권호 표지

The KIPS Transactions:PartC (정보처리학회논문지C)

Korea Information Processing Society

  • Bimonthly
  • /
  • 1598-2858(pISSN)

Domain

  • Information/Communication ＞ Information Processing Theory

Aim & Scope

The KIPS Transactions:PartC publishes original research papers in information processing focusing on communication system and security. Application oriented papers are also accepted. Technical fields of this journal in detail are as follows; internet computing, network systems and devices, wireless/ad-hoc/sensor networks, network modeling and simulation, network management techniques, telecommunications, communication protocols, transmission techniques, communication systems, digital rights management, security, encryption and cryptography, compression and coding.

KSCI

Volume 17C Issue 6

  1. Ko, Hye-Young;Doh, In-Shil;Chae, Ki-Joon 441
    https://doi.org/10.3745/KIPSTC.2010.17C.6.441 PDF KSCI
    센서 네트워크는 유무선 네트워크 환경에 다양한 센서를 설치하고 이를 통해 데이터를 감지하며 감지된 데이터를 응용서비스 서버와 연동하는 기술로 최근 다양한 연구가 이루어지고 있다. 그러나 이러한 센서 네트워크는 센서 노드 자체의 제약점 때문에 메모리와 처리 능력, 에너지 수명에 제한을 가지며 그럼으로써 센서 네트워크 자체에 보안상의 취약점이 존재한다. 그러므로 센서 네트워크의 기술에 있어서 보안에 관한 연구가 매우 중요하며 센서의 계산 능력 또한 고려되어야 할 부분이다. 본 논문에서는 위와 같은 특징을 반영하여 일반 센서 노드들과 충분한 저장 공간과 계산 능력을 갖는 노드인 클러스터 헤더가 있는 이종의 센서로 네트워크를 구성하고 키 관리 기법 중 하나인 PCGR(Predistribution and local Collaboration-based Group Rekeying) 기법을 기반으로 하여 안전한 그룹 통신을 위한 그룹키 갱신 방법을 제안한다. 제안된 방법에서는 센서 노드 측에서 클러스터 헤더로부터 받은 새로운 키 정보를 인증하도록 하여 오염된 키 정보로 인해 네트워크의 안전성이 위협받는 상황을 최소화함으로써 보안성을 향상시킬 수 있도록 하였다. 즉, 그룹키를 갱신할 때, 클러스터 헤더는 노드가 보내주는 노드의 부분 정보를 검증함으로써 노드의 무결성을 확인하고 그룹키를 갱신하며 갱신된 그룹키는 다시 노드들에게 보내져서 노드들에 의해 재검증됨으로써 클러스터 헤더가 공격받았는지 아닌지에 대한 여부를 검사한 후 안전하게 그룹키를 갱신할 수 있도록 한다. QualNet 시뮬레이터를 이용한 실험을 통해 제안한 기법이 네트워크의 보안성을 높임은 물론 오버헤드 및 에너지 소모량이 기존의 그룹키 관리 기법보다 효율적임을 보인다.
  2. Kim, Beom-Joon;Han, Je-Chan 451
    https://doi.org/10.3745/KIPSTC.2010.17C.6.451 PDF KSCI
