• 제목/요약/키워드: local wireless communication

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KMMR: An Efficient and scalable Key Management Protocol to Secure Multi-Hop Communications in large scale Wireless Sensor Networks

  • Guermazi, Abderrahmen;Belghith, Abdelfettah;Abid, Mohamed;Gannouni, Sofien
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제11권2호
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    • pp.901-923
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    • 2017
  • Efficient key distribution and management mechanisms as well as lightweight ciphers are the main pillar for establishing secure wireless sensor networks (WSN). Several symmetric based key distribution protocols are already proposed, but most of them are not scalable, yet vulnerable to a small number of compromised nodes. In this paper, we propose an efficient and scalable key management and distribution framework, named KMMR, for large scale WSNs. The KMMR contributions are three fold. First, it performs lightweight local processes orchestrated into upward and downward tiers. Second, it limits the impact of compromised nodes to only local links. Third, KMMR performs efficient secure node addition and revocation. The security analysis shows that KMMR withstands several known attacks. We implemented KMMR using the NesC language and experimented on Telosb motes. Performance evaluation using the TOSSIM simulator shows that KMMR is scalable, provides an excellent key connectivity and allows a good resilience, yet it ensures both forward and backward secrecy. For a WSN comprising 961 sensor nodes monitoring a 60 hectares agriculture field, KMMR requires around 2.5 seconds to distribute all necessary keys, and attains a key connectivity above 96% and a resilience approaching 100%. Quantitative comparisons to earlier work show that KMMR is more efficient in terms of computational complexity, required storage space and communication overhead.

Extension of ReInForM Protocol for (m,k)-firm Real-time Streams in Wireless Sensor Networks

  • Li, Bijun;Kim, Ki-Il
    • Journal of information and communication convergence engineering
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    • 제10권3호
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    • pp.231-236
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    • 2012
  • For real-time wireless sensor network applications, it is essential to provide different levels of quality of service (QoS) such as reliability, low latency, and fault-tolerant traffic control. To meet these requirements, an (m,k)-firm based real-time routing protocol has been proposed in our prior work, including a novel local transmission status indicator called local DBP (L_DBP). In this paper, a fault recovery scheme for (m,k)-firm real-time streams is proposed to improve the performance of our prior work, by contributing a delay-aware forwarding candidates selection algorithm for providing restricted redundancy of packets on multipath with bounded delay in case of transmission failure. Each node can utilize the evaluated stream DBP (G_DBP) and L_DBP values as well as the deadline information of packets to dynamically define the forwarding candidate set. Simulation results show that for real-time service, it is possible to achieve both reliability and timeliness in the fault recovery process, which consequently avoids dynamic failure and guarantees meeting the end-to-end QoS requirement.

무선 LAN 환경에서 단말 이동시 전송되는 AP간 WEP 키 전송 개선 방안 (Improvement of WEP Key transmission between APs, during STA Movement in Wireless Environment)

  • 송일규;홍충선;이대영
    • 정보처리학회논문지C
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    • 제11C권2호
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    • pp.219-228
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    • 2004
  • 무선LAN(wireless Local Area Network)이란 옥내 또는 옥외 환경에서 무선으로 네트워크 환경을 구축하는 것을 말하며, 기술적인 측면에서는 허브(Hub)에서 PC(Personal Computer), 노트북PC, PDA 등 클라이언트까지 유선 대신 전파나 빛을 이용하여 네트워크를 구축하는 방식을 말한다. 현재, IEEE 802.11 WG(Working Group) 중에는 AP(Access Point)간의 표준화된 프로토콜을 개발하는 TGf(Task Group F)가 있다. 이 그룹에서는 서로 다른 제조업체에서 생산한 AP 간의 상호연동을 보장하기 위한 IAPP(Inter Access Point Protocol)를 제안하였는데, 이는 동일 서브네트워크 내의 서로 다른 AP간에 이동성을 보장하기 위한 프로토콜로, STA(Station)들이 이동할 때 재인증 과정을 거치지 않고 AP간의 Security Context 정보나 Layer 2 forwarding 정보를 공유함으로서 STA간의 seamless 연결성을 제공한다. 본 논문에서는 위의 AP간 메시지 전달 시 발생할 수 있는 보안성이 요구되는 iapp-move 요청, 응답 메시지를 이미 사용되고 있는 인증된 경로를 통해 전달함으로써 WEP키 등의 보안성이 요구되는 정보의 유출을 막고, 무선구간의 보안성을 제공하기 위해 공개키를 이용한 방안을 제시하고자 한다.

