MANET is a network composed only mobile network having limited resources and has dynamic topology characteristics. Therefore, every mobile node acts as a route and delivers data by using multi-hop method. In particular, group communication such as multicast is desperately needed because of characteristics such as battery life of limited wireless bandwidth and mobile nodes. However, the multicast technique can have different efficient of data transmission according to configuring method of a virtual topology by the movement of the nodes and the performance of a multicast can be significantly degraded. In this paper, the region based security multicast technique is proposed in order to increase the efficiency of data transmission by maintaining an optimal path and enhance the security features in data transmission. The group management node that manages the state information of the member nodes after the whole network is separated to area for efficient management of multicast member nodes is used. Member node encrypts using member key for secure data transmission and the security features are strengthened by sending the data after encrypted using group key in group management node. The superiority of the proposed technique in this paper was confirmed through experiments.
본 논문에서는 비등방성 센서 네트워크에서 노드 간 연결 정보만을 이용하여 일반노드의 위치를 찾는 다중 홉 Range-free 측위 알고리즘을 제안한다. 제안하는 측위 알고리즘에서 일반노드는 자신과 앵커노드 쌍이 이루는 최단경로의 측정 홉 수와 기대 홉 수를 비교하여 최단경로의 우회 정도를 측정하고, 우회 정도에 따라 자신으로부터 앵커노드까지의 거리를 추정한다. 일반노드는 이러한 과정을 네트워크의 모든 앵커노드 쌍에 대하여 반복하며, 획득한 거리 정보를 사용하여 위치를 추정한다. 제안하는 알고리즘은 기존의 Range-free 알고리즘에 비해 적은 수의 앵커노드를 필요로 하며, 적은 통신 오버헤드를 갖는다. 마지막으로 성능평가를 위하여 MATLAB 시뮬레이션을 수행하였으며, 기존의 Range-free 측위 알고리즘에 비해 향상된 위치정확도를 보였다.
본 논문에서는 유무선 통합 환경의 차세대 방통융합 서비스를 위한 기반 기술로서 다양한 액세스 망에 대한 다중 접속 인터페이스를 갖는 멀티모드 단말의 인터페이스 가상화 기법을 소개한다. 제안된 가상 인터페이스 기술은 멀티모드 단말의 각 물리 인터페이스에 대해 상이한 IP 주소를 할당하고 패킷 전달 시 이들 주소간의 변환을 수행하는 기존의 방식과 달리, 고정된 하나의 단일 IP 주소 만을 이용하여 다수의 물리 인터페이스들을 가상화하는 기능을 제공한다. 따라서 패킷 전달 시 IP 주소 변환 등 단말 기능 변경을 요구하지 않으므로 Proxy MIP와 같은 네트워크 기반 IP 이동성 제어 기술과 연계하여 적용하기에 용이한 장점을 제공한다. 또한 기존의 OS가 단일 단말 내의 상이한 물리 인터페이스에 대해 동일 IP 주소를 할당할 수 없도록 하는 제약사항을 극복함으로써 MBB(Make-Before-Break) 방식의 핸드오버 제어뿐만 아니라 BBM(Break-Before-Make), 다중 접속(Multi-connection) 등과 같은 다양한 방식을 모두 지원할 수 있는 장점을 갖는다. 제안된 가상 인터페이스는 네트워크장치 인터페이스 표준 규격으로 개발된 NDIS 라이브러리를 이용하여 구현되었으며, 테스트베드 구축과 시험 프로그램 개발을 통해 주요 기능의 시험 및 동작 결과를 확인할 수 있었다. 이러한 가상 인터페이스를 통해 멀티모드 단말이 이종 액세스 망간 핸드오버를 수행하는 도중에도 동일한 IP 주소를 이용하여 실시간 멀티미디어 서비스 세션을 끊김없이 유지하도록 지원하는 것이 가능하다.
