Ad-hoc 네트워크 테스트 베드 구현에 관한 연구

이흥재,가순모,최진규,Lee, Heung-Jae,Ga, Soon-Mo,Choe, Jin-Kyun 한국통신학회 2006 韓國通信學會論文誌 Vol.31 No.11A

AODV(Ad-hoc On-Demand Distance Vector) 라우팅 프로토콜은 Ad-hoc 네트워크에서 이동 노드를 사용할 수 있도록 제안된 라우팅 프로토콜이다. AODV 라우팅 프로토콜을 사용하는 Ad-hoc 네트워크에서 고속으로 이동하는 노드가 포함되어 있는 경우 항상 최적 경로를 확보할 수 없는 문제로 인하여 경로 단절과 전송 지연이 발생한다 따라서 본 논문에서는 고속으로 변화하는 네트워크의 토폴로지에서 항상 최적의 경로를 확보 할 수 있는 메커니즘을 통하여 경로의 단절과 전송 지연을 최소화할 수 있는 AODV를 기반으로 하는 라우팅 프로토콜을 제안하였으며 ns2 시뮬레이터를 이용하여 제안 프로토콜을 평가하였다. Ad-hoc 네트워크를 위한 여러 가지 기반 기술의 검증을 위하여 실제의 Ad-hoc 네트워크 테스트 베드를 구현하였다. 본 논문에서는 AODV 라우팅 프로토콜, NAT, Netfilter등의 Ad-hoc을 위한 소프트웨어 검증을 위한 많은 이벤트 메시지를 성능 저하 없이 동작시킬 수 있는 고성능의 임베디드 시스템을 설계 개발하였다. 개발된 하드웨어를 이용한 Ad-hoc 네트워크 테스트 베드에서 AODV 라우팅 프로토콜의 정상 동작과 기존 인터넷 망과의 연동을 확인하였다. AODV(Ad-hoc On-demand Distance Vector) routing protocol was devised for use of mobile nodes in Ad-hoc network. When we use the AODV routing protocol in Ad-hoc networks with high mobility, disturbance of optimized route path and link break occur. In order to solve the shortcomings, this paper proposes a new routing protocol in which new routing control messages are added to the existing AODV. The proposed protocol minimizes link break and transmission delay while is able to secure the optimized route path constantly in changes of network topology The performance of the proposed routing protocol was evaluated by using us2 network simulator. The actual Ad-hoc network test bed provides us the most reliable experimental data for Ad-hoc networks. In order to support this experimental environment, the dissertation also developed an efficient embedded system on which AODV routing protocol, NAT, Netfilter can run and other event message can be verified without declining efficiency. The correct operation of AODV routing protocol has been verified in both the Ad-hoc network test bed in which the embedded system was used, and Ad-hoc networks linked with Ethernet backbone network.

Ad hoc 네트워크에서 AODV 라우팅 프로토콜을 이용한 영상 전송 시스템 구현

이성훈,이형근 한국ITS학회 2008 한국ITS학회논문지 Vol.7 No.6

Ad-hoc 네트워크는 중앙의 특별한 관리 체계 없이 기존의 유선 네트워크 또는 기지국을 사용하지 않는 이동 호스트들만으로 구성된 네트워크를 말한다. 최근 Ad-hoc 멀티홉 통신시스템과 같은 확장된 개념의 Ad-hoc 망으로 범위가 넓어지고 있어 QoS에 대한 요구 수준이 증대되고 있다. Ad-hoc 네트워크는 잦은 망 구성의 변화, 라우터의 수, 제한된 사용 자원 등 기존 유선 네트워크와는 다른 특성들을 갖게 된다. 기존의 유선 네트워크에서 사용하던 라우팅 프로토콜들을 무선 ad-hoc 네트워크에 그대로 적용시킨다면 많은 문제점들이 발생하게 된다. AODV 라우팅 프로토콜은 Ad-hoc 네트워크 이동 노드에서 사용할 수 있도록 제안된 라우팅 프로토콜이다. Ad-hoc 네트워크에서 변화하는 네트워크의 토폴로지에서 항상 최적의 경로를 설정하는 AODV 라우팅 프로토콜은 신뢰성 높은 데이터를 제공해 준다. 본 논문에서는 NDIS(Network Driver Interface Specification) 기반의 AODV 라우팅 프로토콜을 이용하여 영상 전송이 성능 저하 없이 동작할 수 있는 시스템을 구현하고 확인하였다. Ad-hoc network is a collection of wireless mobile hosts forming a temporary network without the aid of any centralized administration or reliable support services such as wired network and base stations. Recently, Ad-hoc networks are evolving to support multimedia contents according to expansion of ad hoc multi-hop communication system. Wireless ad-hoc network is different from the conventional wired network by frequent changes in network topology, number of routers and resources, there are a number of problems in applying conventional routing protocol to ad-hoc network. The AODV routing protocol is proposed for mobile node in ad-hoc networks. AODV protocol that provides to guarantee QoS for data transmission in ad hoc networks that link break frequently occurs. In this paper, AODV routing protocol based NDIS(Network Driver Interface Specification) is implemented. We design high performance image transmission that can operate with software(AODV) for ad-hoc networks without degradation. and verify operation of AODV routing protocol on the test bed.