무선센서네트워크와 CDMA망을 이용한 국지적 기상모니터링 시스템 (A Study on Local Area Weather Condition Monitoring System in WSN and CDMA)

  • 정완영;정상중;김종진;권태하
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제13권8호
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    • pp.1713-1720
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    • 2009
  • 본 논문은 산악지역이나 지역적으로 급작한 기후 변화를 일으키는 곳을 모니터링할 수 있는 시스템을 통하여 재난피해를 최소화시키기 위한 국지적 기상모니터링 시스템 개발에 관한 것이다. 우선 우리나라의 재해재난 관련 모니터링 시스템에 관한 연구 현황을 수집 및 분석하였으며, 이러한 국지 기상모니터링 시스템의 실현가능성과 장점에 대해 조사하였다. 또한, 외국의 사례들을 참조하여 무선센서 네트워크와 CDMA 망의 통합을 바탕으로 한 효율적인 국지 기상모니터링 시스템의 구축을 위한 방향을 제시 하였으며, 이러한 시스템을 위해 필요한 각종 데이터 수집을 위한 센서보드와 $20{\sim}200m$ 정도의 가까운 거리 마다 설치될 센서노드와 센서인터페이스, 전력공급장치 등에 대하여 조사하고, 제작하여 테스트하였다. 본 연구의 결과를 바탕으로 앞으로의 모니터링 시스템 관련 연구과제의 도출과 통합된 정보가 기상관측소, 방송국, 지역 재난경보시 템과 연결되어서 급작스런 기후변화나 또는 홍수 등의 위험 경보를 그 지역에 있는 관광객 및 거주자에게 휴대폰 또는 방송으로 알려주는 서비스를 통해 많은 연구 분야에서 활용될 수 있으리라 판단된다.

FDMA 무선통신 네트워크에서 채널할당을 위한 HGLS 알고리듬 (Hybrid Genetic and Local Search (HGLS) Algorithm for Channel Assignment in FDMA Wireless Communication Network)

  • 김성수;민승기
    • 산업공학
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    • 제18권4호
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    • pp.504-511
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    • 2005
  • The NP-hard channel assignment problem becomes more and more important to use channels as efficiently as possible because there is a rapidly growing demand and the number of usable channel is very limited. The hybrid genetic and local search (HGLS) method in this paper is a hybrid method of genetic algorithm with no interference channel assignment (NICA) in clustering stage for diversified search and local search in tuning stage when the step of search is near convergence for minimizing blocking calls. The new representation of solution is also proposed for effective search and computation for channel assignment.

퍼지기반 융합 무선위치추정기법 (A Fuzzy-based Fusion Wireless Localization Method)

  • 조성윤
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제10권4호
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    • pp.507-512
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    • 2015
  • 거리 측정정보를 사용하는 무선위치추정시스템에서 추정기법으로 반복기법기반 근사해를 주로 많이 사용하고 있으나 지역최소문제 및 계산량을 고려해 대안으로 선형 닫힌 형태의 해가 연구되어 왔다. 그러나 각 닫힌 형태의 해는 별도의 특성을 가진 오차요인을 갖고 있으며 이 문제로 인해 그 사용이 제한되기도 한다. 본 논문에서는 대표적인 두 닫힌 형태의 해를 융합하여 각 해가 갖는 오차요인을 서로 상쇄시키는 기법을 제안한다. 두 해를 융합하기 위한 가중치를 각 오차요인이 갖는 오차 특성 기반 퍼지 기법으로 결정하는 방법을 사용한다. 제안된 기법의 성능은 시뮬레이션 기반으로 검증한다.

