• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제8권12호
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• pp.4661-4676
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• 2014

In Wireless Mesh Networks (WMN), an authentication technique can be compromised due to the distributed network architecture, the broadcast nature of the wireless medium and dynamic network topology. Several vulnerabilities exist in different protocols for WMNs. Hence, in this paper, we propose trust based authentication and key establishment for secure routing in WMN. Initially, a trust model is designed based on Ant Colony Optimization (ACO) to exchange the trust information among the nodes. The routing table is utilized to select the destination nodes, for which the link information is updated and the route verification is performed. Based on the trust model, mutual authentication is applied. When a node moves from one operator to another for accessing the router, inter-authentication will be performed. When a node moves within the operator for accessing the router, then intra-authentication will be performed. During authentication, keys are established using identity based cryptography technique. By simulation results, we show that the proposed technique enhances the packet delivery ratio and resilience with reduced drop and overhead.

• 정보처리학회논문지C
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• 제15C권5호
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• pp.375-382
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• 2008

무선 메쉬망 (Wireless Mesh Network: WMN)에서 트래픽은 IGW (Internet Gateway)를 통해 유선망과 교환되므로 트래픽은 IGW로 집중되어 병목지점이 된다. 따라서 다수의 채널과 다수의 인터페이스를 이용하여 증대된 WMN의 전체 용량을 다수의 IGW를 통해 균등하게 분산시키는 것은 WMN의 안정적인 운영을 위해 필요하다. 이에 따라 본 논문에서는 무선 메쉬 망의 부하를 다수의 IGW에 분산시켜 망의 안정성과 서비스 품질 향상을 위한 확률적 부하 분담 기법을 제안한다. 제안 기법은 혼잡한 IGW의 부하를 망 내 IGW들의 혼잡 정도에 따라 다수의 IGW에 분산시킨다. 또한 IGW와 거리가 가까울수록 집중되는 트래픽 양은 증가하므로 급격하게 과도한 트래픽이 새로운 IGW에 집중되는 것을 방지하기 위해, 제안기법은 혼잡한 IGW와 인터넷 접속을 위해 이를 사용하고 있는 MR (Mesh Router) 사이의 거리 정보에 따라 접속 IGW의 변경 여부를 결정한다. NS-2를 이용한 모의 실험을 통해 제안기법은 최소 혼잡 IGW를 이용한 기법에 비해 IGW의 혼잡 발생시 이를 해결하기 위한 망 안정화 시간과 망 내 패킷 손실율 측면에서 우수하다는 것을 검증하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제35권12A호
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• pp.1152-1159
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• 2010

무선 메쉬 네트워크는 무선 링크를 통해 백본 네트워크를 형성하여 사용자에게 인터넷 접근을 제공한다. WMN의 주요 이슈는 네트워크 용량이다. 이를 위해 IEEE 802.11 의 멀티 채널과 멀티 레이트를 활용할 수 있다. 채널은 채널 할당에 따라 노드 연결성 (node connectivity)과 채널 다양성 (channel diversity)을 결정한다. 또한, IEEE 802.11 멀티 레이트 네트워크에서는 RA (Rate Anomaly) 문제가 발생하는데, 이는 낮은 레이트 링크들이 높은 레이트 링크의 성능을 심각히 저하시키는 현상이다. 본 논문에서는 노드 연결성과 채널 다양성을 향상시키고 RA문제를 완화하는 레이트 분할 멀티 채널 (Rate Separating Multi-Channel, RSMC) 프로토콜을 제안한다. RSMC는 트리 기반 WMN를 형성하여 채널 다양성을 증가시키고, 다른 레이트를 사용하는 트리 위의 링크들을 채널로 분리시켜 RA를 줄인다. 또한, 노드 연결성을 증가하기 NC (Network Connectivity) 알고리즘을 사용한다. 시뮬레이션을 통해 RSMC이 기존 멀티 채널 프로토콜보다 총 처리율, 노드 연결성, 채널 다양성 측면에서 향상된 성능을 보임을 입증하였다.

• 전기전자학회논문지
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• 제13권1호
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• pp.94-100
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• 2009

In recent years, the wireless mesh network (WMN) has been an emerging technology to provide Internet access to fixed and mobile wireless devices. The main goal of this paper is the design and simulation of a new MAC protocol based on the multi-path routing information for wireless mesh networks. The information about multiple paths discovered in the network layer is exploited by the MAC layer in order to forward a frame over the best hop out of multiple hop choices. The performance of our approach is compared with conventional 802.11 MAC through the simulation. The results show that our scheme exhibits a significantly better performance rather than conventional 802.11 MAC protocol in terms of packet overhead, end-to-end throughput and delay.

• 디지털산업정보학회논문지
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• 제5권2호
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• pp.101-107
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• 2009

In existing wireless ad-hoc networks, how to distribute network resources fairly between many users to optimize data transmission is an important research subject. However, in wireless mesh networks (WMNs), it is one of the research areas to avoid gateway bottleneck more than the fair network resource sharing. It is because WMN traffic are concentrated on the gateway connected to backhaul. To solve this problem, the paper proposes Weighted Fairness Time-sharing Access (WFTA). The proposed WFTA is a priority time scheduling scheme based on Weighted Fair Queuing (WFQ).

