기존의 네트워크 토폴로지 기반 애드혹 라우팅 프로토콜들은 차량간 통신 환경에 적용할 경우 차량의 높은 이동성에 기인한 빈번한 네트워크 토폴로지의 변화로 인해 높은 경로 재설정 부하가 발생하기 때문에 적합하지 않다. 위치 기반 라우팅 프로토콜은 부수적인 경로 설정 과정이 없기 때문에 일반적으로 차량간 통신 환경과 같이 이동성이 높은 환경에 적합한 것으로 알려져 왔다. 그러나 위치 정보의 획득 및 유지를 위한 위치정보 제공 서비스와 같은 추가적인 과정이 필요하며 위치 정보의 부정확성으로 인한 프로토콜의 오작동성 문제가 존재한다. 본 논문에서는 수신한 데이타의 주소 정보를 이용하여 도달 가능한 목적지 노드들의 목록을 유지하고 이 정보를 이용하여 경로 설정 과정 및 위치 정보와 같은 추가적인 정보의 사용 없이도 멀티 홉 패킷 포워딩이 가능한 MMFP(Multi-hop MAC Forwrarding Protocol)을 제안한다. MMFP는 시간 종속적인 기능들의 정화한 동작을 위하여 IEEE 802.11 MAC 계층을 확장하여 설계하며 실제 도로 환경을 모델링 한 실험 시나리오를 이용한 실험을 통하여 AODV보다 높은 성능을 나타냄을 보인다.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제12권7호
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pp.3018-3040
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2018
The mobility model is one of the most important factors that impacts the evaluation of any transportation vehicular networking protocols via simulations. However, to obtain a realistic mobility model in the dynamic urban environment is a very challenging task. Several studies extract mobility models from large-scale real data sets (mostly taxi GPS data) in recent years, but they do not consider the statuses of taxi, which is an important factor affected taxi's mobility. In this paper, we discover three simple observations related to the taxi statuses via mining of real taxi trajectories: (1) the behavior of taxi will be influenced by the statuses, (2) the macroscopic movement is related with different geographic features in corresponding status, and (3) the taxi load/drop events are varied with time period. Based on these three observations, a novel taxi mobility model (T-START) is proposed with respect to taxi statuses, geographic region and time period. The simulation results illustrate that proposed mobility model has a good approximation with reality in trajectory samples and distribution of nodes in four typical time periods.
SMART Highway 사업은 첨단 IT통신과 자동차 및 도로 기술이 접목된 세계 최고수준의 빠르고 편안한 지능형 녹색도로 실현을 목표로 하고 있다. SMART Highway의 도로-자동차 기반 교통운영의 핵심기술인 VANET(Vehicular Ad-hoc Network)은 다수의 차량들이 무선통신을 이용하여 차량 간 통신 또는 차량과 RSU(Road Side Unit)사이의 통신을 제공하는 차세대 네트워킹 기술이다. 특히, 운전자의 안전에 직접적인 영향을 끼칠 수 있는 V2V 통신의 경우 차량 간의 안전한 통신을 위해 안전한 키 교환이 반드시 고려되어야 한다. 이처럼 빠른 속도로 이동하는 차량 간 안전한 키 교환이 원활이 이루어지기 위해서는 기존의 네트워크에서 사용된 방식은 그대로 적용시키기 어렵다. 따라서 본 논문에서는 다수의 차량 간 통신 시에 보다 효율적이고 안전한 키 교환을 위해 사인크립션을 이용한 차량 간 그룹키 교환기법을 제안한다.
