• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제4권1호
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• pp.11-14
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• 2015

저전력 기술에 기반한 무선 센서 네트워크 (Wireless Sensor Networks, WSN) 기술은 유비쿼터스 사회에서 핵심 기술 중 하나이다. 본 논문에서는 WSN환경에서의 국경 감시 및 제어 시스템을 제안한다. 시스템은 고정 센서노드, 모바일 센서노드, 고정 게이트웨이, 모바일 게이트웨이, 서버, 모바일 애플리케이션으로 구성된다. 이 시스템의 유용성은 모바일 애플리케이션은 사용자모드와 관리자모드로 나뉘어, 일반 사람들도 시간과 공간의 제약 없이 스마트폰을 통해 국경 침범을 감시하고 국경 망 환경에 대한 데이터를 얻을 수 있다. 관리자모드에서는 노드들의 유동적 작동을 위해 관리자가 원격으로 소프트웨어 업데이트를 할 수 있고, 모바일 노드의 위치를 조정할 수 있다. 또한 저전력 센서노드의 확장성을 위해 시스템에 적합한 멀티 홉 라우팅 프로토콜을 적용하여 구현하였으며 제안한 시스템이 한정된 자원과 저사양의 하드웨어로 동작하는 WSN환경에서도 신속하고 정확하게 동작함을 확인하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2013년도 추계학술대회
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• pp.517-518
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• 2013

모바일 에드 혹 네트워크(Mobile Ad hoc Network)는 이동성을 가진 노드로 구성된 네트워크로서, 통신기반 시설의 지원이 없어도 스스로 통신망을 구축하여 통신한다. 하지만 노드의 이동성으로 인한 토폴로지의 변화가 빈번하여, 라우팅 경로 재설정으로 인한 오버헤드가 생성된다. 오버헤드 생성을 줄이기 위하여 클러스터링을 이용한 연구가 진행되어 왔다. 클러스터가 형성된 MANET에서 클러스터 헤드 노드가 이동함에 따라 클러스터 영역을 벗어나게 되었을 경우, 클러스터 그룹에 속하는 멤버 노드들은 패킷을 보내지 못하며, 클러스터 헤드노드를 선출하지 못하여 사용할 수 없는 노드가 된다. 본 논문에서는 클러스터 헤드 노드가 클러스터 영역을 벗어날 경우, 클러스터 멤버노드의 상황인자 속성 벡터 정보가 유사한 클러스터 헤드노드를 이웃한 주변 클러스터 헤드로부터 검색 및 선택하여, 우회경로를 제공하는 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘에서 각 노드는 상황정보 매트릭스를 가지고 있어, 전송 커버리지 영역이 2홉 이내 반경에 있는 노드의 벡터 정보를 저장하게 된다. 클러스터 헤드 노드와의 연결이 끊어 졌을 경우, 클러스터 멤버 노드는 상황정보 매트릭스를 이용하여, 벡터정보가 유사한 클러스터 헤드 노드를 선택하여, 노드 간의 연결성 및 패킷의 전달성이 향상 된다.

• 정보보호학회논문지
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• 제31권6호
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• pp.1247-1260
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• 2021

최근, 무선 센서 네트워크에서 더욱 효율적인 노드의 에너지 관리를 위해 센서 데이터를 대신 수집해주는 모바일 싱크 노드에 관한 연구가 있었다. 대표적인 모바일 싱크 노드로는 UAV (Unmanned Aerial vehicle)가 사용되며, 학계에서는 최적의 UAV 경로를 계산하는 알고리즘을 제시하는 위주로 IoD (Internet of Drones) 환경의 급격한 발전을 만들어냈다. 동시에, 보안 관점에서 다수의 노드와 세션키를 효율적으로 만들어야 하는 IoD의 특성에 맞춰 상호 인증 및 안전한 키 교환을 목표로 하는 기법들이 몇몇 제시되었다. 하지만, 모바일 싱크 노드 환경에서의 안전한 통신을 제안한 대부분 논문은 종단 간 데이터 프라이버시가 지켜지지 않았다. 따라서 본 논문에서는 모바일 싱크 노드와 센서 노드 간 인증부터 모바일 싱크 노드가 센서 데이터를 기지국까지 안전하게 중계하는 통합적 보안 모델을 처음으로 제안한다. 또한, 제안한 프로토콜의 안전성을 비공식적으로 입증하고 알려진 다양한 공격으로부터 안전함을 보인다. 마지막으로 기존에 제시된 IoD 환경에서 안전한 키 교환을 주제로 한 기법들과 통신 오버헤드를 비교해 본 논문에서 제시한 기법이 우수하다는 것을 보여준다.

