최근 인터넷의 발전으로 디지털 오디오 및 비디오와 같은 멀티미디어 스트림에 대한 요구가 증가하고 있다. 이러한 멀티미디어 스트리밍을 UDP로 전송할 경우 TCP와 같은 혼잡제어를 수행하지 않기 때문에 동일한 경로에 TCP 트레픽 궁핍을 일으켜 혼잡붕괴 및 막대한 전송지연을 초래한다. 이러한 문제점으로 인하여 실시간 멀티미디어 스트림의 전송지연 축소와 혼잡제어를 위한 새로운 전송기법과 프로토콜에 대한 다각적 인 연구가 수행되고 있다. TCP 친화적 혼잡제어 기법은 크게 일반적인 혼잡윈도우 관리기능을 이용하는 윈도우 기반 혼잡제어와 TCP 모델링 방정식 등을 이용하여 전송율을 직접 조절하는 율 기반 혼잡제어로 나눌 수 있다. 본 논문은 윈도우 기반과 율 기반을 복합적으로 다룬 하이브리드형 TCP-friendly 혼잡제어 기법에서 전송율 개선을 위한 알고리즘을 제안하였으며, NS를 사용하여 제안된 TEAR의 성능을 실험하였다. 실험 결과를 통해 제안된 TEAR가 TCP보다 적은 율 변동과 공정성을 동시에 제공할 수 있음을 보였다.
최근 MANET(Mobile Ad-Hoc Network)에서 보안요소를 추가한 라우팅 연구가 활발히 진행되어왔다. 그러나 기존 연구들은 secure 라우팅 또는 패킷 자체에 대한 악의적인 행위 탐지 중 어느 한 측면에 대해서만 연구가 되어왔다. 본 논문에서는 패킷 자체에 대한 악의적인 행위 및 라우팅 측면에서 보안 요소를 모두 고려한 SRPPnT(A Secure Routing Protocol in MANET based on Malicious Pattern on Node and Trust Level)를 제안한다. SRPPnT는 악의적인 행위가 이루어진 노드를 확인하여 각 노드에 대한 신뢰수준을 측정 후, 획득한 각 노드의 신뢰수준에 따라 라우팅 경로를 설정함으로써 패킷 및 라우팅 경로 설정에 대해 이루어질 수 있는 악의적인 행위를 효율적으로 대응할 수 있다. SRPPnT는 AODV(Ad-Hoc On-Demand Distance Vector Routing)를 기반으로 하였다. NS 네트워크 시뮬레이션 결과를 통해, 제안된 SRPPnT는 기존 프로토콜보다 네트워크 부하를 감소시킨 상태에서 악의적인 노드의 보다 정확하고 신속한 식별과 secure한 라우팅이 이루어짐을 확인하였다.
본 논문에서는 현재 주목을 받고 있는 테라헤르츠 대역의 주파수에서 근거리 무선 통신 응용을 위한 채널 모델과 무선 링크의 성능 분석에 대하여 서술한다. 10 Gbps 이상의 전송 속도를 실현하기 위해서는 주파수 대역폭이 기존의 밀리미터파에서 사용하는 주파수 대역폭보다 더 넓은 대역폭이 필요하며, 이 대역폭을 얻기 위해서는 테라헤르츠 주파수 대역으로 자연적으로 옮겨가지 않을 수 없다. ITU-R P.676-7 모델을 이용하여 테라헤르츠 대역의 대기 전파 감쇠 특성 분석 결과, 중심 주파수 220, 300, 350 GHz에서 약 68, 48, 45 GHz의 주파수 대역폭이 가용하며, 스펙트럼 효율이 1 이하인 변조 방식으로도 10 Gbps 이상의 데이터 속도를 얻을 수 있음을 시뮬레이션을 통하여 확인하였다. 간략화 PDP 모델을 이용하여 실내 공간의 건물 재질에 따른 지연 특성을 분석하였다. 실내 공간의 크기 $6\;m(L){\times}5\;m(W){\times}2.5\;m(H)$에서 콘크리트 벽의 경우 TE 편파에서 RMS 지연 확산은 9.23 ns였다. 이 결과는 참고문헌의 Ray-Tracing 시뮬레이션에서 얻은 10 ns 이내에 근접한다. 옥내 무선 링크 성능 분석 결과, 수신기의 감도는 BPSK 변조 방식을 사용하는 경우 대역폭 $5{\sim}50\;GHz$에 대하여 $-56{\sim}-46\;dBm$이고, 안테나 이득은 10 m 링크에서 $26.6{\sim}31.6\;dBi$였다. AWGN 채널과 LOS 환경을 가정할 때 송신기 출력 -15dBm에서 캐리어 주파수 220, 300, 350 GHz일 때 최대 달성 가능한 데이터 속도는 각각 30, 16, 12 Gbps였다. 이 결과는 BPSK 변조 방식을 사용하여 1 m 링크에서 얻은 결과이다. BER은 $10^{-12}$으로 가정하였고, 송신기 출력을 증가시키면 더욱 높은 데이터 속도를 얻을 수 있다.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제12권9호
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pp.4122-4143
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2018
Because of the increment in network scale and test expenditure, simulators gradually become main tools for research on key problems of wireless networking, such as radio resource management (RRM) techniques. However, existing simulators are generally event-driven, causing unacceptably large simulation time owing to the tremendous number of events handled during a simulation. In this article, a mass-processing framework for RRM simulations is proposed for the scenarios with a massive amount of terminals of Internet of Things accessing 5G communication systems, which divides the time axis into RRM periods and each period into a number of mini-slots. Transmissions within the coverage of each access point are arranged into mini-slots based on the simulated RRM schemes, and mini-slots are almost fully occupied in dense scenarios. Because the sizes of matrices during this process are only decided by the fixed number of mini-slots in a period, the time expended for performance calculation is not affected by the number of terminals or packets. Therefore, by avoiding the event-driven process, the proposal can simulate dense scenarios in a quite limited time. By comparing with a classical event-driven simulator, NS2, we show the significant merits of our proposal on low time and memory costs.
