• 제목/요약/키워드: cooperative routing

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레일리페이딩 환경의 모바일 Ad-hoc무선 센서네트워크에서 신뢰성 및 전송효율을 효과적으로 지원하기 위한 ARQ를 사용하는 클러스터링 기반의 협력도움 라우팅 (Clustering-Based Cooperative Routing Using ARQ for Supporting Reliability and Transmission Efficiency in Mobile Ad-hoc Wireless Sensor Networks with Rayleigh Fading Channel)

  • 이주상;안병구
    • 전자공학회논문지CI
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    • 제46권4호
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    • pp.61-68
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    • 2009
  • 본 논문에서는 레일리페이딩 환경의 모바일 Ad-hoc 무선 센서네트워크에서 신뢰성 및 전송 효율 서비스를 지원하기 위한 ARQ를 사용하는 클러스터링 기반의 협력도움 라우팅 프로토콜 (CCRA)을 제안한다. 제안된 CCRA의 주요한 특징 및 기여도는 다음과 같다. 첫째, 신뢰성 및 전송효율을 효과적으로 지원하기 위한 하부구조로서 모바일 노드들의 위치 정보를 이용한 클러스터링 방법을 사용한다. 둘째, 데이터 전송 효율을 향상시키기 위해서 하부구조로서 사용된 클러스터링 정보를 이용하는 협력전송 방법이 제안 사용된다. 셋째, 신뢰성 향상을 위해서 ARQ 기반 전송방법이 제안 사용된다. 넷째, 기존의 센서 네트워크는 주로 고정된 센서 노드들로 구성된 환경에서 많은 연구가 되어 왔지만, 본 연구에서는 노드들의 이동성을 고려한 클러스터링 기반 레일리페이딩 환경의 모바일 Ad-hoc 센서네트워크에서 연구가 이루어진다. 제안된 CCRA의 성능평가는 OPNET(Optimizd Network Engineering Tool)을 사용한 시뮬레이션과 이론적 분석을 통하여 이루어진다. 성능평가를 통하여 제안된 프로토콜은 클러스터링 기반의 안정된 경로 설정 및 신뢰성 있는 전송을 통한 데이터 전송효율을 효과적으로 증가 시킬 수 있음을 알 수 있다.

다중홉 통신 기법을 활용한 네트워크 로봇의 협력적 경로 탐색 (Wireless Multihop Communications for Frontier cell based Multi-Robot Path Finding with Relay Robot Random Stopping)

  • 정진홍;김성륜
    • 한국통신학회논문지
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    • 제33권11B호
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    • pp.1030-1037
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    • 2008
  • 본 논문에서는 다중 로봇 (multi-robot)을 활용한 응용분야 중, 미지의 영역에 대한 탐색 (exploration) 능력을 향상시켜서, 주어진 미로 (maze)에서 다중 로봇이 통신을 통해서 협력적으로 출구를 찾아가는 효율적인 방안을 제안하였다. 즉, 미로 형태의 임의의 환경을 생성한 후, 로봇을 무작위로 배치시켜 상호간에 통신을 통하여 출구로 신속히 모두 빠져나오는 문제를 다루고 있다. 미로탐색을 위해 다중 로봇의 지역 탐색에서 사용되었던, 프론티어 셀, 셀 유틸리티등 기존 연구를 활용하였다. 또한 로봇간의 다중홉 무선 통신 (multihop wireless communications)을 위해서 이동성 (mobility)에 강한 일종의 홉기반 (hop-by-hop) 라우팅인, 랜덤 베스킷 볼 라우팅을 채용하였다. 또한, 출구를 찾은 로봇이 일정한 확률에 의거하여 출구 앞에서 정지하거나 혹은, 빠져나가는 의사 결정을 하여, 이 확률적인 결정이 다른 로봇의 행동에 어떻게 영향을 주는지를 실험적으로 조사하였다. 즉, 출구를 찾은 로봇이 현재 위치에서 멈추어서, 통신 중계 지점 (relay)으로 어떻게 활동되어야 최적인지에 대한 문제를 모의 실험을 통해 파악해보았다.

An Algorithm to Detect Bogus Nodes for a Cooperative Intrusion Detection Architecture in MANETs

  • Hieu Cao Trong;Dai Tran Thanh;Hong Choong-Seon
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2006년도 춘계학술발표대회
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    • pp.1117-1120
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    • 2006
  • Wide applications because of their flexibilities and conveniences of Wireless Mobile Ad-hoc Networks (MANETs) also make them more interesting to adversaries. Currently, there is no applied architecture efficient enough to protect them against many types of attacks. Some preventive mechanisms are deployed to protect MANETs but they are not enough. Thus, MANETs need an Intrusion Detection System (IDS) as the second layer to detect intrusion of adversaries to response and diminish the damage. In this paper, we propose an algorithm for detecting bogus nodes when they attempt to intrude into network by attack routing protocol. In addition, we propose a procedure to find the most optimize path between two nodes when they want to communicate with each other. We also show that our algorithm is very easy to implement in current proposed architectures.