    무선 링크를 통한 데이터 전송 과정에서 오류 혹은 그 밖의 다른 이유로 빈번하게 발생하는 패킷 손실을 감지하고 재전송하기 위한 기능은 전송의 신뢰성 확보 차원에서 매우 중요하다. 따라서 대부분의 이동통신시스템들은 데이터 링크 계층에서 동작하는 자동 재전송 프로토콜(Automatic Repeat reQuest; ARQ)을 도입하고 있다. 그러나 자동 재전송 프로토콜의 재전송 기능과 TCP(Transmission Control Protocol)의 재전송 기능 간 원활하지 못한 상호작용은 오히려 TCP의 성능을 저하시킬 수 있는 문제가 있음이 알려져 왔다. 따라서 본 논문에서는 가장 널리 사용되고 있는 자동 재전송 프로토콜인 SR-ARQ(selective repeat ARQ)를 TCP와의 상호 작용 측면에서의 개선하기 위한 방안을 제시하고 OPNET을 이용한 시뮬레이션을 통하여 이로 인한 TCP 성능 향상을 입증한다.
  3. Shon, Tae-Shik;Choi, Hyo-Hyun 459
    https://doi.org/10.3745/KIPSTC.2010.17C.6.459 PDF KSCI
    다양한 응용에 적용될 수 있는 특성을 가진 무선 센서 네트워크는 적용되는 응용에 따라 데이터 리포팅 허용 지연시간이 다양하다. 따라서, 각 응용별로 센서를 제어하는 설계 패러다임을 적용하여 에너지 효율을 최대화하고 네트워크의 생존기간을 최대화할 수 있어야 한다. 본 논문에서는 2단계 클러스터링 (Two Phase Clustering:TPC) 방식을 기반으로 하여 센서 데이터 수집시 에너지 효율을 극대화 하는 리포팅 허용 지연시간 적응형 센서 스케쥴링 방안을 구현하고 성능을 평가한다. 센서 Mote상에 직접 구현된 스케쥴링 기법은 제어 메시지나 시간에 민감한 센서 데이터들을 포워딩하는 직접 링크와 릴레이 링크의 두 가지 링크를 활용하며 실제 환경에서의 에너지 효율을 측정하여 센서들이 두 링크를 사용함으로서 갖는 에너지-절약 효과를 보인다.
  4. Jung, Young-Woo;Park, Joon-Sang 465
    https://doi.org/10.3745/KIPSTC.2010.17C.6.465 PDF KSCI
    본 논문에서는 모바일 에드혹 네트워크의 멀티캐스트 라우팅 프로토콜인 E-ODMRP (Enhanced On-Demand Multicast Routing Protocol)의 신뢰성을 향상시키는 방안을 제안한다. E-ODMRP는 기존의 멀티캐스트 프로토콜들에서 나타나던 주기적으로 전체 경로를 재설정하여 경로 설정 비용이 큰 단점을 보완하여 새로운 노드가 나타나거나 순간적인 경로의 단절에 대해 지역 복구(local recovery) 기법을 사용하고, 이동성에 따라 경로 재설정 주기를 변경하여, 경로 설정에 드는 비용을 줄일 수 있었다. 그러나 E-ODMRP에서는 단순히 경로만을 복구하는 기법을 구현하여, 손실된 패킷을 복구를 하는 기능은 없다. 본 논문에서는 이런 한계를 극복하고자 각 노드들이 일정 크기의 패킷 저장소를 가지고 손실된 패킷을 탐색하고, 주위 노드들에게 손실된 패킷을 요청하여 수신 받을 수 있는 기능을 제안한다. 실험 결과, 본 논문에서 제안하는 신뢰성이 향상된 E-ODMRP는 기존 E-ODMRP와 비교하여 더 낮은 오버헤드와 높은 데이터 전송률을 보여준다.
  5. Lee, Kang-Gyu;Youn, Hee-Yong 471
    https://doi.org/10.3745/KIPSTC.2010.17C.6.471 PDF KSCI
    이동통신 시스템에서 이동단말이 소비하는 전력은 휴대용 배터리의 용량 제약으로 인하여 매우 중요하게 고려되는 이슈이다. 따라서, Mobile WiMAX 시스템을 포함한 대부분의 무선통신 네트워크 규격은 이동단말의 전력소모를 줄이기 위한 전력절약 모드를 지원한다. 그러나 이들 규격에서 제시하는 전력절약 모드는 청취구간의 시간적인 배치만을 정의한다. 따라서 전력절약 모드로 동작하는 단말의 소비전력은 단말제조사의 구현형태에 의존적이며, 채널환경 변화에 따라 페이징 손실의 위험성도 존재한다. 본 논문은 광대역 이동통신 네트워크 환경에서 전력절약 모드로 동작하는 이동단말이 채널품질의 변동추이를 바탕으로 최선의 기지국을 선택하는 방식을 통해 보다 효율적인 전력사용 및 청취구간 동안 페이징 메시지의 손실 위험을 줄이는 실용적인 알고리즘을 제시한다. 이러한 채널적응형 주파수/기지국 재선택 알고리즘은 청취구간 동안 채널품질을 측정하는 과정, 측정된 채널품질의 변동을 추적하는 과정, 추적결과에 따라 이종 주파수 탐색을 수행하는 과정, 탐색결과에 따라 최선의 주파수 및 기지국을 재선택 하는 과정으로 구성되어 있다. 그러므로 제안된 방식은 단말이 이동함에 따라 해당 네트워크의 채널환경이 변하더라도 전력을 합리적으로 사용함과 동시에 양호한 기지국을 선택하게 함으로써, 청취구간에서 페이징 메시지 수신성능을 향상시킨다. 본 알고리즘을 적용한 시뮬레이션 결과는 단말의 이동하는 채널환경에서 다른 후보방안들 보다 페이징 메시지 수신성능이 우수함을 보여주고 있으며 동시에 단말이 평균적으로 보다 양호한 채널환경에서 전력절약 모드를 동작하게 함을 보여준다.