이동 Ad-hoc 노드용 사전 키 분배 기법 및 경량 키 분배 프로토콜을 위한 보안관리 서버 시스템 설계 및 구현

양종원 ( Jong-won Yang ),서창호 ( Chang-ho Seo ),이태훈 ( Tae-hoon Lee ) 한국인터넷정보학회 2007 인터넷정보학회논문지 Vol.8 No.6

이동 Ad-hoc 네트워크는 USN 기술의 핵심으로서 많은 노드들이 각자 수집한 환경정보들의 무선통신을 기반으로 하여, 중요 데이터를 multi-hop 에 걸쳐 원하는 목적지에 전달하는 최신 네트워크 기술이다. 최근 Ad-hoc 네트워크 관련 기술 개발 및 서비스가 활성화 되고 있으나, Ad-hoc 네트워크 상에서 무선으로 전송되는 패킷들에 대한 인증 및 암호화 등의 보안 기능 구현은 미흡한 상황이다. 본 논문은 이동 Ad-hoc 네트워크 상에서 키 교환, 키 관리, 개체 인증, 데이터 암호화 등의 시큐리티 서비스를 제공하고, 이동 Ad-hoc 네트워크에 특화된 보안 프로토콜을 처리 및 관리하기 위한 Ad-hoc 네트워크 보안 관리 서버 시스템을 설계하고 구현한다. The Mobile Ad-hoc network does environmental information which an individual collects in nodes which are many as the kernel of the USN technology based on the radio communication. And it is the latest network description delivering critical data to the destination location desiring through a multi-hop. Recently, the Ad-hoc network relative technique development and service are activated. But the security function implementation including an authentication and encoding about the transmitted packets, and etc. is wirelessly the insufficient situation on the Ad-hoc network .This paper provides the security service of key exchange, key management, entity authentication, data enciphering, and etc on the Mobile Ad-hoc network. It implements with the Ad-hoc network security management server system design which processes the security protocol specialized in the Ad-hoc network and which it manages.

Mobile wireless ad-hoc network routing protocols comparison for real-time military application

Shams Al Ajraw,Bang Tran 대한공간정보학회 2024 Spatial Information Research Vol.32 No.1

Mobile wireless Ad-hoc has become more popular because it forms quickly, has an easy setup, and has easy extensibility. The mobile ad-hoc wireless networks can be further classified according to their applications as follows: Regular user ad-hoc networks are commercial communication that applies to vehicles to help avoid collisions and accidents and live connections to transfer data from car to car. Another application is disaster rescue ad-hoc networking, usually used when a normal infrastructure network is destroyed by storms, earthquakes, tsunamis, etc. Nowadays, a lot of applications, particularly those related to the military and emergency situations, rely on mobile ad hoc wireless networks, where security needs are more challenging to provide than in regular networks. We present the tactical network needs for the military. This platform attempts to assess the possible advantages of mobile ad hoc networks in tactical military applications. This work proposes route discovery using reactive (on-demand) routing protocols where nodes need to just transfer data. This eliminates the requirement for each node to store and maintain any routing tables. This study presents and contrasts the benefits and drawbacks of two fundamental mobile ad hoc routing systems (AODV and DSR). Both protocols are On-Demand routing techniques, and when data needs to be sent, the discovery phase begins. The results of the simulation, the AODV routing approach outperforms the DSV routing method under identical simulated conditions. Mobile wireless Ad-hoc has become more popular because it forms quickly, has an easy setup, and has easy extensibility. The mobile ad-hoc wireless networks can be further classified according to their applications as follows: Regular user ad-hoc networks are commercial communication that applies to vehicles to help avoid collisions and accidents and live connections to transfer data from car to car. Another application is disaster rescue ad-hoc networking, usually used when a normal infrastructure network is destroyed by storms, earthquakes, tsunamis, etc. Nowadays, a lot of applications, particularly those related to the military and emergency situations, rely on mobile ad hoc wireless networks, where security needs are more challenging to provide than in regular networks. We present the tactical network needs for the military. This platform attempts to assess the possible advantages of mobile ad hoc networks in tactical military applications. This work proposes route discovery using reactive (on-demand) routing protocols where nodes need to just transfer data. This eliminates the requirement for each node to store and maintain any routing tables. This study presents and contrasts the benefits and drawbacks of two fundamental mobile ad hoc routing systems (AODV and DSR). Both protocols are OnDemand routing techniques, and when data needs to be sent, the discovery phase begins. The results of the simulation, the AODV routing approach outperforms the DSV routing method under identical simulated conditions.