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Enhanced ANTSEC Framework with Cluster based Cooperative Caching in Mobile Ad Hoc Networks

  • Umamaheswari, Subbian;Radhamani, Govindaraju
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제17권1호
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    • pp.40-46
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    • 2015
  • In a mobile ad hoc network (MANET), communication between mobile nodes occurs without centralized control. In this environment the mobility of a node is unpredictable; this is considered as a characteristic of wireless networks. Because of faulty or malicious nodes, the network is vulnerable to routing misbehavior. The resource constrained characteristics of MANETs leads to increased query delay at the time of data access. In this paper, AntHocNet+ Security (ANTSEC) framework is proposed that includes an enhanced cooperative caching scheme embedded with artificial immune system. This framework improves security by injecting immunity into the data packets, improves the packet delivery ratio and reduces end-to-end delay using cross layer design. The issues of node failure and node malfunction are addressed in the cache management.

Economic and Information Principles for Cargo Delivery Management in Global Network Supply Chains

  • Savchenko, Liliia;Biletska, Natalia;Buriachenko, Oleksii;Shmahelska, Marina;Коpchykova, Іnnа;Vasylenko, Igor
    • International Journal of Computer Science & Network Security
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    • 제21권12spc호
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    • pp.443-450
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    • 2021
  • The study is devoted to the formation of a economic principles cargo delivery management in global supply chains. Mathematical model of delivering special categories of goods by road is a key element of these principles. The article analyzes the existing studies on solving the problem of cargo delivery in various aspects. It was noted that the greatest attention is paid to legal regulation, last mile delivery, optimization of routes and delivery schemes, information support, technological innovations, cluster routing, etc. In the developed mathematical model a minimum of total costs of forming loading units and freight shipments was defined as the criterion of optimality of organizing delivery by motor transport. The authors propose the creation of logistics clusters allowing the integration of urban transport flows and global supply chains.

Development of a Secure Routing Protocol using Game Theory Model in Mobile Ad Hoc Networks

  • Paramasivan, Balasubramanian;Viju Prakash, Maria Johan;Kaliappan, Madasamy
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제17권1호
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    • pp.75-83
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    • 2015
  • In mobile ad-hoc networks (MANETs), nodes are mobile in nature. Collaboration between mobile nodes is more significant in MANETs, which have as their greatest challenges vulnerabilities to various security attacks and an inability to operate securely while preserving its resources and performing secure routing among nodes. Therefore, it is essential to develop an effective secure routing protocol to protect the nodes from anonymous behaviors. Currently, game theory is a tool that analyzes, formulates and solves selfishness issues. It is seldom applied to detect malicious behavior in networks. It deals, instead, with the strategic and rational behavior of each node. In our study,we used the dynamic Bayesian signaling game to analyze the strategy profile for regular and malicious nodes. This game also revealed the best actions of individual strategies for each node. Perfect Bayesian equilibrium (PBE) provides a prominent solution for signaling games to solve incomplete information by combining strategies and payoff of players that constitute equilibrium. Using PBE strategies of nodes are private information of regular and malicious nodes. Regular nodes should be cooperative during routing and update their payoff, while malicious nodes take sophisticated risks by evaluating their risk of being identified to decide when to decline. This approach minimizes the utility of malicious nodes and it motivates better cooperation between nodes by using the reputation system. Regular nodes monitor continuously to evaluate their neighbors using belief updating systems of the Bayes rule.

OFDM-TDMA 메쉬 네트워크를 위한 다중경로 QoS 라우팅 프로토콜 (A Multi-path QoS Routing Protocol for the OFDM-TDMA Mesh Networks)

  • 최정욱;이혁준
    • 한국ITS학회 논문지
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    • 제14권1호
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    • pp.57-67
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    • 2015
  • 무선 메쉬 네트워크에서 다중경로 라우팅 프로토콜은 QoS 충족 또는 링크 단절에 대한 강건성 확보를 위한 해결책으로 자주 사용되어 왔으며, 무선 전술통신 및 재난구조 통신에서는 QoS와 강건성을 동시에 충족시키는 방법에 대한 필요성이 강조되고 있다. 본 논문에서 제안하는 라우팅 프로토콜은 OFDM-TDMA collision-free MAC을 기반으로 on-demand 방식으로 대역폭 및 지연시간 제한을 포함하는 사용자의 세션별 QoS 요구사항을 충족시켜 줄 수 있는 다중경로들을 탐색 및 관리하고, 전송실패가 발생할 경우 경로 재탐색 이전에 대체경로를 선택하여 데이터를 재전송하도록 함으로써 지연 및 수용능력 간 트레이드오프를 완화하는 동시에 강건성을 증가시킨다. 본 논문에서는 시뮬레이션을 통해 제안하는 프로토콜의 성능을 분석하여 제안하는 프로토콜이 QoS 보장 측면과 데이터의 전송성공률 측면에서 우수을 보인다.

