복합어 및 주제어 추출을 이용한 개선된 정보 검색 시스템

李炳熙 亞州大學校 情報通信專門大學院 2004 국내석사

정보검색분야에 관한 연구는 오늘날처럼 인터넷 환경이 발달하기 훨씬 이전부터 많은 관심 속에 진행되어 왔으며, 인터넷 관련 기술이 눈부시게 발전한 요즘에 이르러서는 그 중요성이 더욱 더 부각되고 있다. 정보검색분야에서 가장 중요한 것은 어떻게 하면 사용자가 원하는 정보를 보다 정확하고 빠르게 제공할 것인 가이며, 이를 위해 다양한 기법들이 연구되어 왔다. 이들 기법은 크게 두 가지 방향으로 구분될 수 있다. 첫째는 문서 또는 사용자의 질의어에 포함된 용어에 대한 색인 정보를 이용하는 전략이고, 둘째는 각각의 문서에 포함된 하이퍼링크 정보를 이용하는 전략이다. 최근에는 위의 두 가지 전략을 결합하여 사용하는 다양한 연구도 진행되고 있다. 본 논문에서는 두 가지 전략 중 전통적인 방법에 속하는 문서 또는 사용자의 질의어에 포함된 용어에 대한 색인 정보를 이용하는 전략 중에서 단일어뿐만 아니라 복합어 및 주제어를 추출하여 정보검색에 이용함으로써 그 성능을 향상시킬 수 있음을 보이고자 한다. 추출된 복합어 및 주제어를 이용하여 정보검색의 성능을 향상 시키기 위해서는 정확한 추출과 더불어 추출된 단어에 대한 가중치 부여 방법이 중요한 고려대상이다. 본 연구는 복합어 추출을 위한 세가지 기법과 베이지안 네트워크를 이용한 주제어 추출 기법을 정보검색 시스템과 연계하여 그 성능을 간접적으로 비교 평가할 것이다. 또한 실험을 통해서 발견된 문제점들에 대해서도 분석한다. There have been a lot of researches of Information Retrieval with great interest before the improvement of nowadays’ high speed internet environment. The significance of Information Retrieval is even getting focused these days with highly improved technologies of the internet. The most important goal of research in Information Retrieval area is how to provide more accurate information of user’s interest quickly, and many techniques have been studied. These techniques can be categorized roughly into two strategies. First one is the strategy which uses indexing information of term contained in the document and user’s query. The second one is the strategy using hyperlink information contained inside each document. Recently, there is research using hybrid strategy which combines above both strategies. In this paper, we use the first method which can be featured as traditional method to extract multi-word and keyphrase among the above two major strategies. Then, we will prove that it is possible to improve Information Retrieval performance by using those extracted multi-word and keyphrase. To improve Information Retrieval performance by using extracted multi-word and keyphrase, accurate term extraction and the weighting scheme for that extracted term are two major concerns. We will compare the performances of 3 different methods for extracting multi-word and the method using the Bayesian network for extracting keyphrase in accordance with the Information Retrieval system indirectly. Finally, we also analyze the problems found through the experiment.