B-트리는 공간 효율성과 빠른 키 검색 시간으로 인해 하드 디스크 기반 DBMS의 색인 기법으로 널리 쓰이고 있다. 하지만 B-트리를 플래시 메모리에 저장해 사용한다면, 높은 노드 갱신 비용으로 인해 DBMS 성능을 크게 저하시킬 수 있다. 이는 B-트리 단말노드에 발생하는 임의(random) 갱신 연산이 플래시 저장 장치의 과도한 가비지 수집 비용을 낳을 수 있기 때문이다. 논문에서는 이런 문제를 막기 위해 단말노드의 부모 계층 노드들을 물리적으로 저장하지 않고 가상(virtual) 노드로 둔다. 키 검색을 위해 가상 노드가 필요할 때는 자식 노드들을 참조하여 가상 노드를 동적으로 생성한 후 버퍼에 두고 사용한다. 제안된 플래시 B-트리 알고리즘은 노드 갱신과 트리 재구성 동작이 단일 플래시 블록 안에서 수행되기 때문에 가비지 수집 비용과 노드 갱신 비용을 낮게 할 수 있다. 또한 기존에 제안된 플래시 기반 B-트리와 비교하여 매우 빠른 키 검색 시간을 보장한다. 논문에서는 수학적 성능 모델을 통해 제안된 플래시 B-트리의 성능을 검증한다.
본 논문에서는 무선 네트워크 환경에서 효율적인 데이터 전달을 위한 파이프라인 네트워크 코딩(Pipeline Network Coding) 기법과 데이터의 무결성을 검증하기 위한 데이터 인증 기법, 가상 송신자에 대한 노드 인증 기법을 제안한다. 파이프라인 네트워크 코딩 기법은 네트워크 코딩을 수행하는 중계 노드가 송신자 대신 데이터를 전달함으로써 전체적인 네트워크 성능을 향상시키는 기법이다. 그러나 네트워크 코딩은 악의적인 공격자가 데이터를 위 변조하여 네트워크에 주입하는 공격인 오염 공격(pollution attack)에 취약하다. 이를 방어하기 위해 HMAC(Hash-based Message Authentication Code)을 사용한다. 이때 데이터 인증에 사용되는 태그를 생성하기 위해서는 인증을 수행하는 노드들에게 키를 분배해야한다. 키 분배에 따른 오버헤드를 최소화하기 위해 해쉬 체인을 적용하였다. 가상 송신자에 대한 인증 기법으로는 null 벡터를 사용한다. 최종적으로 제안 기법에 대한 안전성과 복잡도를 분석하고, 시뮬레이션을 통해 성능을 분석하였다.
MPLS(Multiprotocol Label Switching)를 이용한 네트워크 기반 VPN(Virtual Private Network)은 고수익을 원하는 사업자와 저비용을 요구하는 고객 모두에게 인트라넷(Intranet)과 익스트라넷(Extranet)을 위한 해결 방안으로서 도입되고 있다. 네트워크 기반 MPLS VPN은 BGP-E(BGP multiprotocol Extension) 프로토콜을 이용하는 구조와 VR(Virtual Router) 개념을 이용하는 구조로 구분된다. 본 연구에서는 BGP-E를 이용한 네트워크 기반 MPLS VPN을 대상으로, VPN 사이트 내에 속한 단말이 다른 사이트로 이동하더라도 계속 VPN서비스를 받을 수 있게 하는 MPLS 라우터 구현 방안을 제안한다. MPLS VPN 서비스와 Mobile IP에 의한 이동서비스를 지원하기 위한 메커니즘을 백본 네트워크 내의 PE(Provider Edge) 라우터 상에 설계하고 구현한다. VPN 사이트 내에 속하는 어떤 노드가 기존의 통신을 유지한 상태로 다른 사이트로 이동할 때, 이동 노드와 통신하고자 하는 대응 노드가 속한 VPN 사이트와 연결된 PE 라우터는 이동을 통보 받고 단말이 이동한 곳으로 새로운 MPLS 경로를 설정한다. 단말의 이동 서비스 지원을 위해 PE 라우터에 Mobile IP 프로토콜과 연동하는 VPN 관리 방식 및 라우터 제어 기능을 구현하고 시범 환경에서 시험하였다.