• 한국통신학회논문지
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• 제31권11B호
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• pp.960-968
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• 2006

HMIPv6(Hierarchical MIPv6)는 MAP(Mobility Anchor Point)이라는 에이전트를 사용하여 MIPv6의 핸드오버 처리 성능을 향상시켰다. 이 프로토콜은 모바일 노드 대신에 모든 패킷을 받으며, 모바일 노드를 대신하여 모바일 노드를 목적지로 하는 모든 패킷을 받아서 모바일 노드의 CoA(Care-of Address)로 패킷을 재전송한다. 그러나, 계층적 MAP 구조에서 발생되는 등록의 집중화 현상 때문에 전체 네트워크에 영향을 줄 수 있다. 본 논문에서는 모바일 노드가 MAP 선택 시 트래픽 특성에 의하여 MAP을 선택하는 방법과, 흠 에이전트나 상대 노드에서 바인딩 업 데이트를 처리할 때 실시간 트래픽을 위한 멀티 레벨 큐에 의한 차등화 처리방법을 제안하였다. 성능 평가는 겔 거주 시간에 따른 전체 핸드오버 비용의 변화를 분석하였다 성능 분석을 통해 제안방법이 위치 등록 비용과 모바일 노드의 전체 비용에서 향상됨을 보았다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2006년도 가을 학술발표논문집 Vol.33 No.2 (D)
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• pp.782-785
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• 2006

셀 내의 모바일 노드들의 수가 많고 셀 간의 이동이 빈번한 고속 모바일 네트워크에서는 기존 802.11 프로토콜로는 좋은 성능을 보장할 수 없다. 셀 내에 새로 진입한 노드들은 네트워크에 참여하기 위해 자신의 존재 여부를 알려야 한다. 802.11 표준에서는 이러한 선행되어야 할 작업을 스캐닝, 인증, 결합의 3가지 단계로 규정한다. 이 등록 작업은 셀 내의 다른 데이터 패킷을 보내려는 노드들과의 경쟁을 통해 이루어진다. 그러므로 셀 내의 노드 수가 많을 경우 기본적인 통신을 위해 선행되어야 할 등록 작업이 지연될 수 있다. 802.11 표준에서는 DCF 방식을 기본 매체 접근 프로토콜로 한다. DCF는 BEB (Binary Exponential Backoff) 알고리즘을 기반으로 한다. BEB 알고리즘의 여러 문제점[5]으로 이를 대체할 알고리즘이 연구되어왔으며, 그룹화를 통해 경쟁하는 노드의 수를 줄이는 방법도 고려되었다. 본 논문에서는 802.11의 성능 평가를 위한 모델링에 Markov chain을 이용한 논문[1]을 기반으로 하나의 노드가 등록 작업에 소요하는 평균 시간을 해석적으로 계산하였다. 셀 내의 전체 노드 수에 증가함에 따라 등록 시간을 계산하고, 직접 시뮬레이션을 통해 수식으로 얻어진 결과와 비교하였다. 또한 그룹화를 시뮬레이션 하여 전체 노드 수에 따라서 적절한 그룹 수의 조정이 그룹화하지 않았을 경우보다 더 나은 성능을 보여줄 수 있다는 것을 보였다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제16권1호
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• pp.56-66
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• 2013

모바일 애드혹 네트워크(MANET: Mobile Ad-hoc NETwork)에서는 노드의 잦은 이동으로 네트워크 토폴로지 변화가 역동적으로 변하는 특성을 가지고 있다. 따라서 네트워크의 변화에 효과적으로 대응 할 수 있는 안정성이 우수한 라우팅 경로 설정 프로토콜이 필요하다. 기존의 클러스터 기반 라우팅 프로토콜(CBRP: Cluster Based Routing Protocol)은 클러스터 헤드 노드의 재선출로 인한 라우팅 지연 오버헤드가 발생한다. 또한 라우팅에 필요한 라우팅 테이블의 정보가 한 홉 반경으로만 국한되는 문제가 있다. 본 논문에서 제안하는 PCBRP는 기존의 CBRP의 클러스터를 한 쌍의 페어로 묶어 기존의 클러스터 보다 반경이 큰 페어 클러스터를 만들어, 한 쌍의 클러스터 헤드 노드가 멤버 노드를 관리하고 운용 한다. 기존의 CBRP에서는 클러스터 헤드 노드가 더 이상 헤드 노드의 역할을 수행하지 못할 경우 헤드 노드의 재선출로 인한 지연이 생기는데, PCBRP에서는 헤드 노드의 역할을 수행하지 못하는 헤드 노드의 역할을 페어 클러스터의 다른 헤드 노드가 대신하여 멤버 노드의 라우팅을 수행함으로써 라우팅 지연을 감소시킨다. 또한 PCBRP는 한쌍의 클러스터에 속한 멤버 노드에 대한 라우팅 테이블 정보가 페어 클러스터 범위로 확장되어 경로요청으로 인한 지연을 감소시킨다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2007년도 추계학술발표대회
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• pp.1014-1017
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• 2007