노드맵을 이용한 Ad hoc 네트워크에서의 Wormhole 공격 차단 기법에 관한 연구

전효진 아주대학교 정보통신전문대학원 2007 국내석사

단말의 휴대화가 진행되고 있는 최근에서는 무선 네트워크에 대한 관심이 보다 높아지고 있다. 이러한 요구에 맞추어 기존 인프라의 도움 없이 네트워크의 구성요소들로만 네트워크를 구성하는 애드혹 네트워크 기술이 탄생하게 되었다. 애드혹 네트워크의 노드들은 말단 노드의 기능과 라우터의 기능을 모두 가지고 있어야 한다. 경로설정을 위해 목적지 노드까지 여러 노드를 거쳐야 하기 때문에 멀티홉(Multi-hop) 라우팅이라 불리는 방법을 사용한다. 하지만 애드혹 네트워크 기술이 발전함에 따라 애드혹 네트워크에 대한 공격 방법들도 날로 발전하고 있으며, 이웃 노드의 정보를 전적으로 신뢰해야 하는 라우팅에 대한 공격이 주로 이루어지고 있다. 대표적인 공격 방법 중 하나가 웜홀을 이용한 잘못된 경로의 설정이다. 공격노드간 웜홀이 생성되면 보이지 않는 터널을 이용해 정상적인 경로보다 선택 우위에 있는 경로를 생성하게 된다. 경로설정을 요청한 정상노드는 더 좋은 조건을 가지고 있는 웜홀이 포함된 경로를 선택하게 되고, 정상노드들이 통신을 하는 경로에 공격 노드가 항상 포함되는 결과를 초래한다. 이를 통해 패킷의 분석 및 정보의 탈취가 용이하며, 이 정보를 이용하여 더욱 심각한 공격들이 가능해진다. 본 논문에서는 애드혹 네트워크에서의 웜홀 공격의 탐지를 위해 경로 설정시의 이웃 노드들의 정보를 이용하는 방안을 제시하고 있다. 애드혹 네트워크 내부에 CA(Central Authority)라는 노드가 존재하며 네트워크 내부의 모든 노드들에 대한 위치정보를 저장하고 있다. 각 노드는 CA로부터 자신의 이웃노드들에 대한 정보를 얻을 수 있으며 경로설정 메시지를 받을 때 이웃노드 리스트와 비교하여 메시지를 보낸 노드가 자신의 이웃노드가 맞는지를 확인한 후 경로설정을 진행한다. 제안된 방법은 기존의 방법들이 가지고 있던 말단 노드에 로드가 걸리는 문제를 보완하였으며 이로 인해 네트워크의 자원사용 효율을 향상시켰다. In AD-HOC network, a particularly dangerous attack is the wormhole attack, where a malicious node records control traffic at one location and tunnels it to a colluding node, possibly far away, which replays it locally. This can have an adverse effect on route establishment by preventing nodes from discovering legitimate routes that are more than two hops away. Previous works on tolerating wormhole attacks have focused only on detection and used specialized hardware, such as directional antennas or extremely accurate clocks. More recent work has noticed the problem of locally isolating the malicious nodes. The existing work on secure neighbor discovery has limitations in accuracy, resource requirements, and applicability to ad hoc and sensor networks. In this paper, we present a countermeasure for the wormhole attack, and it solves these problems and efficiently mitigates the wormhole attack in mobile networks. We use a central authority (CA) and network node map for global tracking of node positions. Local monitoring is used to detect and isolate malicious nodes locally. Additionally, when sufficient suspicion builds up at the CA, it enforces a global isolation of the malicious node from the whole network.

무선통신망에서 장애를 고려한 데이터 브로드캐스트 기법과 지역성을 고려한 위치관리 기법

정의종 아주대학교 정보통신전문대학원 2002 국내석사

현재의 이동 컴퓨팅 환경은 더욱 보편화되고 있다. 그러나 전원장치의 제약과 이동통신망의 높은 장애율로 사용에 불편을 느낀다. 여러 이동 단말기는 공통의 관심이 있는 데이터를 서버로부터 받는 방법으로 브로드캐스트를 많이 이용한다. 이때 다중 레벨(multi-level) 인덱스 기법을 이용해 클라이언트는 원하는 데이터를 필터링(filtering)해서 수신함으로서 에너지의 효율적 사용을 기할 수 있고, 인덱스 중복을 이용하여 원하는 데이터의 액세스(access) 시간을 줄일 수 있다. 또한 이동 컴퓨팅에서 각각의 사용자는 위치를 알기위해 데이터베이스를 이용하여 위치정보를 관리한다. 현재의 기법은 VLR과 HLR의 사용으로 현재 상태의 사용자의 위치를 알 수 있다. 기존의 기법에서는 HLR로의 잦은 쿼리로 인해 많은 부하가 생겼다. 따라서 이를 분산화하기 위한 새로운 데이터베이스를 추가한다. 본 논문에서는 (1) 전체 복사 인덱스(full replication index)기법과 분산 인덱스(distributed index) 기법에 대하여 데이터 수신시 액세스 시간과 튜닝(tuning) 시간을 구하고, 전체 복사 인덱스 기법에 대하여 무선 통신망의 장애에 따른 성능저하를 줄이기 위하여 장애율에 따른 최적의 중복회수를 구하고, (2) 이동통신망의 위치관리기법에서 MLR(Middle Location Register)이라는 데이터베이스를 추가하여, 기존의 기법인 잦은 HLR에의 쿼리를 줄이는 새로운 기법을 제안하고 성능을 분석하였다. Mobile computing and wireless networks are fast-growing technologies. Data broadcast is effective in dissemination-based applications to transfer the data to a large number of users because the downstream communication capacity is relatively much greater than the upstream communication capacity. Index based organization for data broadcast is important to reduce power consumption. We model the indexing data broadcast on the error prone wireless link, using Marcov model. We analyze the average access time and tuning time for full replication and distributed index schemes. The performance of data broadcast schemes is measured by simulation with various system parameters. Database are used for location management in mobile computing. Users' Location Information is maintained using VLR and HLR. The system performance is bad for many intensive queries. In this thesis, it is suggested adding new database(MLR, Middle Location Register, and Main) to distribute location information. Performance analysis and comparison are presented.