차량 애드혹 네트워크는 이동 애드혹 네트워크의 한 종류로서 ITS를 위한 핵심 기술이다. 차량 애드혹 네트워크는 기반시설의 도움 없이 차량 간의 무선통신을 통해 임시적으로 구성되며 메시지 중계 노드로 선정된 차량들을 통해 메시지가 전파된다. 그러나 차량 애드혹 네트워크는 기존의 이동 애드혹 네트워크 보다 네트워크 토폴로지와 노드밀도의 변화가 아주 심하다. 따라서, 멀티-홉 브로드캐스트를 통해 메시지를 신속히 전파하기 위해서는 효과적인 릴레이 노드 선정기법이 요구된다. 본 논문에서는 차량 애드혹 네트워크에서 효율적으로 메시지를 전파하기 위한 경쟁윈도우 기반 멀티-홉 브로드캐스트 기법을 제안한다. 제안한 기법은 각 노드가 최적화된 경쟁윈도우를 계산하고 노드들 간의 경쟁을 통해 최적의 릴레이 노드가 선정되도록 한다. 실험결과, 제안한 기법은 기존의 거리기반 결정적 멀티-홉 브로드캐스트 기법에 비하여 종단간 메시지 전파 지연시간과 네트워크 부하 면에서 우수한 성능을 보였다.
다중 반송파 기반의 DS/CDMA 다중 접속 및 데이터 전송 기법은 여러 종류의 모바일 통신과 무선 통신 분야에 적용 가능한 것으로 알려지고 있다. 특히, 다양한 센서를 탑재한 차세대 지능형 자동차에서 이들 무선 센서 간의 통신 및 네트워킹을 수행함에 있어서 MC-DS/CDMA 기술은 가장 먼저 고려 될 수 있는 기법중의 하나이다. 본 논문에서는 자동차 내부의 센서간의 통신 및 네트워킹을 위해서 부심벌 단위로 순환 접두부를 삽입하는 새로운 방식의 MC-DS/CDMA 기법을 제안하고 우리가 제안한 기법의 간섭 잡음 제한 성능을 주파수 밴드 사용 효율, 코드화 이득 및 동시 접속 센서의 개수 등의 파라미터를 대상으로 비교 평가하였다. 차량의내부는 일반적인 모바일 통신 환경에 비하여 채널 지연 확산이 매우 작은 경우이므로 본 논문에서 제안한 기법은 다수의 무선 센서가 동시에 작동하는 지능형 차량의 센서 간의 통신과 네트워킹에 효과적인 적용이 가능할 것으로 사료된다.
Vehicular Ad Hoc Network(VANET)은 차량과 차량, 차량과 네트워크 기반 구조 간에 통신을 지완하는 네트워크로서, 다양한 서비스를 제공할 수 있어 학문적으로나 상업적으로 많은 관심을 받고 있다. 그러나 VANET이 널려 사용되기 위해서는 보안과 프라이버시 관련 문제들이 선행적으로 해결되어야 한다. VANET은 무선 통신과 ad hoc network의 성질을 그대로 이어받아, 다양한 보안 취약점이 존재하며 이에 따라 다양한 공격이 가능하다. 또한, 프라이버시 요구사항을 만족시키지 못하는 경우, 공격자는 특정 차량에 때해서 추적할 수 있으며, 운전자의 민감한 개인정보들이 노출될 수 있다. VANET에서 프라이버시와 보안을 제공하기 위해 많은 연구들이 진행되었지만, 대부분이 차량 간의 통신 혹은 차량과 네트워크 기반 구조 간의 통신 중 하나에만 집중하고 있으며, 차량의 폐지목록(Revocation List)으로 인해 많은 네트워크 자원을 소비하고 있다. 본 논문에서는 차량과 네트워크 기반구조간의 효율적인 상호 인증을 제공하고, 상호인증 시 네트워크 기반 구조가 차량에게 짧은 시간 동안 차량과 차량 간의 통신에서 사용할 익명 인증서를 생성해주는 프로토콜을 제안한다. 보안 분석을 통해 제안한 프로토콜이 차량과 차량, 차량과 네트워크 기반 구조간의 안전한 통신을 보장하고, 차량의 프라이버시를 보호할 수 있음을 확인 하였으며, 성능 분석을 통해 제안한 프로토콜이 기존의 연구들 보다 높은 효율성을 지니고 있음을 검증하였다.
