• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제10권12호
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• pp.5442-5463
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• 2016

Designing efficient routing protocols for a wireless sensor network with mobile sinks (mWSN) is a challenging task since the network topology and data paths change frequently as sink nodes move. In this paper, we design a novel lightweight reactive ring based routing protocol called R3, which removes the need of proactively maintaining data paths to mobile sinks as they move in the network. To achieve high packet delivery ratio and low transmission cost, R3 combines ring based forwarding and trail based forwarding together. To support efficient ring based forwarding, we build a ring based structure for a network in a way such that each node in the network can easily obtain its ring ID and virtual angle information. For this purpose, we artificially create a virtual hole in the central area of the network and accordingly find a shortest cycled path enclosing the hole, which serves as base ring and is used for generating the remaining ring based structure. We accordingly present the detailed design description for R3, which only requires each node to keep very limited routing information. We derive the communication overhead by ring based forwarding. Extensive simulation results show that R3 can achieve high routing performance as compared with existing work.

• 정보학연구
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• 제5권4호
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• pp.155-164
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• 2002

MPLS(Multiprotocol Label Switching)는 네트워크 계층에서의 라우팅 기능과 레이블 교환(label swapping) Framework을 통합한 기술을 의미한다. 기존의 FEC(Forwarding Equivalence Classes) 개념을 이용하며, 기본적인 아이디어는 MPLS 도메인의 Ingress에서 패킷에 고정된 길이의 레이블을 추가하는 것이다.이에 따라 라우팅을 위해 원래의 패킷 헤더에 의존하지 않고, MPLS 도메인 내부에서 패킷에 추가된 레이블을 이용하여 Forwarding Decisions에 사용한다. 본 논문에서는 MPLS 인터넷 망에서의 트래픽 엔지니어링을 위한 요구사항을 정리한다. 이들 요구사항들을 만족시키기 위해서는 망 관리 구조와 연계하여 트래픽 엔지니어링 기능이 수행되어야 한다. 아울러 본 논문에서는 MPLS를 이용한 IP 망 구조 및 기능을 제시하고 MPLS 신호 프로토콜과 주요 특징을 요약한다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제14권4호
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• pp.59-67
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• 2009

무선 센서 네트워크에서 위치 기반 그리디 포워딩 기법(Geographic greedy forwarding) 은 한 홉 내의 주위 노드들의 위치 정보만 가지고 데이터 전송 경로를 설정하기 때문에 자신보다 목적지에 더 가까운 노드가 존재하지 않는 경우 데이터를 전달할 수 없는 경우가 발생한다. 본 논문에서는 이러한 보이드 문제가 발생한 환경에서 데이터를 효과적으로 전송하기 위해 향상된 위치 기반 라우팅 알고리즘(CGR: Cost based Geographic Routing)을 제안한다. 제안하는 CGR 알고리즘은 그림자 경계 영역을 설정하고 설정된 영역에 존재하는 노드들끼리 비용 함수 연산 알고리즘을 통하여 효과적인 그리디 포워딩이 수행되도록 한다. 시뮬레이션 결과, 제안한 알고리즘이 기존의 알고리즘보다 평균 전체 라우팅 경로길이가 줄어들 뿐만 아니라, 데이터 전달성공 비율이 높고 에너지 절감 효과가 뛰어남을 확인하였다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제10권12호
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• pp.1733-1740
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• 2007

In this paper, we propose a wireless location-based routing algorithm which uses the location information of its neighbor nodes and a destination node. At first, the proposed routing algorithm forwards a packet to the X direction by selecting a closest node to its destination as a next hop in terms of the X coordinate until the packet reaches closely to the packet's destination. Then the packet is forwarded to the Y direction by selecting a closest node to its destination in terms of the Y coordinate. We use a back off mechanism in case that a next hop cannot be found using the proposed routing algorithm, which resolves loops while forwarding. The experimental results show that the proposed routing algorithm performs well like the existing routing algorithms Ad hoc On-demand Distance Vector and Greedy Perimeter Stateless Routing. It is expected to use the proposed routing algorithm in the digital battlefield of military environments and survival games of commercial environments.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제19권2호
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• pp.73-80
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• 2010

