• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제15권1호
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• pp.129-137
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• 2010

본 논문은 B-MAC 기반 센서네트워크에서 전송 패킷의 우선순위에 따른 차별화된 채널 선점권을 지원하기 위해, 프리앰블과 전송대기 시간을 활용한 패킷 우선순위화 기법을 제안한다. 이 기법은 높은 우선순위의 패킷의 전송 대기 시간을 줄이고 무선 채널의 선점을 보장하여 패킷 전달시간을 비롯한 QoS를 지원하고 센서 네트워크 전체의 무선 채널 사용에 대한 효율성 제고를 목적으로 한다. 이를 위해 무선 센서 네트워크에서 널리 사용되어지고 있는 TinyOS 기반 MAC 계층(B-MAC)에 다중 전송 큐를 설계하고 프리앰블 형식을 수정 설계하였다. 이를 통해 패킷의 우선순위에 따라 차등적 백오프를 적용할 경우, 상위패킷의 전송시간을 82-88% 가량 단축시켜 긴급 어플리케이션의 실시간성을 확보할 수 있음을 뒷받침하였다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제12권1호
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• pp.48-58
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• 2012

다양한 센싱 모듈의 개발과 무선 통신 기술의 발달로 인해, 한정된 통신 능력과 제한된 연산 능력을 갖춘 다수의 센서 노드를 활용하여 무선 센서 네트워크를 구성하는 것이 가능하게 되었다. 이러한 센서 노드는 무인 환경이나 적지와 같은 환경에 배포되기 때문에 보안에 취약하다. 특히 실생활 응용에 사용될 때, 데이터가 노출되면 치명적인 피해를 입을 수 있기 때문에 보안에 대한 고려는 필수적이다. 하지만 기존 네트워크에서의 보안 기법은 센서 노드의 제한된 성능을 고려하지 않기 때문에, 무선 센서 네트워크에 적용하는 것은 한계가 있다. 이러한 점을 해결하기 위해, 본 논문에서는 무선 센서의 제한된 성능을 고려한 에너지 효율적인 보안 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 원본 데이터의 해독을 어렵게 하기 위해 단-방향 해쉬 함수인 MD5를 기반으로 데이터를 변환 후, 분할하여 다중 경로를 통해 전송함으로써 보안성을 강화하는 것이 가능하다. 성능 평가 결과, 제안하는 기법은 기존 기법의 약 6%의 에너지만 소비하였다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2012년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.39 No.1(D)
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• pp.308-310
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• 2012

최근 무선 센서 네트워크 환경에서 대용량 멀티미디어 데이터에 대한 요구가 증가하면서 통신 대역폭 및 한정적인 에너지의 한계를 극복하기 위한 대안으로 데이터 분할 및 다중 경로 기법들이 제안되었다. 기존 기법들은 데이터 전송 시에 발생하는 부하의 분산을 통해 네트워크의 성능을 향상시킬 수 있다는 것을 증명하였지만, 데이터의 효율적인 분할과 악의적인 공격에 의한 보안성 문제에 대해서 고려하지 않았다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 본 논문에서는 비트평면 분할 기반의 보안성 있는 비-중첩 다중경로 라우팅 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 멀티미디어 데이터를 비트평면 단위로 분할하여 다중 경로로 전송함으로써 기존의 키 기반의 암호화 기법을 사용하지 않고도 전체 네트워크에 대한 보안성을 향상 시켰다. 또한 경로 상 노드들의 잔여 에너지를 고려하여 데이터 전송을 수행함으로써 전체 네트워크의 에너지 효율성을 향상시켰다. 성능평가 결과, 제안하는 기법은 기존 기법에 비해 노드의 생존율이 평균 50% 이상 향상되었고, 데이터가 노출되더라도 해당 패킷을 가지고 본래 이미지를 복구하는 것이 불가능하기 때문에 높은 보안성을 제공한다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제7권9호
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• pp.100-107
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• 2007

