• 한국통신학회논문지
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• 제37권8B호
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• pp.637-646
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• 2012

최근 많은 응용 분야에서 무선 센서 네트워크 기술의 요구가 급증하고 있다. 특히 사람이 접근하기 어려운 환경에 센서 노드들을 설치하면 스스로 네트워크를 형성하고 사용자가 원하는 정보를 쉽게 획득할 수 있다. 그러나 무선 센서 네트워크에서 각 센서 노드들은 소형의 배터리를 사용하기 때문에 에너지를 효율적으로 관리해야 한다. 침입 탐지와 같은 응용에서는 침입자가 언제 나타날지 모르기 때문에, 에너지 효율이 높은 알고리즘으로 네트워크 수명을 연장시키는 노력이 요구된다. 본 논문에서는 침입 탐지 응용에서 데이터 전송의 신뢰성을 위해 트리 기반의 라우팅 알고리즘을 제안한다. 본 제안 방식은 데이터 집중으로 소모되는 에너지를 막기 위하여 부모와 자식 노드의 링크 설정 시 Load-balancing을 고려한 최적의 링크 비용을 계산하고, 효율적인 라우팅 테이블 관리로 센서 노드의 한정된 메모리 자원의 효율을 높였다. 또한 감시 정찰 환경에서는 침입자의 움직임을 예측할 수 없기 때문에 현실적인 군 운영 환경을 고려하여 다음의 시나리오를 설계하였고, 이에 대한 지연시간, 에너지 소모량 등의 성능을 시뮬레이션 결과를 통하여 입증하였다. 각 시나리오는 첫 번째로 침입자가 노드 설치 경로를 따라 이동하는 경우, 두 번째는 침입자가 노드 설치 경로를 가로지르는 경우, 마지막으로 침입자가 노드 설치 경로를 따라 이동하는 중에 이탈하는 경우로 구분하여 시험하였다.

• 정보처리학회논문지C
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• 제16C권2호
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• pp.245-256
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• 2009

Pastry 오버레이 네트워크는 분산 해쉬 테이블(DHT : Distributed Hash Table)을 사용하는 구조적(Structured) P2P이다. Pastry에서는 노드들 사이의 메시지 수를 줄이기 위해 각각 공간적 지역성과 캐슁을 이용한 Rosary와 LAR이 제안되었다. Rosary는 Inter-Pastry와 Intra-Pastry로 구성된다. Rosary에서 루트 노드는 각 Intra-Pastry를 대표하는 노드가 할당되고 Inter-Pastry와 Intra-Pastry 라우팅을 책임진다. 이러한 구조로 인해 Rosary는 다음과 같은 단점을 가진다. 첫째는 루트 노드의 실패 시 고장 방지 능력(Fault Tolerance)에 약하다는 점이고, 둘째는 루트 노드를 사용하기 때문에 라우팅 홉 카운트가 기존 Structured P2P에 비해 증가한다는 점이다. 마지막으로 셋째는 통신 부하가 특정 지역에 집중한다는 점이다. LAR의 경우 캐슁이 Intra-Pastry내의 노드들 사이에 골고루 분포되지 않고 Intra-Pastry내의 특정 노드들에 의해서만 사용되어지는 단점을 가진다. 본 논문에서는 Rosary와 LAR의 문제점을 해결한 Doughnut이라 불리는 개선된 Pastry를 제안한다. Doughnut은 지역적 특성에 따라 노드들을 구분한 Inter-Pastry와 Intra-Pastry로 구성되고, 모든 노드들은 Inter-Pastry와 Intra-Pastry 라우팅을 책임진다. 이것은 모든 노드들이 기존의 루트 노드의 역할을 수행함을 의미한다. 이러한 방법은 고장 방지 능력이 감소하는 문제, 라우팅 홉 카운트가 증가하는 문제 및 통신 부하가 균일하게 분포하지 않는 문제를 해결한다. 또한 Doughnut은 지역적으로(Intra-Pastry) 캐쉬의 균일한 분포를 보장하고, 지역안의 캐쉬 콘텐츠는 다른 지역에서도 사용될 수 있기 때문에 효율적으로 캐쉬를 사용할 수 있다. 제안된 알고리즘은 시뮬레이터를 통해 구현되었고, 실험 결과는 기존 방법에 비해 제안된 방법이 효과적임을 보여준다.

