• 제목/요약/키워드: Nodes deployment

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Towards Choosing Authentication and Encryption: Communication Security in Sensor Networks

  • Youn, Seongwook;Cho, Hyun-chong
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제12권3호
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    • pp.1307-1313
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    • 2017
  • Sensor networks are composed of provide low powered, inexpensive distributed devices which can be deployed over enormous physical spaces. Coordination between sensor devices is required to achieve a common communication. In low cost, low power and short-range wireless environment, sensor networks cope with significant resource constraints. Security is one of main issues in wireless sensor networks because of potential adversaries. Several security protocols and models have been implemented for communication on computing devices but deployment these models and protocols into the sensor networks is not easy because of the resource constraints mentioned. Memory intensive encryption algorithms as well as high volume of packet transmission cannot be applied to sensor devices due to its low computational speed and memory. Deployment of sensor networks without security mechanism makes sensor nodes vulnerable to potential attacks. Therefore, attackers compromise the network to accept malicious sensor nodes as legitimate nodes. This paper provides the different security models as a metric, which can then be used to make pertinent security decisions for securing wireless sensor network communication.

산불 감시를 위한 무선 센서네트워크 (Wireless Sensor Network for Wildfire Monitoring)

  • 손정만;석창호;박환종;장유식;김진천
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제11권4호
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    • pp.846-851
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    • 2007
  • 산불감시와 같이 광범위하고 험난한 지역에 대한 감시 시스템으로써 무선 센서 네트워크는 가장 경제적이고 현실적인 방안의 하나이다. 그러나 센서 노드의 저전력 소모 필요성으로 인하여 센서노드간 통신 가능거리가 짧아 해당 지역에 설치되어야 하는 센서노드의 수는 수만개에 이른다. 본 논문에서는 센서 노드의 설치와 수명이 다한 센서노드를 대체하기 위한 재설치 문제를 고찰하고 분석하였다. 동적 설치로 인해 발생될 수 있는 감시 불능 영역에 대한계산의 필요성과 향 후 해결방안에 대하여 제시하였다. 한편, ZigBee무선 통신 프로토콜을 사용하여 센서 노드간 거리 변화와 지형이나 숲과 같은 장애물 여부에 따른 노드 간 패킷 수신율을 실험을 통해 측정하고 분석하였다.

Impact of Power Control Optimization on the System Performance of Relay Based LTE-Advanced Heterogeneous Networks

  • Bulakci, Omer;Redana, Simone;Raaf, Bernhard;Hamalainen, Jyri
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제13권4호
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    • pp.345-359
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    • 2011
  • Decode-and-forward relaying is a promising enhancement to existing radio access networks and is already standardized in 3rd generation partnership project (3GPP) as a part of long term evolution (LTE)-Advanced Release 10. Two inband operation modes of relay nodes are supported, namely type 1 and type lb. Relay nodes promise to offer considerable gain for system capacity or coverage, depending on the deployment prioritization, in a cost-efficient way. Yet, in order to fully exploit the benefits of relaying, the inter-cell interference which is increased due to the presence of relay nodes should be limited. Moreover, large differences in the received power levels from different users should be avoided. The goal is to keep the receiver dynamic range low in order to retain the orthogonality of the single carrier-frequency division multiple access system. In this paper, an evaluation of the relay based heterogeneous deployment within the LTE-Advanced uplink framework is carried out by applying the standardized LTE Release 8 power control scheme both at evolved node B and relay nodes. In order to enhance the overall system performance, different power control optimization strategies are proposed for 3GPP urban and suburban scenarios. A comparison between type 1 and type 1b relay nodes is as well presented to study the effect of the relaying overhead on the system performance in inband relay deployments. Comprehensive system level simulations show that the power control is a crucial means to increase the cell edge and system capacities, to mitigate inter-cell interference and to adjust the receiver dynamic range for both relay node types.

