• 제목/요약/키워드: multihop wireless ad hoc networks

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안전한 무선 Multihop Ad hoc 네트워크를 위한 연구 (Investigation of Secure Wireless Multihop Ad hoc Network)

  • 이상덕;박종안;한승조;변재영
    • 한국항행학회논문지
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    • 제11권1호
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    • pp.118-126
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    • 2007
  • 에드혹 네트웍은 동적으로 노드들을 조직화하고 네트워크 토폴로지를 사람들과 장치들 사이에 통신 인프라 없이 네트워킹이 가능하도록 하는 무선 모바일 시스템이다. 애드혹 네트워크 시스템이 매력적인 솔루션이지만 상업적으로 성장하는 것을 방해하는 결점들이 존재하며 이 결점들의 주된 문제는 보안에 관련된 것이다. 애드혹 네트워크 시스템은 평상 보안 공격에 취약하다고 알려져 있는데 이는 집중화된 키 분배센터와 노드들이 암호화 키와 디지털 증명서를 제공하기 위한 신뢰된 인증권한을 확립하기 어렵기 때문이다. 애드혹 라우팅 프로토콜 상에서 공격을 예방하기 위해 많은 알고리즘들이 사용되고 있으며, 본 논문에서 우리는 무선 멀티-홉 네트워크상에서 데이터를 안전하게 전송하는 시큐어 프레임워크에 대해 기술했고 기존의 존재하는 소스 라우팅 스키마와 제안된 스키마를 시뮬레이션 결과로 비교했다.

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Cooperation Models and Cooperative Routing for Exploiting Hop-by-Hop Cooperative Diver sity in Ad Hoc Networks

  • Shin, Hee-Wook;Moh, Sang-Man;Chung, Il-Yong
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제14권12호
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    • pp.1559-1571
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    • 2011
  • In wireless ad hoc networks, nodes communicate with each other using multihop routed transmission in which hop-by-hop cooperative diversity can be effectively employed. This paper proposes (i) two cooperation models for per-link cooperation (PLC) and per-node cooperation (PNC) for exploiting cooperative diversity in wireless ad hoc networks and (ii) a cooperative routing algorithm for the above models in which best relays are selected for cooperative transmission. First, two cooperation models for PLC and PNC are introduced and represented as an edge-weighted graph with effective link quality. Then, the proposed models are transformed into a simplified graph and a cooperative routing algorithm with O(n2) time is developed, where n is the number of nodes in the network. The effectiveness of the algorithm is confirmed for the two cooperation models using simulation.

다중 무선 에드혹 네트워크에서 불공정 문제를 해결하기 위한 802.11 MAC 프로토콜 (The IEEE 802.11 MAC Protocol to solve Unfairness Problem in Multihop Wireless Ad Hoc Networks)

  • 남재현
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제12권6호
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    • pp.229-234
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    • 2007
  • IEEE 802.11 WLANs에서 공유 매체에서 충돌을 경험하는 각 노드들은 또 다른 충돌을 예방하기 위해 임의의 시간동안 백오프를 수행할 필요가 있다. 이러한 시간은 충돌 창(CW)으로부터 선택되고, 이러한 창의 크기는 BEB 알고리즘으로 결정된다. 하지만 BEB 알고리즘은 특정한 노드가 다른 노드들보다 보다 많은 처리율을 얻을 수 있는 공정성 문제와 네트워크상의 트래픽 부하가 많을 경우 낮은 성능을 나타낼 수 있다. 본 논문에서는 IEEE 802.11 DCF 기법에서 공정성 문제를 보완하기 위해 각 플로우에서 충돌이 발생할 경우 백오프 타이머 값을 계산할 때 인접한 노드들 간의 통신에 우선순위를 두어 처리하는 것이 아니라 홉 카운터와 충돌 창을 함께 고려하여 불공정 문제를 해결하였고. 제시된 알고리즘을 ns 시뮬레이터로 성능 분석한 내용을 나타내었다. 성능 분석 결과 FTP 연결을 서로 다른 방향과 동일한 방향으로 트래픽을 전송했을 때 처리율이 각각 300kbps 부근으로 나타나 있다. 이러한 결과는 연결 방향에 따라 처리율의 차이가 많이 나타나는 기존의 기법보다 제안된 알고리즘이 공정성 문제를 많이 완화시킨 것으로 볼 수 있다.

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다중 무선 에드혹 네트워크에서 불공정 문제를 해결하기 위한 802.11 MAC 프로토콜 (The IEEE 802.11 MAC Protocol to solve Unfairness Problem in Multihop Wireless Ad Hoc Networks)

  • 남재현
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2007년도 추계종합학술대회
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    • pp.91-94
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    • 2007
  • IEEE 802.11 WLANs에서 공유 매체에서 충돌을 경험하는 각 노드들은 또 다른 충돌을 예방하기 위해 임의의 시간동안 백오프를 수행할 필요가 있다. 이러한 시간은 충돌 창(CW)으로부터 선택되고, 이러한 창의 크기는 BEB 알고리즘으로 결정된다. 하지만 BEB 알고리즘은 특정한 노드가 다른 노드들보다 보다 많은 처리율을 얻을 수 있는 공정성 문제와 네트워크상의 트래픽 부하가 많을 경우 낮은 성능을 나타낼 수 있다. 본 논문에서는 IEEE 802.11 DCF 기법에서 공정성 문제를 보완할 수 있는 수정된 백오프 알고리즘을 제시하고, 제시된 알고리즘을 ns 시뮬레이터로 성능 분석한 내용을 제시하였다. 성능 분석 결과 수정된 백오프 알고리즘이 공정성 문제를 많이 완화시켰다.