무선 이동망을 위한 적응적 분산 동적 위치 관리 알고리즘의 설계 및 평가 (Design and Evaluation of an Adaptive Distributed Dynamic Location Management Algorithm for Wireless Mobile Networks)

  • 천성광;배인한
    • 정보처리학회논문지C
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    • 제9C권6호
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    • pp.911-918
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    • 2002
  • 미래의 PCS(Personal Communication Service) 네트워크 설계에서 하나의 중요한 문제는 위치 정보의 효율적인 관리이다. 이 논문에서, 우리는 n 위치 정보 데이터베이스들 중에 k개에 이동 단말의 위치를 저장하는 적응적 분산 동적 위치 관리 알고리즘을 제안한다. 제안하는 알고리즘은 무선 이동망 내의 위치 정보 데이터베이스들의 공간 지역성과 원격 이동 단말들로부터 로컬 이동 단말의 위치 질의 선호도에 따라 사본인자, k를 적응적으로 선택한다. 제안하는 알고리즘의 성능을 분석적 모델과 시뮬레이션을 통하여 평가한다. 성능 평가 결과, 호 이동율에 관계없이 제안한 알고리즘의 성능이 Krishnamurthi의 알고리즘에 비해 성능이 우수함을 알 수 있었다.

A Study of TCP Performance with Snoop Protocol over Fading Wireless Links

  • Cho, Yang-Bum;Cho, Sung-Joon
    • Journal of information and communication convergence engineering
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    • 제2권4호
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    • pp.214-218
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    • 2004
  • In this paper, we have analyzed TCP performance over wireless correlated fading links with and without Snoop protocol. For a given value of the packet error rate, TCP performance without Snoop protocol is degraded as the fading is getting fast (i.e. the user moves fast). When Snoop protocol is introduced in the base station, TCP performance is enhanced in most wireless environments. Especially the performance enhancement derived from using Snoop protocol is large in fast fading channel. This is because packet errors become random and sporadic in fast fading channel and these random packet errors (mostly single packet errors) can be compensated efficiently by Snoop protocol's local packet retransmissions. But Snoop protocol can't give a large performance improvement in slow fading environments where long bursts of packet errors occur. Concerning to packet error rate, Snoop protocol results in the highest performance enhancement in the channel with mid-high values of packet error rate. This means Snoop protocol cannot fully fulfill its ability under too low or too high packet error rate environments.

무선 적외선 통신시스템의 변조기법 (Modulation Schemes for Wireless Infrared Communication System)

  • 신송섭;강영홍
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 1999년도 추계종합학술대회
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    • pp.110-115
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    • 1999
  • 산업현장과 일생생활에서 이동 단말기의 출현은 무선 디지털 링크와 무선 LAN의 발전을 가속화하였다. 적외선을 이용한 전송은 최근에 대두되고 있다. 전송매체로써 적외선은 전파에 비해 몇가지 잇점을 주고 있다. 적외선 통신은 사실상 제한이 없고 대역폭의 규제가 없다. 따라서, 본 논문에서는 적외선 통신에 사용되는 몇가지 변조기법의 성능을 알아보고, 변조기법에 따른 전력과 대역폭 효율을 비교한다.

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Proxy Mobile IPv6 기반 차량통신망에서 Local Mobility Anchor간 핸드오버 기법 (A Handover Mechanism Between Local Mobility Anchors in Proxy Mobile IPv6-based Vehicular Communication Networks)

  • 임유진;안상현;조권희
    • 정보처리학회논문지C
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    • 제17C권3호
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    • pp.243-250
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    • 2010
  • 지능형 교통 시스템(ITS) 구축을 위한 기반 기술 중 하나인 차량통신망은 다수의 차량들이 무선 통신을 기반으로 자율적으로 네트워킹을 형성하는 차세대 네트워킹 기술이다. 현재 차량통신망과 관련된 많은 연구들이 활발히 진행되고 있으며 이 중에서도 특히 차량의 높은 이동성을 지원하기 위한 기법들이 많은 관심을 받고 있다. 기존의 호스트 기반 IP 이동성 관리 기법의 경우 이동성 관리에 따른 부하가 이동 단말에서 야기되는 문제가 있다. 따라서 이와 같은 문제를 해결하기 위해 망 기반 이동성 관리 기법인 PMIPv6(Proxy Mobile IPv6)가 제안되었다. PMIPv6는 단말의 이동성 관리 부하를 줄이고 이동성 관리 지연 시간을 줄임으로써 차세대 이동성 관리 기법으로 많은 주목을 받고 있다. 본 논문에서는 고속의 이동성과 원거리 이동 범위를 가지는 차량통신망에서 PMIPv6 구현을 위한 시나리오를 도출하고 이를 가능하게 하는데 필수적으로 요구되는 LMA(Local Mobility Anchor)간 핸드오버 기법을 제안한다. 또한 ns-2를 이용한 제안 기법의 구현을 통하여 제안 기법의 동작성을 증명하였다.