Access Policy Transfer Between Active Nodes Using Identities

  • Kim, Young-Soo;Han, Jong-Wook;Seo, Dong-Il;Sohn, Seung-Won
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2003년도 ICCAS
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    • pp.2178-2181
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    • 2003
  • Active networks allow active node’s functionality to be extended dynamically through the use of active extensions. This flexible architecture facilitates the deployment of new network protocols and services. However, the active nature of a network also raises serious safety and security concerns. These concerns must be addressed before active networks can be deployed. In this paper we look at how we can control active extension’s access to different active nodes. Specifically, the authentication between active nodes is very important in this case. We use unique identity each node has for transferring access policies between active nodes. In this paper, we suggest a new method of transferring access policies performing authentications using identities between active nodes.

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기하학적 NP-hard 문제에 대한 근사 접근법 (An Approximation Scheme For A Geometrical NP-Hard Problem)

  • 김준모
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제44권8호
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    • pp.62-67
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    • 2007
  • 센서네트워크 중에는 센서노드들이 넓은 지역에 걸쳐 정해진 위치에 산재되어야 하는 경우가 있다. 이런 경우 센서노드들을 interconnect하기 위한 최소개수의 연결노드들을 추가하는 문제가 대두되며, 이는 The Minimum number of Steiner Points라는 추상화된 문제로 귀결된다. 이 문제는 NP-hard 문제이므로, 본 논문에서는 문제가 내포하는 기하학적인 성질을 이용하여 연결노드의 최소개수에 근접하는 방안을 제시한다. 센서네트워크에서 노드의 개수를 줄임으로써 네트워크 내부에서 오가는 메시지의 교환량이 대폭 감소하게 된다.

AN APPROXIMATION SCHEME FOR A GEOMETRICAL NP-HARD PROBLEM

  • Kim, Joon-Mo
    • Journal of the Korean Society for Industrial and Applied Mathematics
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    • 제11권4호
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    • pp.1-8
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    • 2007
  • In some wireless sensor networks, the sensor nodes are required to be located sparsely at designated positions over a wide area, introducing the problem of adding minimum number of relay nodes to interconnect the sensor nodes. The problem finds its a bstract form in literature: the Minimum number of Steiner Points. Since it is known to be NP-hard, this paper proposes an approximation scheme to estimate the minimum number of relay nodes through the properties of the abstract form. Note that by reducing the numb er of nodes in a sensor network, the amount of data exchange over the net will be far decreased.

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계층적 무선 센서 네트워크에서의 키관리 메커니즘 (On the Security of Hierarchical Wireless Sensor Networks)

  • 엠디 압둘 하미드;홍충선
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제44권8호
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    • pp.23-32
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    • 2007
  • 본 논문에서는 계층적 무선 센서 네트워크를 위한 그룹기반 보안 메커니즘을 제안한다. 이를 위해 세 가지 형태의 노드(베이스 스테이션 그룹 관리 노드 센서 노드)로 구성된 3계층 센서네트워크에서 안전한 라우팅을 위한 구조를 설계한다. 그룹기반 배치는 가우시안(Gaussian) 분산을 이용하여 수행되며, 제안된 모델을 사용해 85% 이상의 네트워크 연결이 가능하다. 이미 보안 기능을 공유하고 있는 작은 그룹들은 안전한 그룹을 형성하고, 그룹 관리 노드들은 전체 네트워크의 백본을 형성한다. 본 논문의 보안 메커니즘은 배치된 센서 그룹에서 수집된 데이터를 처리하기 위해 제안되었으며, 관리노드에 의해 수집된 센싱 데이터는 다른 관리노드를 거쳐 베이스 스테이션에 전달된다. 제안된 메커니즘은 경량화 되었고, 노드 캡쳐 공격에 강력하게 대응할 수 있으며 분석 자료와 시뮬레이션을 결과를 통해 이러한 특징을 확인할 수 있다. 또한, 분석 자료를 통해 그룹 관리노드와 센서 노드가 조밀하게 배치되었을 때 안전성이 크게 향상됨을 알 수 있다.