무선 센서 네트워크는 다양한 응용분야에서, 개방된 환경에 배치되어지므로, 공격자에게 손쉽게 노출된다는 취약점을 가지고 있다. 선택적 전달 공격(Selective Forwarding Attack)은 센서 네트워크에서 발생할 수 있는 공격중의 하나로 공격자는 훼손된 노드를 통하여 전장지역에서의 적의 움직임등과 같이 중요한 정보의 기지노드까지 정상적인 전달을 차단하여 감시자의 원활한 탐지를 어렵게 한다. Xiao, Yu 그리고 Gao는 이와 같은 위협에 대한 대안으로 선택적 전달 공격 탐지기법(checkpointbased multi-hop acknowledgement scheme; 이하 CHEMAS)를 제안하였다. CHEMAS에서 전달경로 상에 노드들은 미리 정해진 확률에 따라 감시 노드(checkpoint)로 선택되어지며 이 감시 노드들을 통해 공격 발생 지역을 탐지할 수 있다. 해당 기법에서 인증 패킷 전달 홉 수는 시스템 상에서 탐지율과 에너지 효율 사이에서 트레이드 오프 관계에 있으므로 매우 중요한 요소이다. 본 논문에서는 보안 강도를 충분히 유지하면서, 에너지 효율성 또한 제공할 수 있는 경계 값 선택을 위해 퍼지 규칙 시스템을 적용하였다. 기지노드는 퍼지 규칙 시스템을 이용하여 매 주기마다 에너지 레벨과 훼손된 노드 수 그리고 기지노드로부터의 거리를 고려하여 상황에 맞는 적절한 경계 값을 결정한다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제11권6호
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• pp.589-598
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• 2009

In wireless sensor networks, a node that reports information gathered from adjacent assets should relay packets appropriately so that its location context is kept private, and thereby helping ensure the security of the assets that are being monitored. Unfortunately, existing routing methods that counter the local eavesdropping-based tracing deal with a single asset, and most of them suffer from the packet-delivery latency as they prefer to take a separate path of many hops for each packet being sent. In this paper, we propose a routing method, greedy perimeter stateless routing-based source-location privacy with crew size w (GSLP-w), that enhances location privacy of the packet-originating node (i.e., active source) in the presence of multiple assets. GSLP-w is a hybrid method, in which the next-hop node is chosen in one of four modes, namely greedy, random, perimeter, and retreat modes. Random forwarding brings the path diversity, while greedy forwarding refrains from taking an excessively long path and leads to convergence to the destination. Perimeter routing makes detours that avoid the nodes near assets so that they cannot be located by an adversary tracing up the route path. We study the performance of GSLP-w with respect to crew size w (the number of packets being sent per path) and the number of sources. GSLP-w is compared with phantom routing-single path (PR-SP), which is a notable routing method for source-location privacy and our simulation results show that improvements from the point of the ratio of safety period and delivery latency become significant as the number of source nodes increases.

• 한국통신학회논문지
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• 제28권4B호
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• pp.298-305
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• 2003

본 논문에서는 ATM 기반 레이블 에지 라우터의 IP 패킷 포워딩 엔진을 위한 고성능 룩업 제어기를 제안하였다. 제안한 룩업 제어기는 IP 패킷에 대한 Best Effort 서비스 뿐만 아니라 MPLS(Multiprotocol Label Switching), VPN(Virtual Private Network), ELL(Emulated Leased Line), RT(Real Time) 서비스 등의 차별화된 서비스들을 제공할 수 있도록 설계하였다. 고속의 IP 주소 검색을 위하여 소프트웨어 기반의 알고리즘 방식을 사용하지 않고 TCAM(Ternary Content Addressable Memory) 기반의 하드웨어 방식을 적용하였으며, IP 패킷 헤더 처리 및 룩업 제어 기능을 고속으로 수행하기 위하여 룩업 제어 기능을 FPGA(Field Programmable Gate Array)로 구현하였다. 룩업 제어기는 사용자의 차별화된 다양한 요구를 수용할 수 있으며, 성능 향상을 위하여 파이프라인 기법으로 처리되도록 설계하였다. 또한 패킷 헤더의 여러 영역을 조합한 비교키에 대한 룩업 기능을 수행하기 위하여 2단계 검색 메카니즘을 가지며, 시뮬레이션을 통하여 제안한 룩업 제어기는 약 16Mpps의 성능을 보였다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제18권6호
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• pp.121-126
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• 2018