본 논문에서는 무선LAN환경에서의 신속한 핸드오버를 지원하기 위하여 핸드오버 횟수와 인접한 AP간 겹쳐지는 영역의 유무를 고려하여 주변 AP가 실제 사용하고 있는 유효채널만을 탐색하는 새로운 방식을 제안한다. 제안된 방식에서는 이동단말이 새로운 AP로의 핸드오버가 완료되면, 자신이 탐색과정에서 습득한 주변 AP의 유효 채널정보를 새로운 AP에게 보고한다. 해당 AP는 이 정보를 이전 AP에게 전달하고, 핸드오버 횟수와 인접한 AP간에 겹쳐지는 구간이 없는 셀의 정보를 고려하여 우선순위를 결정한 이전 AP는 유효채널정보를 정렬한 후, 이 채널정보를 자신에 접속된 단말들에게 주기적으로 통보한다. 이러한 절차에 의해, 기존 AP에 접속된 나머지 단말들은 자신이 핸드오버 할 경우 인접 AP가 사용하는 활성화되어 있는 채널만 탐색할 수 있기 때문에 보다 신속한 핸드오버가 가능하게 된다. NS-2 시뮬레이터를 사용하여, 핸드오버 횟수와 인접한 AP가 겹쳐지는 구간이 없는 셀의 정보를 고려한 우선순위선정 방법에 대한 모의실험을 수행하여 최적화된 우선순위방식을 제안된 유효채널탐색 방법에 적용하였다. 이 제안방식과 인접한 모든 채널을 검색하는 기존의 full scanning 그리고, 미리 정해진 순서에 따라 일부 채널만 탐색하는 selective scanning 방식 등 3가지에 대한 성능비교를 수행한 결과, 제안된 방식이 핸드오버 과정에서 수행하는 전체 탐색채널의 개수와 채널탐색시간 면에서 우수함을 보였다.
IEEE 802.11 표준 무선 네트워크에서 사용되는 DCF(CSMA/CA) 방식의 MAC 프로토콜은 노드들 사이에서 공평한 채널 접근 확률을 보장하도록 설계되었다. 하지만 최근 급속히 확산되고 있는 무선 환경에서 다른 노드들보다 인위적으로 더 많은 데이터를 전송하는 노드가 존재하는 것이 사실이다. 이들 오동작 노드들은 더 많은 데이터를 보내기 위해서 자신의 MAC 프로토콜 동작을 변형시키거나 다른 노드들의 MAC 동작을 방해한다. 이러한 문제는 이기적(Selfish) 노드 문제라고 정의되어 왔으며, 지금까지의 대부분 연구들에서는 무선 랜 내부의 MAC 프로토콜 동작을 프레임 단위로 분석하여 이기적인 노드를 검색하는 방법을 제안하였으나 모든 종류의 이기적인 노드들을 효과적으로 검출할 수는 없었다. 이러한 단점을 보안하기 위해서 본 논문에서는 통계적 기법 중 하나인 뜨살리스-엔트로피(Tsallis-Entropy)를 사용하여 이기적인 노드 탐색 알고리즘을 제안한다. 뜨살리스-엔트로피는 확률 분포의 밀집도 혹은 분산정도를 효과적으로 나타낼 수 있는 척도이다. 제안한 알고리즘은 무선 랜을 구성하는 AP노드에서 동작하도록 설계되었으며, 무선 노드별로 데이터 간격에 대한 확률 분포를 추출해서 뜨살리스-엔트로피를 계산한 후 임계치와 비교하는 방법으로 이기적인 노드를 검출한다. 논문에서 제안한 이기적 노드 검출 알고리즘의 성능을 평가하기 위하여 다양한 무선 랜 환경(혼잡도, 이기적 노드 동작방법, 임계치)을 고려하여 시뮬레이션을 수행한다. 시뮬레이터는 ns2를 사용하였으며, 실험결과 제안한 방법의 이기적인 노드 검출률 이 매우 높음을 알 수 있다.