Ad-hoc 기반 MIPv6망에서 Anycast를 이용한 성능향상 기법 연구

예휘진(Hwi-jin Ye),조영준(Young-jun Jo),문일영(Il-young Moon),조성준(Sung-joon Cho) 한국정보기술학회 2007 Proceedings of KIIT Conference Vol.2007 No.-

모바일 IF는 이동 호스트 이용자가 IP 주소를 변경하지 않으면서 자유로이 장소를 이동할 수 있도록 개발된 프로토콜이다. 그리고 Ad-hoc 네트워크는 이동 호스트들이 무선 인터페이스를 사용하여 기반망의 도움 없이 자율적으로 구성하는 임시적인 네트워크이다. 본 논문에서는 모바일 IP 프로토콜을 이용하여 현재 가장 각광을 받고 있는 Access 망인 Ad-hoc 네트워크를 연동시켜 Ad-hoc 네트워크의 사용자들이 자유롭게 인터넷 서비스를 이용할 수 있는 기술에 대하여 논의한다. 본 논문에서는 기존의 Ad-hoc 라우팅 프로토콜에 모바일 IP를 적용하여 Ad-hoc 네트워크 간에 향상된 이동성을 지원하기 위한 알고리즘을 제안한다. Mobile IP has been designed to have mobile host users move from place to place without changing their IP address. Ad-hoc network is a provisional network whose mobile host users construct networks by themselves without any assistance of infra structure network, using wireless interface. In this paper we discuss the scheme with which Ad-hoc network users can access the Internet freely, using mobile IP protocol, and Ad-hoc networks are access networks in the spotlight. In this paper we propose algorithm that support enhanced mobility between two Ad-hoc networks applying mobile IP at Ad-hoc routing protocol.

An Authentication Protocol-based Multi-Layer Clustering for Mobile Ad Hoc Networks

이근호(Keun-Ho Lee),한상범(Sang-Bum Han),서혜숙(Heyi-Sook Suh),이상근(SangKeun Lee),황종선(Chong-Sun Hwang) 한국정보과학회 2006 정보과학회논문지 : 정보통신 Vol.33 No.4

본 논문에서는 ad hoc 망에서의 다중 계층 기법 기반의 안전한 클러스터 라우팅 프로토콜을 표현하였다. 클러스터기반 라우팅인 ARCH와 DMAC의 수정을 통해 CH와 CCH의 선택 알고리즘을 이용하여, ad hoc 라우팅 프로토콜에서의 보안 위협 요소에 대한 효율적인 프로토콜인 AMCAN(Ad hoc 망을 위한 다중 계층 클러스터링 기반의 인증)을 제안하였다. 본 프로토콜은 ad hoc 망에서 임계치(threshold) 인증 기법을 통한 Shadow Key를 이용하여 확장성을 제공하였다. 제안된 프로토콜은 다른 클러스터 노드들간의 상호 신뢰 관계를 갖는 종단간 인증 프로토콜로 구성하였다. 제안된 기법은 규모가 넓은 ad hoc망에서 임계치 인증 키 구성의 장점을 갖는다. 본 논문의 실험결과를 통해 다중 계층 라우팅 기법에서 임계치 키 구성을 이용한 임시 세션키의 안전한 분산을 통해 노드 ID 위조를 방지하고, 상호 종단간 인증과 Reply Attack 을 검출하여 안전한 채널을 구축하는 것을 확인하였다. In this paper, we describe a secure cluster-routing protocol based on a multi-layer scheme in ad hoc networks. We propose efficient protocols, Authentication based on Multi-layer Clustering for Ad hoc Networks (AMCAN), for detailed security threats against ad hoc routing protocols using the selection of the cluster head (CH) and control cluster head (CCH) using a modification of cluster-based routing ARCH and DMAC. This protocol provides scalability of Shadow Key using threshold authentication scheme in ad hoc networks. The proposed protocol comprises an end-to-end authentication protocol that relies on mutual trust between nodes in other clusters. This scheme takes advantage of Shadow Key using threshold authentication key configuration in large ad hoc networks. In experiments, we show security threats against multilayer routing scheme, thereby successfully including, establishment of secure channels, the detection of reply attacks, mutual end-to-end authentication, prevention of node identity fabrication, and the secure distribution of provisional session keys using threshold key configuration.