본 논문은 무선 센서 네트워크에 적용할 수 있을 정도로 단순한 효율적인 MP-DD(MultiPath-Direct Diffusion) 라우팅 방법을 제안한다. 기존의 DD(Direct Diffusion)는 하나의 최적 경로를 설정하여 사용하므로 특정 노드의 에너지가 많이 소모된다. 이에 반해 MP-DD는 네트워크 관리 노드 방향의 상위노드에 대한 정보를 가지고 다중 경로를 설정하여 사용한다. 시뮬레이션 결과 제안한 기법이 DD와 EAR(Energy Aware Routing)에 비해 망 생존성을 증가시킬 수 있음을 보여주었다.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제17권3호
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• pp.95-105
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• 2008

본 논문에서는 무선 센서네트워크에서 센서노드의 효율적 인증을 제공하기 위한 다중계층 클러스터 기반의 분산형 인증모델(DAMMC: Distributed Authentication Model using Multi-level Cluster)을 제안한다. 제안된 인증모델은 하나의 클러스터헤드가 CA 기능을 갖되 사용자가 정의한 m개의 다중계층을 두고 상위 클러스터가 하위클러스터를 인증하는 구조로서, 클러스터들끼리의 상호 인증 오버헤드를 해결할 수 있는 기법이다. 특히 노드 인증서 발급의 경우, 임계값 t개 이상의 클러스터 멤버노드가 분할인증서를 제공하는 경우에만 인증서가 생성되도록 비밀분산기법을 사용하여 센서노드의 효과적인 신뢰관계를 구축하였다. 제안된 DAMMC는 시뮬레이션을 통해 초기인증과정에서의 인증발급 연산시간, 노드 추가에 따른 인증발급 연산시간등이 기존 인증프로토콜에 비해 우수함을 확인하였으며, 보안성능도 변형공격, 속임 경로 공격 및 비인가된 노드 추가, 재사용 공격 등의 공격기법으로부터 안전함을 확인하였다.

• 정보처리학회논문지C
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• 제13C권1호
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• pp.1-10
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• 2006

최근 새로운 형태의 네트워크 환경인 유비쿼터스 컴퓨팅에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 특히 유비쿼터스 컴퓨팅에서 중요한 요소는 센서 네트워크로써, 저전력 Ad-hoc 네트워크에 기반한 센서와 센서 노드들로 구성되며, 실제의 환경과 유비쿼터스 컴퓨팅과의 매개 역할을 한다. 현재의 유비쿼터스와 관련된 연구는 주로 RFID를 이용해 경량화된 하드웨어를 통한 네트워크 관리에 대한 연구가 진행중에 있다. 그러나 실생활에 적용하기 위해서는 보다 현실적인 시나리오와 더불어 안전성과 효율성을 고루 갖춘 보안적인 연구가 필수적으로 요구되고 있다. 따라서 본 논문에서는 현재 연구가 진행중인 RFID 이외에 개인 네트워크에서 가장 많은 활용성을 제공하고 있는 PTD를 기반으로 다중 사용자들의 무선 네트워크 구성하고 이를 관리하는 방식을 제안하고자 한다. 제안된 방식은 사용자 주변의 신뢰된 기기를 기반으로 무선 네트워크에서 요구되는 다양한 서비스와 관련된 보안과 효율성을 높이기 위한 방식으로 기존 논문에서 전자 상거래에 사용하던 PTD를 이용해 다양한 서비스를 제공하고 임시 그룹을 설정하여 동적인 환경에 적합한 관리방식을 제안하였다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제16권4호
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• pp.111-117
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• 2011

본 논문에서는 무선센서 네트워크에서 전송될 데이터의 QoS를 인지하여 이를 지원하는 다중 계층 QAML-MAC(QoS Aware Multi-layer MAC) 프로토콜을 제안한다. 제안된 프로토콜은 노드들의 에너지를 효율적으로 사용함으로 전체 네트워크의 수명을 늘이는 방법 중의 하나인 sleep-awake 구조를 기반으로 한다. 이를 위하여 노드에 입력되는 데이터를 전송 응급성에 따라 우선순위 클래스로 나누어 저장한다. 또한 cross-layer 개념을 도입하여 동일한 목적지로 향하는 데이터를 재정돈한다. 제안된 MAC 프로토콜은 기존 관련 프로토콜의 문제점인 지연(delay)을 줄이는 동시에 실시간의 멀티미디어 트래픽 혹은 미리 정해진 필드 모니터링과 같은 응용에서 임계값을 초과하는 데이터와 같은 우선순위가 높은 데이터를 빠르게 전송함으로써 전송에 응급한 데이터를 먼저 전송할 수 있는 장점을 가진다. 뿐만 아니라 각 노드에서 전송할 우선순위 데이터가 존재하지 않을 경우 idle listen에 있어서 다중의 계층을 사용함으로 데이터전송에서의 충돌을 줄임으로 노드에서 소모하는 에너지를 줄이며, 결국 전체 네트워크 수명을 늘일 수 있는 장점을 가진다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제11권3호
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• pp.978-983
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• 2010