In this paper, a novel air-interface is presented for Fleet-Net1, a self-organizing network for inter-vehicle and vehicle-toroadsidecommunication. The air-interface is based upon the lowchip-rate version of UMTS/TDD. To adapt the cellular UMTS standard to an air-interface for ad hoc networks, changes of the physical layer, medium access control sub-layer and radio resource management are required. An overview of the required modifications is given here. Particularly, a decentralized synchronization mechanism is presented and analyzed by means of simulations. Furthermore, changes for the medium access control are explained in detail, which allow for an efficient operation in partly meshed networks and prioritization. Performance results of the overall system considering throughput and delay are derived by means of analytical evaluations and event-driven simulations. Based on realistic mobility models, it is shown that the presented solution provides a robust communication platform even in vehicular environments. The proposed air-interface is a cost-effective solution not only for inter-vehicle communication, but also for ad hoc networking in general, benefiting from the mass-market of UMTS.
최근 차량용 IT 기술이 발달함에 따라 네비게이션, 위치추적, 인터넷 접수, 원격 차량 진단, 사고감지, 긴급구난, 교통정보 등을 제공하는 서비스들이 등장하고 있다. 또한 차량의 편의성과 안정성을 추구함과 동시에 친환경 등에 대한 요구도 증가하고 있다. 그리고 최근 차량 상호간 정보의 교환이 더욱 필요해짐에 따라 차량간의 무선 통신 기능이 중요해지고 있으며 차량 내의 네트워크 기술에 대한 연구도 필요하다. 현재 차량 내 네트워크로는 CAN, LIN, MOST등의 유선으로 된 버스 시스템을 중심으로 한 차량 제어 시스템과 멀티미디어 시스템으로 크게 구분할 수 있다. 그러나 자동차 내에 장치 배선이 복잡해짐에 따라 차량의 무게 증가, 고장율의 증가, 연비 저하 등으로 이어지고 있다. 이러한 문제를 보완하기 위해 차량 내에 무선 센서 네트워크 시스템과의 통합 개발이 요구되고 있다. 본 논문에서는 빠르게 발전하고 있는 차량 내 네트워크에 대한 기술개발 동향을 분석하고, 유무선 통합형 차량 내 네트워크 응용 서비스들을 제시하고자 한다.
VANET(Vehicular Ad-hoc Network)는 MANET(Mobile Ad-hoc Network)의 한 형태로, 다수의 차량들이 무선통신을 이용하여 차량 간 통신 또는 차량과 RSU(Road Side Unit)사이의 통신을 제공하는 차세대 네트워킹 기술이다. 특히, 운전자의 안전에 직접적인 영향을 끼칠 수 있는 V2V 통신의 경우 차량 간의 안전한 통신을 위해 차량 인증 및 조건부 프라이버시 보호 등이 반드시 고려되어야 한다. 이를 제공하기 위해서 인증 및 조건부 프라이버시, 부인방지 기능을 제공할 수 있는 그룹 서명 기법을 사용한 보안 기술들이 다양하게 연구되고 있다. 본 논문에서는 빈번한 가입과 탈퇴로 인한 불필요한 통신을 최소화 하고, 그룹 관리자에 의해 생성되는 차량 개인서명키에 대한 키 위탁문제를 해결하기 위한 그룹서명방식을 제안한다. 또한 본 논문에서는 다수의 차량 간 통신 시에 보다 효율적인 메시지 검증을 위해 BloomFilter를 이용한 메시지 일괄 검증 기법을 제안한다.
WAVE는 IEEE 1609.x 패밀리 표준들과 IEEE 802.11p 표준으로 구성된 차량 에드혹 네트워크의 대표적인 표준으로 차량 운행시 안전 서비스, 편의 서비스 등을 제공하기 위해 멀티채널 코디네이션과 채널 동기화와 같은 동작들을 포함하고 있다. 데이터 통신 및 네트워킹 기술들은 일반적으로 ns-2, OPNET, 그리고 OPNET++와 같은 시뮬레이터들을 사용하여 그 성능이 평가되지만, 현재까지 이러한 툴들은 WAVE 프로토콜의 동작들을 제공하고 있지 않다. 따라서 본 논문에서는 ns-2를 기반으로 하여 WAVE 멀티채널 시뮬레이션 프로그램을 작성하고 검증하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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