Ad-hoc 네트워크에서 지연 ACK를 이용한 TCP성능 향상에 관한 연구

박광채,나동건,Park Kwang-Chae,Na Dong-Geon 한국정보통신학회 2006 한국정보통신학회논문지 Vol.10 No.9

Ad-hoc 네트워크는 무선 링크들로 구성 된 멀티-홉 네트워크이다. 그리고 무선 링크의 전송 특성은 유선에 비해 보다 불안정 한 상태이다. 그러므로 Ad-hoc 네트워크에서는 패킷 손실이 자주 발생하고, 패킷 손실에 의한 TCP 연결 실패는 TCP 성능을 심각하게 저하시킨다. 또한, TCP 성능저하는 무선채널에서 데이터 패킷과 ACK 패킷의 충돌에 의해서 발생한다. 본 논문에서는 ODA(Ordering-Delayed ACK)지연 알고리즘을 제안하고, ODA 알고리즘과 지연 ACK 알고리즘을 이용하여 무선 Ad-hoc 네트워크의 성능을 향상시키고자 한다. 제안된 ODA알고리즘은 무선 Ad-hoc 네트워크에서의 수신 측에서 데이터 패킷의 수를 순서 적으로 증가시킨다. 본 논문에서는 NS-2를 이용하여 컴퓨터시뮬레이션을 수행하였다. 시뮬레이션 결과, 제안된 ODA 알고리즘은 기존의 지연 ACK 알고리즘에 비해서 무선 멀티-홉 Ad-hoc 네트워크 환경에서 채널 용량이 증가되고 네트워크의 성능이 향상됨을 확인할 수 있었다. An ad hoc network is multi-hop network composed of radio links. and the transmission quality of a radio link is more unstable than that of a wired circuit. Packet loss thus occurs frequently in an ad hoc network, and the consequent connection failure results in a severe deterioration of TCP performance. TCP performance also deteriorates because of the collision of data packets and ACK packets in the radio channel. In this paper we study to improve the performance of the Mobile Ad-hoc network by using Delayed ACK algorithm with our proposed ODA(Ordering-Delayed ACK) method. The proposed ODA algorithm increases the number of the data packets orderly at the receiver side which is going to be applied for the Mobile Ad-hoc network. We accomplished a computer simulation using NS-2. From the simulation results, we find the proposed ODA algorithm obviously enlarge the channel capacity and improve the network performance at the situation of multi-hop of ad-hoc network than the existing Delayed ACK algorithm.

Ad-hoc 망에서 이동 노드 간 상호 인증

최우진,석경휴,Choi, Woo-Jin,Seok, Gyeong-Hyu 한국전자통신학회 2015 한국전자통신학회 논문지 Vol.10 No.10

인터넷의 급속한 성장으로 무선망 사용에 대한 요구가 다양해 졌으며, 시간과 공간의 제한을 받지 않는 새로운 차원의 인터넷 기술인 Ad-hoc망이 필요하게 되었다. Ad-hoc망은 기지국 중심의 통신을 하지 않으며, 망에 포함된 각 이동 노드들이 서로 중계국 역할을 하여 통신한다. 최근 몇 년 동안 Ad-hoc망에서의 다양한 라우팅 프로토콜 및 무선 네트워크의 보안, 인증 방법에 대한 연구가 활발히 진행 중에 있지만, 무선인터넷 및 Ad-hoc망에서의 보안, 인증은 미비한 실정이다. 본 논문에서는 USIM 카드에 인증 및 키일치 기술 적용 가능성을 고려한 자바카드와 Ad-hoc망의 DSR 라우팅 프로토콜을 이용하여 이동노드간의 안전한 인증 메커니즘을 제안하였다. It was diversified demand for a wireless network to the rapid growth of the Internet, the time and space that are not in the new level of Internet technology, limits the Ad-hoc networks are needed. Ad-hoc networks do not communicate with the central station, each of the mobile nodes included in the network communicate with each other by the relay role. In recent years, the Ad-hoc wireless networks in a variety of routing protocols and network security, research is actively underway for the authentication method, but the security of wireless Internet and Ad-hoc networks, certification is incomplete situation. This paper considers the authentication and key agreement technique applicability of the USIM card using the DSR routing protocol of the Java Card and Ad-hoc networks, we propose a secure authentication mechanism between the mobile node.

