• Journal of the Korean Society for Industrial and Applied Mathematics
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• 제11권4호
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• pp.9-17
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• 2007

Network Mobility basic support protocol (NEMO Basic) extends the operation of Mobile IPv6 to provide uninterrupted Internet connectivity to the communicating nodes of mobile networks. The protocol uses a mobile router (MR) in the mobile network to perform prefix scope binding updates with its home agent (HA) to establish a bi-directional tunnel between the HA and MR. This solution reduces location-update signaling by making network movements transparent to the mobile nodes (MNs) behind the MR. However, delays in data delivery and higher overheads are likely to occur because of sub-optimal routing and multiple encapsulation of data packets. To manage the mobility of the mobile network, it is important to minimize packet overhead, to optimize routing, and to reduce the volume of handoff signals over the nested mobile network. This paper proposes en aggregate router-assisted route optimization (ARARO) scheme for nested mobile networks support which introduces a local anchor router in order to localize handoff and to optimize routing. With ARARO, a mobile network node (MNN) behind a MR performs route optimization with a correspondent node (CN) as the MR sends a binding update message (BU) to aggregate router (AGR) via root-MR on behalf of all active MNNs when the mobile network moves. This paper describes the new architecture and mechanisms and provides simulation results which indicate that our proposal reduces transmission delay, handoff latency and signaling overhead. To evaluate the scheme, we present the results of simulation.

• International Journal of Computer Science & Network Security
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• 제21권3호
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• pp.212-218
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• 2021

Low-power and Lossy Networks (LLNs) have become the common network infrastructure for a wide scope of Internet of Things (IoT) applications. For efficient routing in LLNs, IETF provides a standard solution, namely the IPv6 Routing Protocol for LLNs (RPL). It enables effective interconnectivity with IP networks and flexibly can meet the different application requirements of IoT deployments. However, it still suffers from different open issues, particularly in large-scale setups. These include the node unreachability problem which leads to increasing routing losses at RPL sink nodes. It is a result of the event of memory overflow at LLNs devices due to their limited hardware capabilities. Although this can be alleviated by the establishment of multi-sink topologies, RPL still lacks the support for effective load balancing among multiple sinks. In this paper, we address the need for an efficient multi-sink load balancing solution to enhance the performance of PRL in large-scale scenarios and alleviate the node unreachability problem. We propose a new RPL objective function, Multi-Sink Load Balancing Objective Function (MSLBOF), and introduce the Memory Utilization metrics. MSLBOF enables each RPL node to perform optimal sink selection in a way that insure better memory utilization and effective load balancing. Evaluation results demonstrate the efficiency of MSLBOF in decreasing packet loss and enhancing network stability, compared to MRHOF in standard RPL.

• 한국통신학회논문지
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• 제39C권8호
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• pp.660-666
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• 2014

본 논문에서는 선박 내부에 IP-USN(Internet Protocol-Ubiquitous Sensor Network)망을 적용한 경우 선박 내부를 기능적으로 분류하여 센서 노드를 구성하고 효율적으로 라우팅할 수 있는 방안을 제안하였다. 이동성이 제한적인 선박의 기계실이나 기관실과 같은 경우에는 트리형태의 라우팅 기법을 적용하였으며 이동성이 많은 식당이나 휴게실과 같은 거주구역에는 메시 형태의 라우팅 기법을 적용하였다. 또한 싱크 노드와 센서 노드 사이의 경로를 주기적으로 유지하기 위해서 새로운 메시지 타입인 RDES(Routing Detect Sensor-Node) 형식의 메시지를 정의하였다. RDES 메시지를 이용함으로써 이동성에 상관없이 추가되는 센서 노드에 대한 경로 업데이트가 가능하다.

• 정보과학회 논문지
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• 제43권11호
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• pp.1233-1244
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• 2016

저전력, 저품질의 네트워크 환경인 LLNs(Low power and Lossy Networks) IoT 네크워크 환경에서는 IETF에서 제안한 IPv6 라우팅 프로토콜인 RPL이 대표적으로 사용된다. RPL은 루프가 존재하지 않는 방향성 비순환 그래프(Directed Acyclic Graph)를 생성하는 것을 목표로 하며, 이를 위해 loop avoidance, loop detection 메커니즘과 문제 발생 시 복구를 위한 DIO Poisoning 메커니즘을 정의하고 있다. 하지만, 기존의 DIO Poisoning은 루프 발생 노드에서 일어난 poisoning이 해당 노드의 서브트리로 전파되어 복구 시간과 컨트롤 메시지가 증가하는 문제점을 가지고 있다. 본 논문에서는 RPL 기반 IoT 무선 네트워크에서 루프 복구 과정 시 서브 트리의 라우팅 오버헤드가 추가로 발생할 수 있는 현상을 보완한 효율적인 경로 복구 기법을 제안한다. 개선된 RPL 루프 복구 과정에서는 기존 선호 부모로 선택될 수 없던 경로를 활용하여 빠르게 복구함으로써 새로운 경로설정을 위한 컨트롤 패킷 트래픽과 경로 복구 시간을 줄인다. 시뮬레이션을 사용하여 제안한 프로토콜이 기존 프로토콜에 비해 복구 시간 단축과 컨트롤 패킷의 감소를 통한 복구 성능을 향상시킬 수 있음을 알 수 있었다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제14권5호
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• pp.11-26
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• 2013