• 한국통신학회논문지
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• 제32권9A호
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• pp.916-922
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• 2007

Wireless networks (WNs) are developed and applied widely in a lot of areas. Now, a new generation of wireless networks is coming, and that is Wireless Mesh Network (WMN). At present, there are not so many researches which deal on this area. Most researches are derived from Mobile Ad hoc Networks (MANET) and WNs. In WMNs, there are some applications that require real-time delivery. To guarantee this, rate control and congestion control are needed. This problem leads to optimization issue in transport layer. In this paper, we propose a mathematical model which is applied in rate and congestion control in WNMs. From this model, we optimize rate and congestion control in WMNs by maximizing network utility. The proposed algorithm is implemented in distributed way both in links and sources.

• 한국통신학회논문지
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• 제35권6C호
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• pp.495-505
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• 2010

본 논문에서는 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 기반의 WMN(Wireless Mesh Network)에서 분산 노드(node)간에 NFP(Near-Far Problem)의 영향을 알아보기 위하여, TDoA(Time Difference of Arrival)와 DUR(Desired-to-Undesired power Ratio)의 통계적 특성을 분석한다. WMN에서 서로 다른 지연 시간에 따른 ISI(Inter-Symbol Interference)와 ICI(Inter-Carrier Interference) 및 ILI(Inter Link Interference)의 영향을 극복하기 위하여 각 부반송파 별로 FFT 윈도우 시작 위치에 따른 effective SINR을 유도하고, 이를 바탕으로 각 부반송파 위치에서 BER을 최소화 하는 FFT 윈도우 시작 위치 선정 기법을 제안한다. 또한, 서로 다른 지연 시간을 갖는WMN에서 신호검출을 위하여 ZF-2DOSIC(Zero Forcing - 2 Dimensional Ordered Successive Interference Cancellation) 기법을 제안한다. 제안된 FFT 윈도우 시작 위치 선정 기법과 신호 검출 기법은 기존의 기법과 비교하여 WMN에서 effective SINR과 uncoded BER 성능이 크게 향상되는 것을 모의실험을 통하여 확인한다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제7권4호
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• pp.651-669
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• 2013

In this paper, we study a novel routing algorithm based on load balancing for multi-channel wireless mesh networks. In order to increase the network capacity and reduce the interference of transmission streams and the communication delay, on the basis of weighted cumulative expected transmission time (WCETT) routing metric this paper proposes an improved routing metric based on load balancing and channel interference (LBI_WCETT), which considers the channel interference, channel diversity, link load and the latency brought by channel switching. Meanwhile, in order to utilize the multi-channel strategy efficiently in wireless mesh networks, a new channel allocation algorithm is proposed. This channel allocation algorithm utilizes the conflict graph model and considers the initial link load estimation and the potential interference of the link to assign a channel for each link in the wireless mesh network. It also utilizes the channel utilization percentage of the virtual link in its interference range as the channel selection standard. Simulation results show that the LBI_WCETT routing metric can help increase the network capacity effectively, reduce the average end to end delay, and improve the network performance.

• Journal of Information Technology Applications and Management
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• 제15권1호
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• pp.261-270
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• 2008

Wireless Mesh Networks (WMNs) have emerged as one of the new hot topics in wireless communications. WMNs have been suggested for use in situations in which some or all of the users are mobile or are located in inaccessible environments. Unconstrained transmission in a WMN may lead to the time overlap of two or more packet receptions, called collisions or interferences, resulting in damaged useless packets at the destination. There are two types of collisions; primary collision, due to the transmission of the stations which can hear each other, and hidden terminal collision, when stations outside the hearing range of each other transmit to the same receiving stations. For a WMN, direct collisions can be minimized by short propagation and carrier sense times. Thus, in this paper we only consider hidden terminal collision while neglecting direct collisions. To reduce or eliminate hidden terminal collision, code division multiple access (CDMA) protocols have been introduced. The collision-free property is guaranteed by the use of spread spectrum communication techniques and the proper assignment of orthogonal codes. Such codes share the fixed channel capacity allocated to the network in the design stage. Thus, it is very important to minimize the number of codes while achieving a proper transmission quality level in CDMA WMNs. In this paper, an efficient heuristic code assignment algorithm for eliminating hidden terminal collision in CDMA WMNs with general topology.

• 정보과학회 논문지
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• 제44권9호
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• pp.976-985
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• 2017

낮은 비용으로 무선 네트워킹 인프라를 구축할 수 있는 무선 메쉬 네트워크에서는 제한된 무선 자원을 효율적으로 이용하기 위해 패킷 전송(특히, 불필요하게 중복되는 패킷 전송)을 신중하게 처리해야 한다. 본 논문에서는 컨트롤러를 통한 중앙 집중식의 관리가 가능한 소프트웨어 정의 네트워킹 기반의 무선 메쉬 네트워크에서 불필요하게 중복 전송되는 데이터의 양을 감소시키기 위해 경량화된 중복 제거기법을 제안한다. 제안하는 중복 제거 기법은 감소되는 트래픽 양을 극대화하기 위해 컨트롤러가 1) 기계학습 기반의 정보 요청, 2) ID기반의 소스 라우팅, 3) 인기도 기반의 캐쉬 업데이트를 통해 중복 제거 효과를 극대화시킬 수 있는 최적의 경로를 결정한다. 시뮬레이션 결과는 제안하는 기법을 통해 전체 트래픽 부하를 18.34%-48.89% 만큼 감소시킬 수 있음을 보여준다.