• 제목/요약/키워드: Topology aggregation

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무선센서네트워크에서 신뢰성있는 데이터수집을 위한 고장감내형 데이터 병합 기법 (Fault Tolerant Data Aggregation for Reliable Data Gathering in Wireless Sensor Networks)

  • 백장운;남영진;정승완;서대화
    • 한국통신학회논문지
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    • 제35권9B호
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    • pp.1295-1304
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    • 2010
  • 본 논문에서는 에너지 효율적이고 신뢰성있는 데이터수집을 제공하는 고장감내형 데이터병합을 제안한다. 기존 데이터병합 기법은 패킷 손실에 대응하지 못하거나 대응 하더라도 에너지 소모가 매우 크다. 고장감내형 데이터병합은 적응적 타임아웃 데이터병합 기법에 트랙 토폴로지를 이용한 캐싱 및 재전송 기법을 적용하여 중요 이벤트에 대해 신뢰성있는 데이터수집을 제공한다. 고장감내형 데이터병합은 이벤트 가능성이 없는 평상시에는 기존의 트리 기반의 단일경로 데이터수집을 함으로써 에너지 소모를 줄인다. 하지만 이벤트 가능성이 감지되면 트랙 토폴로지를 이용한 패킷 손실 감지 및 재전송을 통해 데이터병합 결과의 정확도를 높인다. 실험 결과에서 고장감내형 데이터병합은 평균 소모 에너지 측면에서 TAG에 비해 약 8% 에너지 소모가 감소하였고, 이벤트 발생 가능성이 있을 경우 데이터 정확도 측면에서 TAG에 비해 41%정도 우수한 성능을 보였다. 그리고 평균 소모 에너지 측면에서 PERLA에 비해 약 53% 정도 에너지 소모가 감소하였으며, 이벤트 발생 가능성이 있을 경우 데이터 정확도 측면에서는 성능 저하가 거의 없었다.

Secure and Fine-grained Electricity Consumption Aggregation Scheme for Smart Grid

  • Shen, Gang;Su, Yixin;Zhang, Danhong;Zhang, Huajun;Xiong, Binyu;Zhang, Mingwu
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제12권4호
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    • pp.1553-1571
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    • 2018
  • Currently, many of schemes for smart grid data aggregation are based on a one-level gateway (GW) topology. Since the data aggregation granularity in this topology is too single, the control center (CC) is unable to obtain more fine-grained data aggregation results for better monitoring smart grid. To improve this issue, Shen et al. propose an efficient privacy-preserving cube-data aggregation scheme in which the system model consists of two-level GW. However, a risk exists in their scheme that attacker could forge the signature by using leaked signing keys. In this paper, we propose a secure and fine-grained electricity consumption aggregation scheme for smart grid, which employs the homomorphic encryption to implement privacy-preserving aggregation of users' electricity consumption in the two-level GW smart grid. In our scheme, CC can achieve a flexible electricity regulation by obtaining data aggregation results of various granularities. In addition, our scheme uses the forward-secure signature with backward-secure detection (FSBD) technique to ensure the forward-backward secrecy of the signing keys. Security analysis and experimental results demonstrate that the proposed scheme can achieve forward-backward security of user's electricity consumption signature. Compared with related schemes, our scheme is more secure and efficient.

풀메쉬 토폴로지를 위한 효율적 aggregation 기법 (An efficient aggregation scheme for full mesh topology)

  • 김남희;조해성
    • 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
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    • 한국콘텐츠학회 2005년도 춘계 종합학술대회 논문집
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    • pp.396-400
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    • 2005
  • 본 논문에서는 PM망에서 효율적인 full mesh 토폴로지 요약기법을 제안하였다. 제안된 full mesh 토폴로지 요약기법에서는 모든 경로를 찾는 대신 홉 카운트 기반의 깊이 우선 방식을 사용하여 효율적으로 다중 경로를 탐색할 수 있도록 하였다. 제안된 기법의 성능을 평가하기 위해 기존의 full mesh 기법과 호 성공율, 접근시간 및 크랭크백율에 대하여 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 비교 분석하였다. 시뮬레이션 결과 제안된 기법이 기존의 기법에 비해 성능이 향상되었음을 확인할 수 있었다.

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서비스경계라인 속성을 이용한 스패닝 트리 집단화 (Spanning Tree Aggregation Using Attribute of Service Boundary Line)

  • 권소라;전창호
    • 정보처리학회논문지C
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    • 제18C권6호
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    • pp.441-444
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    • 2011
  • 본 논문은 망 상태 정보를 효율적으로 집단화하는 방법을 제시하였다. 이것은 비대칭 망에서 링크의 QoS(Quality of Service) 파라미터가 두개 이상일 때 기존 집단화 방법들이 갖는 정보의 부정확성을 줄이기 위한 방법이다. 제안 방법은 공간 복잡도를 줄이기 위해 다단계 토폴로지 변형 시 토폴로지를 구성하는 논리 링크들의 유사성을 측정, 유사한 링크들의 그룹화 후 통합 과정을 통해 논리 링크들의 정보 왜곡을 줄인다. 이 방법은 서비스경계라인을 논리 링크로 갖는 풀 메쉬 토폴로지를 스패닝 트리 토폴로지로 변형 시 적용한다. 또한 실험을 통하여 기존 방법 보다 집단화된 정보의 정확도와 질의 응답 정확도에서 나은 성능을 가짐을 증명하였다.