IEEE 802.1 TSN(Time Sensitive Network) TG(Task Group)는 이더넷을 기반으로 지연시간 보장 및 패킷 무손실 서비스를 제공하는 기술의 표준화를 진행 중이다. 본 연구는 다양한 TSN 기술 중 패킷 포워딩 기술에 주목한다. TSN의 포워딩 기술은 크게 동기형과 비동기형으로 구분할 수 있다. 동기형은 시간 동기화 기술을 바탕으로 정해진 시간 구간을 정해진 class에 할당하는 기술이지만 대규모 네트워크에서 사용하기 어렵다. 비동기 기술은 트래픽 regulation과 class 별 스케줄링을 바탕으로 지연시간 보장을 약속하지만 필요 이상으로 복잡한 구조를 가진다. 본 논문에서는 비동기형 TSN 네트워크 구조를 보다 간단히 만들면서도 지연시간을 보장하는 방안을 제시하였다. 이를 통해 플로우의 상태를 저장하여 regulation 결정에 사용해야 하는 복잡성을 배제할 수 있었다. 이러한 간단한 구조에도 불구하고 높은 우선순위 트래픽의 최대 패킷길이를 일정 수준 이하로 제한하면 TSN의 요구사항을 만족시킴을 보였다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제54권10호
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• pp.3587-3594
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• 2022

A distributed high-speed data acquisition and monitoring system for the RF negative ion source at Huazhong University of Science and Technology (HUST) is developed, which consists of data acquisition, data forwarding and data processing. Firstly, the data acquisition modules sample physical signals at high speed and upload the sampling data with corresponding absolute-time labels over UDP, which builds the time correlation among different signals. And a special data packet format is proposed for the data upload, which is convenient for packing or parsing a fixed-length packet, especially when the span of the time labels in a packet crosses an absolute second. The data forwarding modules then receive the UDP messages and distribute their data packets to the real-time display module and the data storage modules by PUB/SUB-pattern message queue of ZeroMQ. As for the data storage, a scheme combining the file server and MySQL database is adopted to increase the storage rate and facilitate the data query. The test results show that the loss rate of the data packets is within the range of 0-5% and the storage rate is higher than 20 Mbps, both acceptable for the HUST RF negative ion source.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제18권4호
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• pp.165-173
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• 2009

최근의 휴대용 기기들은 통신과 멀티미디어 측면에서 다양한 기능들을 장착하고 있으며 특히 WWAN(Wireless WAN)과 WLAN(Wireless LAN) 등 두 개 이상의 채널을 이용하여 인터넷 혹은 주변기기와 접속할 수 있도록 다양한 서비스가 개발되고 있다. WWAN 채널이 내려 받은 자료의 양과 비례하여 요금을 부과하는 경우 해당 통신비용을 절감하기 위하여 peer라 하는 무선기기들이 서로 공유하고자 하는 콘텐츠를 인터넷에서 내려 받을 때, 각 peer는 일부의 콘텐츠만 비용이 부과되는 WWAN을 통해 내려 받고 나머지를 비용이 부과되지 않는 WLAN을 통해 peer들이 애드 혹 네트워크를 구성하여 서로 교환함으로 비용과 시간을 절감할 수 있다. 교환 과정에서 모든 peer가 forwarding에 참여하면 여러 peer가 동일한 패킷을 중복 전송하게 되는 경우가 발생된다. 그러나 이웃한 peer의 패킷 forwarding으로 인하여 특정 peer는 더 이상의 forwarding이 필요 없는 경우가 발생하는데, 본 논문에서는 forwarding이 필요 없는 peer를 선별하는 excluding 방식과 최소한의 peer로 forwarding을 수행하는 minimum cover set 방식등 두 가지 해결방식을 소개한다. 소개된 두 가지 방식을 이용하면 모든 peer가 forwarding 하는 방식에 비해 분배완료 시간을 더욱 단축할 수 있으며, 모의실험을 통해 최대 29% 정도 분배완료 시간이 단축되었다.