5G 및 B5G(Beyond 5G) 네트워크의 등장으로 기존 네트워크 한계를 극복할 수 있는 네트워크 가상화 기술이 주목받고 있다. 네트워크 가상화의 목적은 효율적 네트워크 자원의 활용과 다양한 전송요구 서비스에 대한 솔루션을 제공하기 위함이다. 이와 관련하여 여러 가지 휴리스틱 기반의 VNE 기법이 연구되고 있으나 네트워크 자원할당 및 서비스의 유연성이 제한되는 문제점을 지니고 있다. 본 논문에서는 다양한 응용의 서비스 요구사항을 충족하기 위해 GNN 기반의 네트워크 슬라이싱 분류 기법과 최적의 자원할당을 위한 RL 기반 VNE 기법을 제안한다. 제안된 기법에서는 Actor-Critic 네트워크를 이용하여 최적의 VNE를 수행한다. 또한 성능 평가를 위해 제안된 기법과 기존의 Node Rank, MCST-VNE, GCN-VNE 기법과의 성능을 비교분석하고 서비스 수용률 제고 및 효율적 자원 할당 측면에서 성능이 향상됨을 보인다.
본 논문에서는 오픈 소스 클라우드 플랫폼인 OpenNebula 기반의 클라우드 컴퓨팅 환경을 구축하고 클러스터 노드에 설치되는 하이퍼바이저로 Xen을 이용하여 클라우드 가상화를 이용한 가상 컴퓨터 실습시스템을 설계하고 구현하였으며, 관리의 편의성을 제공하고자 웹기반 인터페이스를 개발하였다. 학기 중 주별로 정해진 강의 시간표에 따라 미리 준비된 이미지를 사용하여 사용자별 가상머신을 할당하면 사용자는 원격 데스크톱을 이용하여 구동된 가상머신에 접속하여 원하는 운영체제 및 어플리케이션 프로그램을 이용할 수 있게 된다. 본 시스템을 활용하면 기존의 컴퓨터 교육실습실의 업그레이드와 관리 비용 및 시간을 대폭 줄일 수 있다.
2개 층으로 구성된 페커리스 (Pekeris) 모델에 해저퇴적층의 영향을 고려하기 위해 1개의 퇴적층을 증가시킨 2개의 해저층으로 구성된 3층의 유체모델을 가정하고 원통형 좌표계에서 그린 (Green)함수와 경계조건, 좀머펠트 (Sommerfeld) 방사조건 등을 적용하여 해를 구했다. 모드는 불연속 (discrete)모드와 가상 (virtual)모드로 구분하여 구했으며 유도된 불연속모드 산출 관계식은 Tolstoy와 Clay의 정규 (normal)모드 생성방정식과 일치함을 확인하였다. 또한, 환경조건을 페커리스 모델의 조건과 유사하도록 조절하여 시뮬레이션을 수행한 결과, 동일한 결과를 보임을 통해 유도된 수식이 조건에 따라서는 페커리스 모델로 환원됨을 확인하였다. 따라서 본 모델이 근거리 음장내의 가상모드에 대한 퇴적층의 영향 연구에 사용될 수 있다고 판단된다.
We develop a low complexity cooperative diversity protocol for low energy adaptive clustering hierarchy (LEACH) based wireless sensor networks. A cross layer approach is used to obtain spatial diversity in the physical layer. In this paper, a simple modification in clustering algorithm of the LEACH protocol is proposed to exploit virtual multiple-input multiple-output (MIMO) based user cooperation. In lieu of selecting a single cluster-head at network layer, we proposed M cluster-heads in each cluster to obtain a diversity order of M in long distance communication. Due to the broadcast nature of wireless transmission, cluster-heads are able to receive data from sensor nodes at the same time. This fact ensures the synchronization required to implement a virtual MIMO based space time block code (STBC) in cluster-head to sink node transmission. An analytical method to evaluate the energy consumption based on BER curve is presented. Analysis and simulation results show that proposed cooperative LEACH protocol can save a huge amount of energy over LEACH protocol with same data rate, bit error rate, delay and bandwidth requirements. Moreover, this proposal can achieve higher order diversity with improved spectral efficiency compared to other virtual MIMO based protocols.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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