본 논문에서는 분산 무선인지 네트워크 환경에서 단일 홉 적용을 위하여 제안된 CR MAC 프로토콜들을 MANET 라우팅 프로토콜에 적용하기 위한 설계 방법을 제안한다. 고려하는 CR MAC 프로토콜들은 Opportunistic MAC (O-MAC)과 Opportunistic Periodic MAC (OP-MAC)이고, MANET 라우팅 프로토콜로서는 AODV를 사용한다. 이들은 OPNET을 사용하여 구현하였으며, O-MAC과 OP-MAC의 MAC 환경에서의 성능과 AODV를 적용하였을 때의 성능을 비교한다. 이를 통하여 단일 홉의 DCRN 환경을 기반으로 설계된 무선인지 MAC 프로토콜의 성능과 AODV 적용시의 성능의 관계를 분석한다.
무선센서네트워크로부터 전달되는 데이터를 수집하거나, 센서노드를 제어하고 감시하기 위해서는 센서노드와 인터넷 상의 호스트가 연결될 필요가 있다. 그러나 무선센서네트워크는 기존의 인터넷과는 달리 노드의 하드웨어적인 제약이 많으며, 높은 패킷 에러율을 보인다. 이에 따라 유선망에 연결된 호스트의 TCP 프로토콜은 성능이 급격히 떨어지므로 이를 해결하기 위한 방안이 모색되어야 할 것이다. 즉, 센서노드의 하드웨어적인 문제점, 무선망의 환경적인 요소 등을 고려한 새로운 TCP 프로토콜이 개발되어야 한다. 따라서 본 논문에서는 기존의 TCP 프로토콜과 호환되며, 무선센서노드에서도 사용가능 한 TCP-Light 프로토콜을 제안하였다. 제안된 TCP-Light 프로토콜은 메모리 소모율이 낮으며, 망상의 메시지 수를 줄일 수 있다.
무선 센서 네트워크 기술은 유비쿼터스 컴퓨팅 환경의 급성장중인 기술이며 다양한 분야에서 응용과 연구가 진행 되고 있다. 무선 센서 네트워크를 구성하는 센서 노드들은 분산 네트워크 환경에서 배터리를 이용하여 Life cycle을 유지하기 때문에 QoS 요구보다는 에너지 효율이 매우 중요하다. 이러한 사항을 고려하여 IEEE802.15.4의 MAC 프로토콜에서는 트래픽에 적응적인 MAC 프로토콜 연구와 무선 센서 네트워크 환경에 신뢰성과 효율성이 강조된 표준화 작업을 진행중에 있지만, 에너지 효율이 줄어든 만큼 센서 노드의 응답속도가 떨어지는 문제점을 지니고 있다. 이에 본 논문은 동기식 방식과 하이브리드 방식의 MAC 프로토콜을 분석하여 전체네트워크의 에너지 효율이 개선된 MAC 프로토콜을 설계하였다.
최근 홈, 오피스 및 핫스팟 영역에서 초고속 멀티미디어의 서비스 수요가 많아짐에 따라 고속의 안정 적인 무선랜에 대한 수요도 증가하고 있다. Access Point 를 이용한 네트워크를 하는 무선랜은 네트워크 에 접근하는 사용자에 대한 인증 프로토콜을 통한 보안이 필요로 하며, 무선랜의 특성상 단말의 이동으로 인해, 핸드오프 시마다 반복되는 사용자 인증은 또 다른 문제를 야기한다. 또, 차세대 인터넷 프로토콜 IPv6는 현재의 주소체계인 IPv4 가 인터넷에 접속된 컴퓨터 수의 기하급수적으로 증가로 인해 빠른 속 도로 고갈되는 상황에서의 대안이다. 따라서 본 논문에서는 이동성을 고려하여 무선랜 환경에서 안전하게 사용자를 인증하고 서비스를 제공하기 위한 패스워드 기반의 사용자 인증 프로토콜을 제안한다. 또한 본 논문에서 제안한 프로토콜을 차세대 주소체계인 IPv6 환경을 바탕으로 구현하였고, 제안한 프로토콜에 대한 다양한 공격으로부터의 안전성을 분석 하였다.