• 정보처리학회논문지C
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• 제17C권3호
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• pp.281-290
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• 2010

위치 기반 라우팅 기법에서는 경로 유지를 위해 모바일 노드 정보를 습득해야 하며 이를 위해 고정된 주기로 비콘 메시지를 자신의 이웃노드에 전송하는 방법이 널리 사용된다. 하지만 비콘 주기가 길어질 경우 모바일 환경에서 이웃 노드 위치 에러 발생 확률이 높아지게 되고, 반면에 짧을 경우 네트워크 내에서 경로 유지를 위한 오버헤드가 커지는 문제가 있다. 이를 위해 비콘 전송 주기를 동적으로 변화시키는 방법이 제안되었으나 최적의 전송 주기를 찾는 것은 동적인 모바일 환경에서 아주 어려운 일이다. 따라서, 부적절한 비콘 전송 주기로 인해 포워딩 테이블 내에서 잘못된 이웃 노드 정보를 유지하는 불확실성 문제가 빈번하게 발생하게 되고 이로 인해 경로 신뢰성과 네트워크 전송률이 낮아지게 된다. 본 논문에서는 이러한 불확실성 문제를 극복하기 위해서 모바일 노드가 스스로 자신의 위치를 체크하는 능동적 포워딩 테이블 갱신기법을 가정하여 자가 적응형 위치 검증 기법을 제안한다. ns2를 이용한 시뮬레이션 결과는 다양한 모바일 환경에서 제안 기법이 기존 방법 보다 라우팅 오버헤드를 줄이면서 경로 신뢰성, 단대 단 전송률이 향상됨을 보여준다.

• 전자공학회논문지CI
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• 제45권6호
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• pp.52-59
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• 2008

기존의 ad-hoc 라우팅 프로토콜 성능분석은 ad-hoc을 구성하는 모든 노드들이 독립 이동하는 모델을 중심으로 주로 수행되었다. 그러나 실제 상황에서는 노드가 임의로 독립 이동을 하기보다는 단일 그룹 또는 몇 개의 그룹을 구성하여 이동하며 각 그룹에 리더가 존재하는 경우가 자주 발생하게 된다. 본 논문은 그룹의 리더가 존재하는 그룹 이동 환경에서의 ad-hoc 라우팅 프로토콜의 성능분석을 수행하여 새로운 결과를 제시하였다. 군 전술 이동 망 등에 적합한 그룹 이동 모델인 RPGM 환경에서의 테이블 기반 DSDV 프로토콜과 요구 기반 AODV와 DSR 프로토콜 성능을 비교 분석 하였다. 단일 그룰 외에 다수 그룹의 이동도 함께 연구 제시하여 그룹 이동에 따른 특성 분석을 보다 포괄적으로 수행하고자 하였다. 단일 그룹 환경에서의 일반적인 성능특성은 노드 그룹 이동의 환경에서도 노드 독립 이동과 거의 유사함을 보였다. 그러나 독립이동의 경우 pause time이 증가함에 따라 높은 전송률을 보인 반면, 그룹이동 환경에서는 변함이 거의 없었다. 또한 연결 비율을 증가시키는 경우 기존 독립 이동시에는 전송지연시간이 일정하게 유지되나, 다수 그룹 이동의 경우 요구 기반 프로토콜 사용 시 감소하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제35권3A호
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• pp.269-278
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• 2010