무선 센서 네트워크에서 음향 표적의 식별은 환경 감시, 침입 감시, 다중 표적 분리 등에서 많이 연구된다. 무선 센서 네트워크의 센서 노드에서 사용하는 기존의 신호 처리기법은 표적으로부터 수신된 신호의 에너지를 계산하여 표적의 존재 유무만을 기지국으로 전송하는 방법과 수신 신호를 압축하여 전송하는 방법이 많이 사용되었다. 전자의 경우 표적의 감시를 위한 무선 센서 네트워크에서는 표적의 정보가 한정적이므로 적합하지 않고 후자의 경우는 센서 노드에서의 신호처리 및 전송에 소모되는 에너지가 높아 센서의 생존시간이 줄어들게 된다. 따라서 본 논문에서는 표적의 감시를 위한 무선 센서 네트워크에서 필요한 시간정보와 표적의 주파수 정보를 포함하는 센서 노드에서의 특징 추출 기법을 제안한다. 본 논문에서는 웨이블릿 변환을 이용하여 추출된 웨이블릿 상수에서 표적의 시간 정보와 잡음이 제거된 표적의 식별 정보를 추출함으로서 센서 노드에서 에너지 효율적인 신호처리를 구현하고 추출된 특징을 전송하여 통신에 소모되는 에너지를 원신호 대비 28%로 줄이는 알고리듬을 제안한다.

• 한국항행학회논문지
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• 제14권1호
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• pp.49-56
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• 2010

심각한 에너지의 제한과 저전력 소모 조건은 무선 센서 네트워크에서 에너지 효율적인 에러제어 메커니즘의 중요성을 요구하고 있다. 본 논문에서는 에러 제어 기법의 해석을 위하여 ARQ 기법이 제시되었으며 패킷길이의 영향, 변조방식, 무선채널에서 간섭의 영향을 분석하였다. 더욱이, ARQ 에러 제어의 해석은 무선 센서 네트워크에서 주요한 Mica2 and MicaZ 센서 노드를 대상으로 고려하였다. 본 논문에서는 다중간섭 채널에서 선택 재전송 ARQ 방식을 적용한 비동기 FSK 신호와 DSSS-OQPSK 신호의 처리율 성능을 분석하였고 목적 노드로부터 수집 노드까지 올바르게 수신된 비트와 패킷의 수신 확률을 채널 파라미터, 무선 센서 노드의 수, 확산지표에 따라서 평가하였다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제10권3호
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• pp.101-109
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• 2011

본 논문에서 소개하는 새로운 라우팅 프로토콜은 무선 멀티미디어 센서 네트워크에서 다중경로와 다중 우선순위 기반의 라우팅 프로토콜 (MMRP)이다. 제안된 MMRP는 소스부터 싱크까지 다중 라우팅 경로를 선택하고, 선택된 라우팅 경로 내의 잔여 에너지와 전송지연에 따라서 우선순위 레벨이 할당된다. 즉, MPEG 비디오의 경우 높은 우선순위를 갖는 I 프레임은 높은 우선순위의 라우팅 경로를 통해 전송이 되며, P와 B 프레임의 경우 낮은 우선순위를 갖는 라우팅 경로를 통해 전송되도록 한다. 제안된 MMRP 프로토콜은 무선 멀티미디어 센서 네트워크에서 낮은 전력소모 특성을 만족하면서 작은 전송 지연을 고려하는 시간 민감 응용 분야에 적용이 가능하다. MMRP 프로토콜에 대한 시뮬레이션 결과는 다중경로 라우팅을 지원하거나 지원하지 않는 프로토콜과 비교 시, 에너지 절약적인 부분에서는 23.48%에서 23.11% 그리고 지연 부분에서는 81.6%에서 32.01%로 향상을 보였다.