애드 혹 네트워크기반 무선인지 시스템에서 스펙트럼 센싱

이소영,김은철,차재상,황성호,민준기,김진영 한국ITS학회 2009 한국ITS학회논문지 Vol.8 No.5

이동 Ad hoc 네트워크 (MANET: Mobile Ad-hoc Network)는 기존의 통신 인프라의 구축 여부와 무관하게 무선 단말기기간의 통신이 가능한 네트워크이다. Ad hoc 네트워크는 음영지역, 재난지역, 전쟁 시와 같은 통신 인프라가 구축되기 어려운 상황에서 유용하게 사용 될 수 있다. 그러나 음성 및 데이터 서비스 등과 같은 무선 서비스의 제공을 위해 많은 양의 네트워크 용량이 필요하게 되지만 기존의 제한된 주파수 자원에 따른 주파수 부족 상황 및 주파수 자원정책의 규제에 따라 원활한 주파수 사용이 어려운 상황이다. 이에 따라 높은 주파수 활용을 제공하는 무선 인지 시스템이 Ad hoc네트워크에 적용하여 보다 다양하고 확장된 네트워크 서비스를 제공할 수 있다. 본 논문에서는 기존의 단일 스펙트럼 센싱 및 협력 스펙트럼 센싱과 비교하여 Ad hoc 네트워크가 적용된 무선인지 시스템에서의 스펙트럼 센싱의 성능이 향상됨을 모의 실험 및 성능 분석을 통하여 나타내도록 한다. Wireless devices can communicate between each other without existing infrastructure in mobile Ad-hod network. Ad hoc networks can be used under difficult conditions, where it is difficult to construct infrastructures, such as shadowing areas, disaster areas, war area, and so on. In order to support to considerable and various wireless services, more spectrum resources are needed. However, efficient utilization of the frequency resource is difficult because of spectrum scarcity and the conventional frequency regulation. Ad-hoc networks employing cognitive radio (CR) system that guarantee high spectrum utilization provide effective way to increase the network capacity. In this paper, we simulate and compare the performance of conventional single and cooperative spectrum sensing with CR system using ad-hoc networks. And we demonstrate performance improvement by analyzing the system performance.

Ad-hoc 차량통신 네트워크를 위한 자율분산 동기화 시스템

김영안(Youngan Kim),홍충선(Choong Seon Hong) 한국정보과학회 2008 정보과학회논문지 : 정보통신 Vol.35 No.2

본 논문은 Ad-hoc 차량통신(Inter-Vehicle Communication)을 위한 자율분산 프레임 동기화 시스템을 제안하였으며, Ad-hoc 차량통신의 특징인 프레임 타이밍과 페이딩 환경에서의 차량위치, 차량대수 및 수신 전력이 시시각각 변화하는 시간변수에 적응할 수 있도록 고려하였다. 제안된 기법은 기지국간의 동기방식을 이용하여 동기를 획득하는 분산 동기화 시스템과 중앙 통제되는 개인통신시스템과는 차이가 있다. 이 시스템은 Ad-hoc 차량통신을 위한 자율분산 프레임 동기화 기법, 알고리즘의 고속화 및 네트워크에 새로 가입하는 차량을 위한 동기화 프로토콜 제안과 고속도로를 기반으로 프레임 타이밍 에러 개선을 위한 대역확산 차간거리 측정 방식을 포함하고 있다. 제안방식의 성능 평가를 시뮬레이션을 통하여 검증하였고, Ad-hoc 차량통신이 고속도로 환경에서 주위의 차량들에 대해서도 적용될 수 있다는 것을 확인하였다. This paper proposes an autonomous decentralized frame synchronization system for Ad-hoc Inter-Vehicle Communication Network (IVCN). We have to consider the feature of Ad-hoc IVCN: "time variant" about the number and the location of vehicles and receive power in IVCN, frame timing, and fading. Proposed scheme is different from other decentralized synchronization systems that have association with a fixed base station, and from centralized Personal Communication Systems. This system includes an autonomous decentralized frame synchronization scheme for Ad-hoc IVCN, a high-speed algorithm, a protocol for a newly joining subscriber in IVCN, and a utilization of spread spectrum ranging for frame timing error of the system under highway conditions. Performance evaluation of proposed scheme is validated through simulation. It is shown that Ad-hoc IVCN can be carried out among one and surrounding vehicles in such environment.