무선센서네트워크(WSN)는 성장성이 높은 미래 IT산업의 중요한 이슈 중에 하나이다. WSN을 위한 다수의 프로토콜들이 개발되었고 그 중 계층형 프로토콜들이 에너지 효율적인 면에서 좋은 평가를 받고 있다. LEACH는 계층구조망을 위한 라우팅 프로토콜 중 가장 대표적이다. 하지만 LEACH관련 프로토콜은 메시지 전송 범위가 네트워크 전체 단위로 통신을 함으로서 에너지 소비가 심한 문제점이 있다. 또한 각 클러스터를 구성하는 멤버노드수와 헤드 지역분포가 불균형함으로서 부하의 적절한 분산을 만족하지 못하는 문제점도 가지고 있다. 본 논문에서는 이러한 LEACH관련 프로토콜들의 문제점을 해결할 수 있는 새로운 라우팅 프로토콜을 제안한다. 제안하는 프로토콜은 센서노드의 메모리 임계치를 이용하여 계층구조상에서 라우팅을 구성한다. 성능평가 결과 본 논문에서 제안한 프로토콜은 LEACH에 비해 네트워크에 균등한 부하의 분산을 제시할 수 있었고, LEACH보다 약 1.8배 오랜 네트워크 생존기간을 보였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제42권1호
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• pp.50-63
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• 2017

무선 센서 네트워크에서 사용되는 센서 노드는 배터리, 메모리 등의 제한된 자원을 가지고 있기 때문에 이를 효율적으로 사용하기 위한 라우팅 프로토콜이 요구된다. 본 논문에서는 싱크 노드와 센서 노드 간에 최단 전송 경로로 데이터를 전송할 수 있도록 보장하는 VAP(Virtual Address Protocol)를 제안한다. VAP는 각 노드에 이웃노드와 연관된 가상 주소와 보조 주소를 할당하고, 목적지 노드의 주소와 이웃 노드의 주소를 비교하여 최단 전송 경로를 찾아 데이터를 전송한다. 또한, 네트워크 토폴로지에서 노드가 삭제되거나 추가된 경우 재할당 알고리즘을 사용하여 노드에 주소를 할당한다. VAP를 기존의 라우팅 프로토콜과 비교한 결과, 노드간의 주소가 중복되지 않아 전송 경로 및 메모리 자원의 사용이 최소화되고, 최적의 전송 경로를 이용하여 데이터를 전송하므로 데이터의 전송 지연 시간이 감소한 것을 확인할 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권10호
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• pp.106-114
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• 2020

4차 산업혁명 시대의 핵심 인프라로 자리 매김하는 IP(Internet Protocol) 네트워크 시스템을 실제 구축, 시험 및 운영하면서 공부한 내용을 확인하고 이해하는 것은 네트워크 입문자들에게 매우 중요하다. IP 네트워크 시스템은 인터넷 계층 이하의 기능을 담당하는 IP 네트워크 자체와 DNS, DHCP, email 및 WWW로 기본적인 네트워크 서비스를 제공하는 기본 네트워크 시스템, 그리고 VoIP와 같은 응용 서비스 시스템으로 구성된다. 본 논문에서는 공개 소프트웨어 기반의 최소한의 네트워크 형상으로 IP 네트워크 시스템의 제반 기능을 실습해볼 수 있는 플랫폼을 제안하고, 실습 시나리오와 결과를 제시한다. 그리고 ns(network simulator)에 IP 주소 할당과 라우팅 테이블 관리 기능을 추가하여 테이블 기반 데이터그램 라우팅 기법을 사전 학습할 수 있도록 하였다. 본 연구에서 제안된 실습 플랫폼으로 별도의 장비와 비용 부담 없이 개인용 컴퓨터에서 간편하게 실습을 수행할 수 있어 네트워크 입문자에게 유용하리라 기대된다.