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Routing in Vehicular Ad Hoc Networks: Issues and Protocols

  • ;모상만;정일용
    • 한국멀티미디어학회지
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    • 제12권4호
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    • pp.28-40
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    • 2008
  • Vehicular ad hoc networks (VANETs) are a practical application class of wireless ad hoc networks, which consist of moving vehicles equipped with radio communication capabilities that collaborate to form a temporary network. This paper addresses issues and protocols of multihop routing in such emerging networks in the context of safety and infotainment applications. Due to the highly dynamic mobility of vehicles, frequent link breakage and short connection time are inevitable and, thus, the routing is a challenging task and interest for many researchers and industrial community. The frequent and dynamic change of topology makes the topology-based routing unreliable but the position-based routing more effective. The position-based routing consists of the location service which maps a node id to a geo-graphical position and the forwarding scheme which selects the next hop based on geo-graphical information of the node, its neighbors and the destination. The routing techniques are further categorized into geographical forwarding, trajectory forwarding and opportunistic forwarding based on the forwarding scheme. In this paper, we first present the distinguished properties of VANETs and the challenges and intractable issues posed in designing the routing protocols, followed by the comprehensive survey of existing routing protocols. Then, the different routing protocols designed for VANETs are compared in terms of characteristics, performance and application domains.

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거대 초 광 대역 애드 혹 네트워크에서의 개선된 용량 스케일링 (Improved Throughput Scaling of Large Ultra-Wide Band Ad Hoc Networks)

  • 신원용
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제18권2호
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    • pp.303-310
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    • 2014
  • n개의 무선 노드가 랜덤하게 위치한 초 광 대역 애드 혹 네트워크에서의 개선된 용량 스케일링 법칙을 보인다. 먼저, 수정된 계층적 협력 기술이 사용되는 경우를 고려한다. 단위 면적의 밀집 네트워크에서, 유도한 용량 스케일링은 전력 제한된 성격 때문에 특정 동작 영역에서 경로손실 지수 ${\alpha}$에 의존함을 보인다. 또한, 계층적 협력 기술은 2 < ${\alpha}$ < 3에서 우월하지만 ${\alpha}{\geq}3$에 대해서는 다중 홉 라우팅을 사용하는 것이 더 높은 용량을 취득함이 밝혀진다. 둘째로, m개의 기지국이 초 광 대역 네트워크에 균일하게 분포한 경우, 인프라 구조의 영향 및 이득을 분석한다. 이때, 모든 동작 영역에 대해 전력 제한된 성격 때문에, 유도한 용량 스케일링은 ${\alpha}$에 의존한다. 게다가, 변수 m이 특정 레벨 이상일 때 전체 용량이 m과 함께 선형적으로 스케일함을 보인다. 그러므로 계층적 협력 또는 인프라 구조의 사용은 특정 조건에서 초 광 대역 네트워크의 용량을 개선하는데 도움이 된다.

무선 멀티홉 네트워크에서 종단간 최적 전송률을 위한 분산 송신전력제어 (Distributed Transmit Power Control for Optimal End-to-End Throughput in Wireless Multihop Networks)

  • 최현호
    • 한국ITS학회 논문지
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    • 제11권2호
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    • pp.92-101
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    • 2012
  • 이 논문에서는 무선 멀티홉 네트워크 환경에서 종단간 최적 전송률을 제공하기 위한 분산 송신전력제어 방안을 제안한다. 제안 방안은 멀티홉 구성 링크들의 전송률이 갖는 연대 특성과 멀티홉 종단간 전송률이 최소 링크 전송률에 의해 결정된다는 점을 고려하여, 멀티홉 구성 링크들의 전송률이 모두 같아지도록 송신전력을 제어함으로써 종단간 전송률을 최대화 한다. 또한 제안 방안은 이웃단말과의 정보 공유만을 가지고 단말 스스로 송신전력 값을 계산하는 분산 방식으로 송신전력 제어에 필요한 정보 교환 오버헤드를 줄인다. 시뮬레이션 결과 제안 방안은 고정된 최대 송신전력 값을 사용한 기존 방식 대비 종단간 전송률과 전력소비 측면에서 큰 성능이득을 보여준다.

CRP-CMAC: A Priority-Differentiated Cooperative MAC Protocol with Contention Resolution for Multihop Wireless Networks

  • Li, Yayan;Liu, Kai;Liu, Feng
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제7권11호
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    • pp.2636-2656
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    • 2013
  • To improve the cooperative efficiency of node cooperation and multiple access performance for multihop wireless networks, a priority-differentiated cooperative medium access control protocol with contention resolution (CRP-CMAC) is proposed. In the protocol, the helper selection process is divided into the priority differentiation phase and the contention resolution phase for the helpers with the same priority. A higher priority helper can choose an earlier minislot in the priority differentiation phase to send a busy tone. As a result, the protocol promptly selects all the highest priority helpers. The contention resolution phase of the same priority helpers consists of k round contention resolution procedures. The helpers that had sent the first busy tone and are now sending the longest busy tone can continue to the next round, and then the other helpers that sense the busy tone withdraw from the contention. Therefore, it can select the unique best helper from the highest priority helpers with high probability. A packet piggyback mechanism is also adopted to make the high data rate helper with packet to send transmit its data packets to its recipient without reservation. It can significantly decrease the reservation overhead and effectively improve the cooperation efficiency and channel utilization. Simulation results show that the maximum throughput of CRP-CMAC is 74%, 36.1% and 15% higher than those of the 802.11 DCF, CoopMACA and 2rcMAC protocols in a wireless local area network (WLAN) environment, and 82.6%, 37.6% and 46.3% higher in an ad hoc network environment, respectively.