M-BcN을 위한 IPv6 주소 할당 방안 연구 (A Study on the Method of Assigning Ipv6 address for M-BcN)

  • 김권일;이상훈
    • 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.

무선센서네트워크에서 데이터 병합 트리를 위한 자기치유 방법 (Self-healing Method for Data Aggregation Tree in Wireless Sensor Networks)

  • ;;염상길;;추현승
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2015년도 춘계학술발표대회
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    • pp.212-213
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    • 2015
  • Data aggregation is a fundamental problem in wireless sensor networks that has attracted great attention in recent years. On constructing a robust algorithm for minimizing data aggregation delay in wireless sensor networks, we consider limited transmission range sensors and approximate the minimum-delay data aggregation tree which can only be built in networks of unlimited transmission range sensors. The paper proposes an adaptive method that can be applied to maintain the network structure in case of a sensor node fails. The data aggregation tree built by the proposed scheme is therefore self-healing and robust. Intensive simulations are carried out and the results show that the scheme could adapt well to network topology changes compared with other approaches.

계층적 QoS 라우팅을 위한 스타 기반의 노드 집단화 (Star-Based Node Aggregation for Hierarchical QoS Routing)

  • 권소라;전창호
    • 정보처리학회논문지C
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    • 제18C권5호
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    • pp.361-368
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    • 2011
  • 본 논문에서는 계층적 QoS 라우팅을 위해 소스 라우팅 방식을 채택하고 있는 전달망에서 적정 경로를 배정하기 위해 필요로 하는 망의 상태 정보를 효율적으로 집단화하는 방법을 제안한다. 이것은 비대칭망에서 집단화 할 링크의 QoS 파라미터가 두 개 이상일 때 기존 스타 집단화 방법이 갖는 집단화된 정보의 부정확성을 줄이기 위한 방법으로, 서비스경계라인을 논리 링크로 갖는 풀 메쉬 토폴로지를 스타 토폴로지로 변형한다. 이를 위해 본 논문에서는 서비스경계라인의 3가지 속성인 분할, 조인 그리고 통합을 정의하며 이 속성들을 이용한 스타 토폴로지로의 변형과 풀 메쉬로의 복원 방법을 제시한다. 제안 방법은 기존 방법과 유사한 공간 복잡도와 시간 복잡도를 갖지만 집단화된 정보의 정확도와 질의 응답 정확도는 기존 방법보다 높다는 것을 실험을 통해 알 수 있었다.

A Honey-Hive based Efficient Data Aggregation in Wireless Sensor Networks

  • Ramachandran, Nandhakumar;Perumal, Varalakshmi
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제13권2호
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    • pp.998-1007
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    • 2018
  • The advent of Wireless Sensor Networks (WSN) has led to their use in numerous applications. Sensors are autonomous in nature and are constrained by limited resources. Designing an autonomous topology with criteria for economic and energy conservation is considered a major goal in WSN. The proposed honey-hive clustering consumes minimum energy and resources with minimal transmission delay compared to the existing approaches. The honey-hive approach consists of two phases. The first phase is an Intra-Cluster Min-Max Discrepancy (ICMMD) analysis, which is based on the local honey-hive data gathering technique and the second phase is Inter-Cluster Frequency Matching (ICFM), which is based on the global optimal data aggregation. The proposed data aggregation mechanism increases the optimal connectivity range of the sensor node to a considerable degree for inter-cluster and intra-cluster coverage with an improved optimal energy conservation.

A Shared Buffer-Constrained Topology Reconfiguration Scheme in Wavelength Routed Networks

  • Youn, Chan-Hyun;Song, Hye-Won;Keum, Ji-Eun
    • ETRI Journal
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    • 제27권6호
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    • pp.725-732
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    • 2005
  • The reconfiguration management scheme changes a logical topology in response to changing traffic patterns in the higher layer of a network or the congestion level on the logical topology. In this paper, we formulate a reconfiguration scheme with a shared buffer-constrained cost model based on required quality-of-service (QoS) constraints, reconfiguration penalty cost, and buffer gain cost through traffic aggregation. The proposed scheme maximizes the derived expected reward-cost function as well as guarantees the required flow's QoS. Simulation results show that our reconfiguration scheme significantly outperforms the conventional one, while the required physical resources are limited.

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무선 메쉬 센서 네트워크에서 셔플드 로우 메이져 인덱싱 기법을 활용한 데이터 수집 방법 (Data Aggregation Method using Shuffled Row Major Indexing on Wireless Mesh Sensor Network)

  • 문창주;최미영;박정근
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제22권11호
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    • pp.984-990
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    • 2016
  • In wireless mesh sensor networks (WMSNs), sensor nodes are connected in the form of a mesh topology and transfer sensor data by multi-hop routing. A data aggregation method for WMSNs is required to minimize the number of routing hops and the energy consumption of each node with limited battery power. This paper presents a shortest path data aggregation method for WMSNs. The proposed method utilizes a simple hash function based on shuffled row major indexing for addressing sensor nodes. This allows sensor data to be aggregated without complex routing tables and calculation for deciding the next hop. The proposed data aggregation algorithms work in a fractal fashion with different mesh sizes. The method repeatedly performs gathering and moves sensor data to sink nodes in higher-level clusters. The proposed method was implemented and simulations were performed to confirm the accuracy of the proposed algorithms.