무선 인터넷에서 IPSec의 사용은 제한이 많다. MIPv4 IPSec 경로는 동적 무선링크를 포함하지 못한다. 즉 무선 인터넷의 IPSec은 Host-to-Host 경로 전체를 보호할 수 없다. 또한 무선 환경은 고정경로가 유지될 시간을 줄이지만 IPSec SA 합의를 위한 IKE의 지연시간은 상대적으로 길고, IPSec PKI 보안의 인증서 관리는 수행부담이 크다. 이는 무선 인터넷에서 IPSec 사용은 매우 불리하다는 의미이다. 본 논문은 무선링크까지 보호하는 Host-to-Host Transport Mode를 제공하면서 성능이 우수한 WP-IBE 보호방식을 적용하여 무선 인터넷에 유리한 Mobile IPSec을 구축하는 것이 목표이다. 이를 위해 Mobile IPSec은 무선링크를 포함하는 동적경로에 대한 라우팅이 필요하다. FA (Foreign Agent) Forwarding 방안은 동적으로 변경되는 경로를 FA가 확장하는 라우팅 방안이다. FA Forwarding을 위한 FA IPSec SA는 Source Routing 기반 Bind Update를 통해서 동적경로 변경 정보로 갱신된다. IPSec의 수행성능을 높이기 위해 효율적이고 강력한 차세대 Identity Based Weil Pairing (WP) Bilinear Elliptic Curve Cryptography인 WP IBE 방식을 적용했다. 본 논문은 WP-IBE방식의 6개 암호 관련 알고리즘을 Mobile IPSec에 적용하는 변형 프로토콜을 제안하였다. 특별히 이 알고리즘을 ESP Datagram 구성에 적용하는 프로토콜에 집중하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2009년도 춘계학술대회
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• pp.572-575
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• 2009

통신과 방송의 융합 환경의 도래로 상용화 되고 있는 IPTV는 초고속 인터넷망을 통해 정보 서비스, 동영상 콘텐츠 및 방송 서비스를 제공하고 있다. 무선 LAN과 IP 네트워크 기술의 발전은 IPTV, VoIP와 같은 IP 네트워크를 통한 융합된 새로운 서비스 형태를 창출하게 되었고, 무선 LAN의 발전은 보안, QoS 및 대용량의 대역폭등 높은 수준의 서비스 품질을 요구하는 IPTV 네트워크에서는 그 중요성이 매우 높아지고 있다. 본 논문에서는 무선 LAN에서 IPTV의 영상 서비스 품질 측정을 위해 RIP와 OSPF환경의 실험 네트워크를 구성하였고, 객관적인 화질평가방법인 PSNR을 이용하여 값을 측정하고 분석하였다. 이를 통해 경로 배정 프로토콜들이 무선 LAN 환경에서 IPTV 의 실시간 영상 서비스 품질에 어떤 영향을 미치는지에 대한 상관관계를 나타내었다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제12권4호
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• pp.274-280
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• 2011

최근 연구가 활발히 전행되고 있는 IP기반 무선 센서네트워크 기술은 현대인들 삶의 질적 향상이나 요구사항을 만족시키기 위해 반드시 필요한 기술 중의 하나이다. IP기반 무선 센서네트워크의 대표 기술로는 6LoWPAN 프로토콜이 있다. 기존 6LoWPAN 프로토콜 상에서 제공되는 기능 중 단편화 기법은 여러 개의 IEEE 802.15.4 프레임이 나뉘어져 도착하는 것을 말하는데, 센서네트워크의 프로토콜 데이터 단위가 102바이트인데 반해 IPv6의 최대 전송 단위가 1280바이트로 큰 차이를 보이기 때문에 이를 극복하기 위한 기술로 단편 패킷 전송의 특성상 많은 에너지 소모가 일어난다. 본 논문에서 제안한 ID 기반 단편 패킷 전송 기법을 적용한 결과 주소 방식(16, 64bit)에 따라 약 7-22% 정도 전송횟수가 감소되었다. 뿐만 아니라, 기존 LOAD 라우팅 프로토콜을 사용하여 경로 설정을 할 경우 센서노드가 통신을 할 수 없는 경우가 아니면 한번 설정된 경로는 변하지 않는다. 이는 특정 노드의 에너지 고갈을 야기 시키고 네트워크 전체에 영향을 주기 때문에 적절한 에너지 분배가 이루어져야 한다. 에너지 분배를 고려할 수 있도록 제안한 LOAD 라우팅 프로토콜은 통신이 이루어질수록 전체 네트워크 내에 모든 노드들의 에너지는 균등하게 유지됨을 보였다. 또한 한 번의 라우팅 수행 시 이웃 노드들의 정보를 획득할 수 있어 원 홉 데어터 전송에 소모되는 에너지를 절약할 수 있다. 따라서 본 논문에서 제안된 6LoWPAN 프로토콜은 에너지 제약 조건이 심한 무선 센서네트워크 환경에 매우 적합하다 할 수 있다.