Self-Identification of Boundary's Nodes in Wireless Sensor Networks

  • Moustafa, Kouider Elouahed;Hafid, Haffaf
    • Journal of Information Processing Systems
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    • 제13권1호
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    • pp.128-140
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    • 2017
  • The wireless sensor networks (WSNs) became a very essential tool in borders and military zones surveillance, for this reason specific applications have been developed. Surveillance is usually accomplished through the deployment of nodes in a random way providing heterogeneous topologies. However, the process of the identification of all nodes located on the network's outer edge is very long and energy-consuming. Before any other activities on such sensitive networks, we have to identify the border nodes by means of specific algorithms. In this paper, a solution is proposed to solve the problem of energy and time consumption in detecting border nodes by means of node selection. This mechanism is designed with several starter nodes in order to reduce time, number of exchanged packets and then, energy consumption. This method consists of three phases: the first one is to detect triggers which serve to start the mechanism of boundary nodes (BNs) detection, the second is to detect the whole border, and the third is to exclude each BN from the routing tables of all its neighbors so that it cannot be used for the routing.

SOFM을 이용한 센서 네트워크의 지능적인 배치 방식 (Intelligent Deployment Method of Sensor Networks using SOFM)

  • 정경권;엄기환
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제11권2호
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    • pp.430-435
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    • 2007
  • 본 논문에서는 센서 네트워크의 원활한 전송을 위해 SOFM을 이용한 센서 네트워크의 지능적인 배치를 제안한다. 제안한 방법은 무선 채널 분석을 통해서 센서 노드 사이의 통신이 가능한 거리를 구하고, 신경회로망의 SOFM(Self-Organizing Feature Map)방식을 이용하여 지능적으로 최적의 센서 노드의 개수와 센서 노드가 배치할 최적 위치를 결정한다. Log-normal path loss 모델을 이용하여 거리에 따른 PRR(Packet Reception Rate)을 구하고, 이것으로부터 센서 노드의 통신 범위를 결정한다. 제안한 방식의 유용성을 확인하기 위하여 센서 노드의 지능적인 위치 탐색과 센서 네트워크의 연결 상태에 대한 시뮬레이션을 수행하였다.

무선 센서 네트워크에서 행위 기반 공격 탐지를 위한 감시 노드의 연결성과 일반 노드의 커버리지 분석 (Analysis of the Connectivity of Monitoring Nodes and the Coverage of Normal Nodes for Behavior-based Attack Detection in Wireless Sensor Networks)

  • 정균락
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제18권12호
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    • pp.27-34
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    • 2013
  • 무선 센서 네트워크에서 센서들은 획득한 정보를 관리 노드로 전달하기 위해 서로 통신을 해야 하므로 공격에 취약한데 쓰레기 패킷 주입 같은 공격은 기존의 암호화 같은 방식을 사용해서는 퇴치하기 어렵다. 그래서 행위 기반 탐지가 대두되었는데 특정 감시 노드들이 이웃한 일반 노드의 통신을 감청하여 불법적인 패킷을 탐지하게 된다. 감시 노드들은 일반 노드들에 비해 더 많은 에너지를 사용하기 때문에 최소의 감시 노드들로 전체 또는 최대한 넓은 범위의 네트워크를 커버하는 것이 필요하다. 감시 노드는 일반 노드 중에서 선택될 수도 있고 일반 노드와 서로 다른 종류일 수도 있다. 본 연구에서는 서로 다른 종류의 감시 노드와 일반 노드가 배치되었을 때 커버되는 일반 노드의 수가 최대가 되도록 주어진 수의 감시 노드를 선택하는 알고리즘을 개발하고, 감시 노드의 수와 전송 범위가 감시 노드의 연결 비율과 일반 노드의 커버리지에 어떤 영향을 미치는 지 실험을 통해 비교하였다.