• 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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• 제14권4호
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• pp.441-445
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• 2008

우리 군은 장차전 양상인 네트워크 중심전(NCW: Network Centric Warfare)과 같은 새로운 전쟁 수행 개념 구현에 대한 연구 및 발전을 추진하고 있는데, IPv6는 이러한 미래 전장을 지원하는 차세대 국방정보통신망에 필수적인 기반 요소이다. 국방정보통신망의 IPv6 주소 할당과 관련된 연구들이 있었지만, 군 조직 구조 기반으로 계층적 할당을 하거나, 서비스망부터 할당하여 경로 요약(route aggregation)이 비효율적이고 라우팅 테이블 크기가 커지는 단점이 있었다. 본 논문에서는 차세대 국방정보통신망의 토폴로지를 검토하고, 네트워크 토폴로지 기반으로 서비스망을 구분하는 필드의 위치를 조정하여 경로 요약 및 라우팅 테이블 크기를 기존 연구보다 효율적으로 개선했으며, OPNET 시뮬레이터를 이용하여 이를 검증했다.

• 한국국방경영분석학회지
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• 제33권2호
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• pp.87-100
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• 2007

IT 발전에 따른 장차전 양상은 네트워크 중심전(NCW : Network Centric Warfare)으로서 국방부는 이러한 NCW 구현을 위한 기반체계로 차세대 국방정보통신망(M-BcN : Military Broadband convergence Network)을 2008년 말까지 구축할 계획을 갖고 있다. IPv6 주소체계는 NCW의 필수 요소로 체계적으로 관리되어야 하는데 기존 연구에서는 국방 조직 구조 기반으로 계층적 설계를 했거나, 현재의 국방정보통신망 토폴로지를 기준으로 설계하여 토폴로지 구조가 상이한 M-BcN에 적용하는 것이 제한되고, 서비스망을 구분하는 필드부터 할당하여 경로 요약(route aggregation)이 비효율적이고 라우팅 정보 크기가 커지는 단점이 있었다. 본 논문에서는 M-BcN의 네트워크 토폴로지 기반으로 계층적 주소를 할당하고 서비스망 구분 필드의 위치를 조정하여 경로 요약 및 라우팅 테이블 크기를 기존 연구보다 효율적으로 개선했으며, 네트워크 시뮬레이션 프로그램(OPNET 12.0)으로 검증하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제36권4A호
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• pp.369-379
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• 2011

제한된 주파수 자원의 효율적인 사용을 위한 인지 무선(Cognitive Radio) 네트워크에서는 노드간에 라우팅을 수행함에 있어 주사용자의 출현에 따른 스펙트럼 핸드오버 과정이 라우팅 지연 시간의 대부분을 차지하고, 경로의 신뢰성도 떨어뜨린다. 본 논문에서는 멀티 채널 환경의 인지 무선 ad-hoc네트워크에서 주사용자의 출현 가능성과 주변 사용자의 상황을 고려한 분산적 라우팅 경호 선택 프로토콜을 제안한다. 각 노드는 경로 탐색시에 노드별 이용가능 채널, 이웃노드의 주사용자 출현 여부등의 정보가 담긴 메시지를 브로드캐스팅하며 이를 받은 중계 노드들은 이 메시지의 정보를 갱신하여 재전송하고 상태테이블을 유지한다. 목적노드는 메시지들을 받으면서 최적의 경로를 결정하고 그 경로로 응답메시지를 보냄으로써 경로선택을 마친다. 데이터 전송중에는 주사용자의 출현확률과 평균 출현시간을 갱신해간다. 그 중 가장 값이 낮은 채널을 선택하여 주사용자의 출현에 따른 영향이 적도록 하고, 주사용자의 출현이 발견될 시에 이용가능채널 리스트를 이용하여 전체경로를 바꾸지 않으면서 채널이동만으로 주사용자에 의한 간섭을 회피할 수 있도록 한다. 모의 실험을 통해 기존의 라우팅 방법 보다 제안된 방법을 이용하여 선택된 경로의 구간별 신뢰도는 현저히 높아지고 소요되는 비용은 낮아짐을 확인하였다.