Snoop 프로토콜은 무선 랜 환경에서 발생하는 TCP 패킷 손실을 효과적으로 보상하여 TCP 전송률을 향상시킬 수 있는 효율적인 프로토콜이다. 하지만, 무선 링크에서 Burst loss가 발생하는 경우에는 지역 재전송을 효과적으로 수행하지 못하여 전송 효율이 떨어진다는 문제점이 있다. 본 논문에서는 Snoop 프로토콜의 이러한 문제점을 개선하기위해 cross layer 기법을 적용한 지역 재전송 기법인 $A^2Snoop$ (ARQ Assistance Snoop) 프로토콜을 제안한다. $A^2Snoop$ 프로토콜은 현재 무선 랜 환경에서 가장 널리 사용되는 IEEE 802.11 MAC 프로토콜 기반의 지역 재전송 메커니즘으로서, MAC 계층의 ARQ 기법의 메시지와 새로이 제안된 지역 재전송 타이머에 의해 효율적인 재전송을 수행한다. ns-2 시뮬레이터를 이용한 실험을 통해 $A^2Snoop$의 지역 재전송 기법은 무선 구간의 Burst loss에 대해 효율적인 보상을 수행하며, 이동 단말의 에너지 효율성을 향상시키는 것을 확인할 수 있다.
최근 IT 산업의 발달로 인터넷 이용자가 폭발적인 성장에 따라 인터넷을 통한 전자 상거래가 새로운 경제 활동으로 등장과 동시에 무선 인터넷 시장이 급속한 성장을 하고 있다. 이에 따라 기존에 사용되어지고 있는 on-line상에서의 전자 지불 방식보다 실용적인 무선 인터넷상의 전자 지불 방식이 요구되고 있다. 이에 따라 본 논문에서는 무선 인터넷 상에서 전자상거래를 통한 결제대금 지급을 할 때 부정 사용자에 대한 사용자 추적, 즉 익명성 제어가 가능한 프로토콜을 제안한다. 본 논문에서 제안한 프로토콜의 특징은 기존의 on-line 상에서의 제공되어지고 있는 전자지불 프로토콜의 추적기능을 무선 인터넷 환경에서 보다 효율적이며 안전하게 사용할 수 있는 프로토콜을 제시한다.
최근 이동성을 가진 노드들에 의해 자율적으로 구성되는 무선 애드 혹 네트워크(Adhoc Network)에 대한 연구가 진행되고 있다. 무선 애드 혹 네트워크 환경을 위한 라우팅 프로토콜은 크게 테이블 기반 라우팅 프로토콜. 요구 기반 라우팅 프로토콜. 그리고 혼합형 라우팅 프로토콜로 구분된다. 특히 무선 애드 혹 네트워크의 요구 기반 라우팅 프로토콜 상에서 한 노드에 여러 데이터가 한꺼번에 집중될 경우 데이터 집중화 현상으로 데이터의 손실이 발생될 수 있다. 이를 해결하기 위해 본 논문에서는 대체 경로를 이용하여 데이터의 손실을 줄이는 라우팅 기법을 제시한다. 제안 기법은 향후 데이터 트래픽이 많이 발생하는 네트워크에 응용될 수 있다.
무선통신은 어디에서나 쉽게 서비스를 받을 수 있다. 하지만 주파수를 이용하여 무선통신을 하기 때문에 Data가 Sniffing Attack에 취약하다. 이러한 취약점을 개선하기 위해 Data를 보호하기 위해 보다 안전한 프로토콜이 필요하다. 따라서 본 논문에서는 무선 환경에서 사용자 위치정보 값을 Beacon의 RSSI와 삼변 측량법을 이용하여 Home-Gateway와 User 간 상호 인증 및 key 교환 프로토콜을 제안한다. 제안하는 프로토콜은 보안성 평가를 통해 안전성을 검증하였으며 제안하는 프로토콜을 통해 Sniffing Attack으로부터 안전한 통신이 가능하다.
무선망에서는 유선망에 비해 그 특성상 비교적 많은 패킷을 손실된다. TCP 프로토콜은 흐름제어나 에러정정, 혼잡 제어 등의 기능을 통해 보다 효율적이고 안정적인 통신을 지원하고 있다. 하지만 표준 TCP 프로토콜은 유선망의 특성을 고려하여 개발하였기 때문에 무선망에서 혼잡한 상황에서 패킷이 도달하지 못한 경우와 실제로 패킷이 손실되어 전달되지 못하는 경우를 구분하지 못한다. 최근까지 제시된 여러 이동망 TCP에 대한 논문은 무선망에서 패킷이 손실된 경우 혼잡 제어를 일어나지 못하게 하는 방법을 제시하고 있다. 본 논문에서는 TCP Persist Timer를 이용하여 혼잡제어를 회피하는 방법을 기존에 제시된 Snoop 프로토콜에 적용하여 자체적인 이동망상에서의 TCP 성능향상에 더하여 연속적인 에러에 대한 성능 향상을 제고하고 있다. 개선된 Snoop 프로토콜은 WZACK(Window Size Zero ACKnowledge Packet)을 이용하여 혼잡제어를 정지시킴으로써 비효율적인 혼잡제어를 막도록한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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