A Simple Cooperative Transmission Protocol for Energy-Efficient Broadcasting Over Multi-Hop Wireless Networks

  • Kailas, Aravind;Thanayankizil, Lakshmi;Ingram, Mary Ann
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제10권2호
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    • pp.213-220
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    • 2008
  • This paper analyzes a broadcasting technique for wireless multi-hop sensor networks that uses a form of cooperative diversity called opportunistic large arrays (OLAs). We propose a method for autonomous scheduling of the nodes, which limits the nodes that relay and saves as much as 32% of the transmit energy compared to other broadcast approaches, without requiring global positioning system (GPS), individual node addressing, or inter-node interaction. This energy-saving is a result of cross-layer interaction, in the sense that the medium access control (MAC) and routing functions are partially executed in the physical (PHY) layer. Our proposed method is called OLA with a transmission threshold (OLA-T), where a node compares its received power to a threshold to decide if it should forward. We also investigate OLA with variable threshold (OLA-VT), which optimizes the thresholds as a function of level. OLA-T and OLA-VT are compared with OLA broadcasting without a transmission threshold, each in their minimum energy configuration, using an analytical method under the orthogonal and continuum assumptions. The trade-off between the number of OLA levels (or hops) required to achieve successful network broadcast and transmission energy saved is investigated. The results based on the analytical assumptions are confirmed with Monte Carlo simulations.

Ad Hoc Network에서 블랙 홀 노드 탐지 향상 기법에 관한 연구 (A Study on Detection Improvement Technique of Black Hole Node in Ad Hoc Network)

  • 양환석;유승재
    • 융합보안논문지
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    • 제13권6호
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    • pp.11-16
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    • 2013
  • 이동 노드는 임의로 이동을 하며, 라우터와 호스트 기능을 동시에 수행해야 한다. 노드들의 이러한 특성은 다양한 공격의 잠재적 위협 요소가 되고 있다. 특히 그중에서도 악의적인 노드가 패킷 손실을 유발시키는 블랙 홀 공격은 가장 중요한 문제 중에 하나이다. 본 논문에서는 블랙 홀 공격의 효율적인 탐지를 위하여 모든 노드에서 감시 테이블을 이용한 분산적 탐지와 클러스터를 기반으로 한 협업 탐지 기법을 제안하였다. 제안하는 기법에서는 공격 탐지의 정확도를 향상시키기 위하여 4단계의 과정으로 이루어진 로컬 탐지와 협업 탐지 과정으로 나누어 수행한다. 협업 탐지를 위해 클러스터 헤드는 블랙 홀 리스트를 이용하였다. Ns-2 시뮬레이터를 이용하여 제안한 기법의 성능을 평가하였으며, 실험결과에서 제안한 기법의 우수한 성능을 확인할 수 있었다.

Mobile Ad Hoc 네트워크에서 이질적 그룹 이동성을 지원하는 논리적 협업 개체 기반의 멀티캐스트 구조 연구 (A Study on Logical Cooperative Entity-Based Multicast Architecture Supporting Heterogeneous Group Mobility in Mobile Ad Hoc Networks)

  • 김갑동;김상하
    • 정보처리학회논문지C
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    • 제14C권2호
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    • pp.171-178
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    • 2007
  • 개별적으로 이동하는 노드들과 그룹으로 이동하는 노드들로 함께 구성된 애드 혹 네트워크에서 멀티케스트 어플리케이션을 수행하는 노드들은 비슷한 이동 특성을 갖는 그룹에 속하는 경우가 많다. 그룹 이동성은 확장성을 향상시키고, 프로토콜 오버헤드를 줄이는 좋은 방법 중 하나이다. 본 논문에서는 이질적 그룹 이동성을 갖는 네트워크에서 동일한 그룹 이동성을 갖는 노드들을 다중 인터페이스의 단일 개체로 간주하여 멀티캐스트 트리를 구성하는 멀티캐스트 구조를 제안한다. 논리적 협업 개제 기반 멀티캐스트 구조의 적용은 비계층적 멀티캐스트 구조를 유지하면서 계층적 멀티캐스트 구조로부터 얻을 수 있는 확장성, 멀티캐스트 트리 단순화, 프로토콜 오버헤드 감소 등을 수용하며, 임의의 노드가 입출력 인터페이스 역할을 함으로서 데이터 포워딩 부하를 여러 노드로 분산시켜 전력 소비의 집중현상을 막을 수 있다. 시뮬레이션을 통하여 다중 인터페이스를 갖는 논리적 협업 개체 기반의 멀티캐스트 프로토콜이 효율적인 데이터 전송과 프로토콜의 확장성을 제공하는 것을 볼 수 있다.