This paper describes a design of cryptographic processor that implements the AES (Advanced Encryption Standard) block cipher algorithm, "Rijndael". An iterative looping architecture using a single round block is adopted to minimize the hardware required. To achieve high throughput rate, a sub-pipeline stage is added by dividing the round function into two blocks, resulting that the second half of current round function and the first half of next round function are being simultaneously operated. The round block is implemented using 32-bit data path, so each sub-pipeline stage is executed for four clock cycles. The S-box, which is the dominant element of the round block in terms of required hardware resources, is designed using arithmetic circuit computing multiplicative inverse in GF($2^8$) rather than look-up table method, so that encryption and decryption can share the S-boxes. The round keys are generated by on-the-fly key scheduler. The crypto-processor designed in Verilog-HDL and synthesized using 0.25-$\mu\textrm{m}$ CMOS cell library consists of about 23,000 gates. Simulation results show that the critical path delay is about 8-ns and it can operate up to 120-MHz clock Sequency at 2.5-V supply. The designed core was verified using Xilinx FPGA board and test system.
In this paper, a fuzzy logic implementation of the random early detection (RED) mechanism [1] is presented. The main objective of the proposed fuzzy controller is to reduce the loss probability of the RED mechanism without any change in channel utilization. Based on previous studies, it is clear that the performance of RED algorithm is extremely related to the traffic load as well as to its parameters setting. Using fuzzy logic capabilities, we try to dynamically tune the loss probability of the RED gateway. To achieve this goal, a two-input-single-output fuzzy controller is used. To achieve a low packet loss probability, the proposed fuzzy controller is responsible to control the $max_{p}$ parameter of the RED gateway. The inputs of the proposed fuzzy controller are 1) the difference between average queue size and a target point, and 2) the difference between the estimated value of incoming data rate and the target link capacity. To evaluate the performance of the proposed fuzzy mechanism, several trials with file transfer protocol (FTP) and burst traffic were performed. In this study, the ns-2 simulator [2] has been used to generate the experimental data. All simulation results indicate that the proposed fuzzy mechanism out performs remarkably both the traditional RED and Adaptive RED (ARED) mechanisms [3]-[5].
We present a passively Q-switched monolithic Er:Yb:glass microchip laser developed in our lab. The microchip laser can produce pulses at 1535 nm of the 'eye-safe' wavelengths with the pulse energy of 50 uJ and the pulse width of 4-6 ns. Using the laser we also designed and developed a pulsed Er:Yb:glass microchip laser rangefinder. Expressions for background and signal power, noise, and signal-to-noise ratio are reviewed. A computer simulation was used to optimize laser power, receiver aperture, and preamplifier bandwidth for the efficient system design of the laser rangefinder. Experimental results are presented to compare with the theory.
International Journal of Computer Science & Network Security
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제22권2호
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pp.167-174
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2022
Vehicular Ad hoc Networks are considered as special kind of Mobile Ad Hoc Networks. VANETs are a new emerging recently developed, advanced technology that allows a wide set of applications related to providing more safety on roads, more convenience for passengers, self-driven vehicles, and intelligent transportation systems (ITS). Delay Tolerant Networks (DTN) are networks that allow communication in the event of connection problems, such as delays, intermittent connections, high error rates, and so on. Moreover, these are used in areas that may not have end-to-end connectivity. The expansion from DTN to VANET resulted in Vehicle Delay Tolerant Networks (VDTN). In this approach, a vehicle stores and carries a message in its buffer, and when the opportunity arises, it forwards the message to another node. Carry-store-forward mechanisms, packets in VDTNs can be delivered to the destination without clear connection between the transmitter and the receiver. The primary goals of routing protocols in VDTNs is to maximize the probability of delivery ratio to the destination node, while minimizing the total end-to-end delay. DTNs are used in a variety of operating environments, including those that are subject to failures and interruptions, and those with high delay, such as vehicle ad hoc networks (VANETs). This paper discusses DTN routing protocols belonging to unicast delay tolerant position based. The comparison was implemented using the NS2 simulator. Simulation of the three DTN routing protocols GeOpps, GeoSpray, and MaxProp is recorded, and the results are presented.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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