• 정보처리학회논문지C
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• 제15C권1호
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• pp.37-44
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• 2008

이동 네트워크 환경에서 MN(Mobile Node)의 핸드오버 후 새로운 경로 상에 자원을 예약할 때 시그널링 지연을 최소화하기 위해서는 이전 경로와 새로운 경로가 만나는 지점에 있는 노드인 크로스오버 노드(Crossover Node:CRN)를 발견하는 것이 중요하다. 일반적으로 크로스오버 노드의 발견은 MN과 CN(Correspondent Node)간 설립된 종단간 SID(Session ID)를 주요키로 사용하여 이루어지지만, HMIPv6(Hierarchical Mobile IPv6) 네트워크에서 MAP(Mobility Anchor Point)과 HA(Home Agent)간 군집(Aggregate) 세션 단위로 자원예약을 하는 경우에는 이와 같은 일반적인 방법의 적용이 어렵다. 군집 예약을 할 때에는 종단간 SID와는 별도로 군집 SID를 사용하는데, MN의 핸드오버 후 이전 MAP과 HA간 설립된 세션의 군집 SID가 새로운 MAP과 HA간 설립된 세션의 군집 SID와 달라서 SID를 이용하여 크로스오버 노드를 발견할 수 없기 때문이다. 이에, 본 논문에서는 HMIPv6 네트워크에서 차세대 네트워크 시그널링 프로토콜인 NSIS(Next Step in Signaling)를 이용하여 자원을 예약하는 경우 군집 예약이 이루어진 MAP과 HA간 터널상에서 크로스오버 노드를 발견하고, 크로스오버 노드를 발견한 즉시, 군집 예약된 자원의 갱신이 지역적으로 이루어지도록 하는 방안을 제안한다. 시뮬레이션을 통해, 시그널링 메시지가 항상 터널의 끝 노드까지 전달되는 기존 방안에 비해 제안하는 방안이 자원 예약을 위한 시그널링 지연을 단축시키고, 핸드오버 동안의 평균 처리율을 향상시킴을 알 수 있었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제8권1호
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• pp.65-73
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• 2004

이동 IP 망에서 이동 IP의 삼각 라우팅 문제를 해결한 최적경로 IP 라우팅 기법은 이동 IPv6망에서의 이동성을 지원하는 기본 동작으로 되어있다. 본 논문에서는 이동 IP망의 최적 경로 기법을 ATM망에서의 NHRP를 이용한 단거리 터널설정 기법을 적용하여 그 성능을 평가하였다. 종단간 패킷 전달지연 시간 측면에서 기존 IP 라우팅 기법과 최적경로에서의 단거리 터널링 기법을 상호 비교하기 위하여 수학적 분석 및 모의실험을 수행하였다. 최적 경로의 단거리 터널링 기법은 기존 IP 라우팅 방식보다 초기 데이터의 경우 종단간 전달 지연시간이 클 수 있으나 이후 패킷부터는 종단간 데이터 전달 지연시간이 대폭 개선됨을 확인하였다.

• 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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• 제14권1호
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• pp.22-30
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• 2008

물류창고는 수시로 많은 물류가 입고/출고됨에 따라 수시로 재고 현황이 변화하고 이를 빠르고 정확하게 관리하는 것은 물류 관리에 있어서 매우 중요하다. 이를 위해 RFID 기반의 센서 네트워크를 구축하여 기존의 수작업으로 하던 작업을 빠르게 수행할 수 있도록 한다. 센서 네트워크를 구축하기 위해 에너지 기반으로 클러스터링을 하고 이를 기반으로 계층적 라우팅을 통해 데이타 전송을 가능하게 하였다. 또한 클러스터간 이동성을 지원하여 각 노드가 이동하여도 연결성이 보장되도록 하였다. 이렇게 구축된 네트워크는 실제 RFID 리더와 함께 연동되어 물류창고에서 사용되었다.