  6. Song, Tae-Won;Pack, Sang-Heon 485
    https://doi.org/10.3745/KIPSTC.2010.17C.6.485 PDF KSCI
    프레임 집약 기법은 MAC 계층에서의 처리율 향상을 위한 기법으로, 새로운 무선랜 표준인 IEEE 802.11n에서는 MSDU 단위의 집약기법(A-MSDU) 과 MPDU 단위의 집약기법 (A-MPDU)을 지원한다. 본 논문에서는 IEEE 802.11n의 A-MPDU 기법을 릴레이 기반의 협력 통신환경에 적용하여 수신단에서 협력적으로 프레임을 복구할 수 있는 협력적 프레임 집약 기법을 제안한다. 제안한 협력적 프레임 기법은 채널 상태가 나쁜 경우에도 두 개 이상의 프레임을 수신하여 복구시키는 것이 가능하기 때문에 기존 기법에 비해 처리율을 향상시킬 수 있다. 성능 분석 모델을 통한 수치 분석 결과는 채널 상태에 따라 제안 기법이 기존의 릴레이 전송 기법 또는 직접적 전송 기법보다 성능이 더 좋아짐을 보여준다.
  7. Hwang, Jae-Ryong;Lee, Hwa-Ryong;Choi, Jae-Hyuk;Yoo, Joon;Kim, Chong-Kwon 491
    https://doi.org/10.3745/KIPSTC.2010.17C.6.491 PDF KSCI
    Wi-Fi 기반의 차량과 기지국간 (vehicle-to-infrastructure, V2I) 통신은 차량과 승객의 안전과 편의 및 교통 효율성을 향상시킬 수 있는 방법으로 관심을 받고 있다. 그러나 노변에 위치한 엑세스 포인터 (access point, AP)는 이동차량에게 비용적인 측면에서 효과적인 인터넷 연결을 지원할 수 있지만, 차량의 빠른 이동과 AP의 제한된 전송거리는 빈번한 핸드오프를 유발한다. 그러한 문제점은 모바일 AP (mobile AP, MAP) 플랫폼을 사용하여 해결할 수 있다. MAP는 노변에 위치한 AP보다 적은 양의 대역폭을 제공하지만, 차량과 함께 이동함에 따라 더 오랜 시간 서비스를 제공할 수 있다. 이 논문은 이동차량이 노변의 고정된 AP 혹은 MAP 중에서 효과적으로 AP를 선택할 수 있는 하나의 새로운 AP 선택 기법을 제안한다. AP 선택기준을 위하여 AP의 접속 가용시간과 제공 가능 대역폭을 함께 고려하고, 그러한 기준을 바탕으로 AP 선택 기법을 제안한다. 실제 버스 트레이스 기반의 시뮬레이션을 통해 제안한 기법이 기존의 방법보다 좋은 성능을 제공하는 것을 보여준다.
  8. Jeong, Hyo-Cheol;Yoo, Young-Hwan 499
    https://doi.org/10.3745/KIPSTC.2010.17C.6.499 PDF KSCI
    플러딩은 무선 네트워크에서 모든 노드들에게 패킷을 전달하는 가장 간단한 방법이다. 하지만, 기본적인 플러딩은 모든 노드가 브로드캐스트 패킷을 한 번씩 전송을 하게 되고, 결과적으로 브로드캐스트 폭풍(broadcast storm) 문제를 일으킨다. 이는 네트워크 자원 및 에너지를 심각하게 낭비시키는 결과를 초래한다. 특히, 무선 센서 네트워크에서는 노드들은 제한된 배터리에 의해 전력을 공급받기 때문에 전력은 가장 중요한 자원 중의 하나이다. 다시 말해, 기본적인 플러딩은 많은 중복 패킷을 생성하기 때문에 전력 소비가 많고, 무선 센서 네트워크의 수명을 단축시키게 된다. 이 브로드캐스트 폭풍 문제를 해결하기 위해서 본 논문에서는 이웃 노드 정보를 이용하여 자식 노드 수와 형제 노드 수에 따른 동적인 확률적 플러딩 기법을 제안한다. 시뮬레이션 결과에서 제안 알고리즘은 기존의 기법들과 비교하여 패킷 발생 수는 유사하게 유지하면서 적은 노드 수에 대해서도 높은 전달율을 보인다.