무선랜에서는 작은 셀 크기로 인해 노드들의 이동에 따른 빈번한 핸드오프가 이루어진다. 그래서 무선랜에서는 지속적인 통신 서비스를 제공하기 위한 방법으로 모바일 아이피와 같은 방법을 개발하고 있다. 모바일 아이피는 모바일 노드가 한 장소에서 다른 장소로 이동할 때 IP 주소의 변경 없이도 이동할 수 있도록 해준다. 그러나 모바일 아이피는 긴 시간의 등록과정과 연결 재설정 때문에 시간지연이나 패킷 손실과 같은 오버헤드를 발생시킨다. 따라서 무선랜의 QOS(Quality Of Service)를 향상시키기 위해서 Mobile IP 의 핸드오프 시간을 줄여야만 한다. 본 논문은 이러한 문제를 해결하기 위해 핸드오프 지연 시간을 감소시키는 기법을 제안한다. 제안기법의 기본 아이디어는 모바일 노드의 이동 네트워크를 예상하여, 미리 패킷 포워딩을 수행하는데 있다. 우리는 각 모바일 노드들에게 connection proxy table 정보를 추가하였다. 그리고 이 테이블 정보를 이용함으로써 모바일 노드들은 홈에이전트와 포린에이전트에 COA(Care of address)를 미리 등록하는 것이 가능해졌다. 그 결과로 이동 노드들은 홈 네트워크를 완전히 벗어나지 않고도 핸드오프가 이루어져 지속적인 서비스가 가능하였다. 본 논문에서 제안하는 기법이 기존 Mobile IP 와 비교해 볼 때 핸드오프가 이루어지는 동안 비 연결 시간을 줄일 수 있다는 것을 실험결과를 통해서 확인할 수 있었다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2006년도 한국컴퓨터종합학술대회 논문집 Vol.33 No.1 (D)
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• pp.142-144
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• 2006

MANET(Mobile Ad hoc Network)은 기지국(Base Station)이나 AP(Access Point)와 같은 고정된 네트워크 인프라의 도움 없이 임시망을 구성하는 무선 단말 노드들의 집합이다. MANET의 단말들은 단말로서의 데이터 전송 역할 뿐만 아니라 라우터, 서버로서의 역할도 동시에 수행 하여야 한다. 또한 노드의 이동 패턴, 링크 품질, 잔존 배터리의 양 등에 따라 네트워크 토폴로지가 변할 수 있으므로, 모바일 노드들 간의 통신을 위한 경로 설정과 유지가 매우 어렵다. 따라서 효과적으로 모바일 노드 간에 경로를 설정하고 유지하기 위한 라우팅 프로토콜에 대한 많은 연구가 이루어지고 있다. 본 논문에서는 대표적인 On-demand 방식인 AODV 프로토콜을 개선하여 목적지 노드에서 경로 복구 절차를 시작함으로써 기존 설정된 경로를 최대한 이용하여 경로복구 과정에서 제어 트래픽 오버헤드 및 데이터 패킷의 손실을 최소화하기 위한 라우팅 프로토콜을 제안한다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제5권4호
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• pp.391-398
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• 2010

모바일 센서 네트워크는 기존의 위치가 고정된 무선 센서 네트워크와는 다르게 비컨 노드와 일반 노드가 모두 움직일 수 있기 때문에 위치 측정 알고리즘이 일반적인 무선 센서 네트워크 환경의 알고리즘 보다 어렵다. 특히 모바일 센서 네트워크에서 노드의 움직임이 빠를 경우 기존의 위치 측정 알고리즘으로는 원하는 시간 내에 위치를 측정할 수 없다. 본 연구에서는 이러한 모바일 센서 네트워크에서의 위치 측정 알고리즘을 제안하고 성능을 향상시켜 실시간에 위치를 측정할 수 있는 기법을 연구하였다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2005년도 한국컴퓨터종합학술대회 논문집 Vol.32 No.1 (A)
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• pp.31-33
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• 2005

이동 ad-hoc 네트워크는 기반 망의 도움 없이 모바일 노드들로만 구성되어진 임시적인 네트워크이다. ad-hoc 네트워크를 구성한 모바일 노드들은 지속적인 전원공급이 힘들기 때문에 자신의 한정된 에너지에 의존한다. 이러한 모바일 노드의 에너지 소비를 줄이기 위해 IEEE 802.11 PSM를 적용한 다중 홉 ad-hoc 네트워크 모델에 대해서 최근 많은 연구가 이루어졌다. 다중 홉 ad-hoc 네트워크에 802.11 PSM을 적용하면 송수신에 참여하지 않는 모바일 노드들의 에너지소비를 절약하게 되어 네트워크 활동시간을 증가시키게 된다.