Loosely-Coupled 방식에 기반한 데이터베이스 연동방안

김은영 亞洲大學校 情報通信專門大學院 2000 국내석사

컴퓨터 네트워크가 발전함에 따라 기업 업무 환경의 이질적이고 분산화 되어가고 있으며 이러한 분산 환경하에서 자율적으로 운용되는 이질 데이터베이스 간의 정보 공유 필요성과 이를 통한 업무 효율 향상에 대한 요구가 증가하고 있는 추세이다. 이질 데이터베이스간의 연동에 관한 연구는 지난 20년간 멀티데이터베이스 분야를 비롯한 다양한 분야에서 연구되어 왔으며, 스키마 통합 방식, 전역 질의 방식, 인덱스 방식, agent/broker방식 등을 제안하였으나 이러한 방안들은 실제 기업환경에 적용할 수 있는 효율적 모델로서의 역할을 하지 못하였다. 본 논문에서는 기존 멀티데이터베이스 분야 중 Loosely-Coupled 방식에 기반 하여 스키마 통합 배제에 중점으로 둔 시스템 구조를 제안하고, 구성 데이터베이스의 상세 정보를 정보 제공 센터인 공유 매니저를 통해 획득하는 구조를 채택하는 시스템을 제안한다. 사용자가 데이터베이스 연합에 참가하는 구성 데이터베이스에 대한 상세정보를 공유 매니저를 통해 획득하는 방식을 채택하고 있으며, 데이터베이스 상단에 위치한 Wrapper의 기능을 통해 구성 데이터베이스의 데이터베이스 연합에 대한 참가/탈퇴를 용이하게 한다. 2장에서는 지난 20여년간 진행되어 온 연구들을 분류하고, 3장에서는 각 시스템 모듈별 기능을 4장에서는 시스템 운용 시나리오에 대해 설명한다. 5장에서는 결론으로써 본 연구에서 도출된 문제점과 이를 해결하기 위한 향후 계획을 기술한다. As the development of computer network, the working environment is becoming more heterogeneous and distributed. So the demand for sharing resources between autonomous heterogeneous database in distributed environment is rising. Researches on cooperating between heterogeneous database has been going for last 20 years by database field and other various fields. Schema integration, global query, indexing, and agent/brokering technologies were proposed so far but these technologies are not efficient in real work environment. The proposal in this thesis will be from traditional database that is based on Loosely Coupled system mainly on non-schema integration. Also a system structure on getting component database's detailed information by sharing manager, which is information-providing center, will be proposed. Technology to get detailed information by sharing manager form database joining database federation by the user will be taken. By using Wrapper placed on the top of database will make joining and quit from database federation easy. In chapter2 sorting between researches during last 20 years will be done. In chapter3 each system's module ability will be done. In chapter4 system operating scenario will be done. Chapter5 will be conclusion on the problems found during this research and the future research plan are explained.

협업통신 기반 OFDMA 시스템 성능향상을 위한 동적 무선자원 할당 기법

정준우 아주대학교 정보통신전문대학원 2007 국내석사

본 논문에서는 IEEE 802.16e와 같이 OFDMA를 다중접속 기법으로 사용하는 환경에서 공간 다이버시티를 얻을 수 있는 협업통신 기반 동적 자원할당 기법을 제안한다. 제안하는 협업통신 기반 OFDMA 시스템 성능향상을 위한 동적 무선자원 할당 기법은 3 단계로 구성되어 있다. 먼저 OFDMA 환경에서 협업통신을 적용했을 때 발생할 수 있는 문제점을 자원할당을 통해 극복하는 Pair-based OFDMA 프레임 구조를 제안한다. 기존의 협업통신 기법들은 하나의 안테나에서 동시에 송수신 되는 환경을 가정하였다. 그러나 OFDMA 기반의 같은 중심주파수를 사용하는 안테나에서는 송신하는 도중에 수신하는 것이 불가능하므로 협업통신을 하는 사용자는 하나의 pair로 묶어 번갈아 가면서 데이터를 전송하도록 자원할당을 하였다. 두 번째로 시스템에서 요구하는 조건을 만족하는 협업노드 선택기법들을 제안하였다. 제안하는 두 가지 기법은 셀 내에 존재하는 사용자의 처리량을 비슷하게 유지하여 형평성 보장을 보장하는 협업노드 선택 기법과, 수식을 통해 outage 발생 확률을 최소로 하는 최적의 협업노드를 선택하는 outage 확률 최소화를 위한 협업노드 선택 기법이다. 제안하는 협업노드 선택 기법을 적용하여 선택된 사용자와 협업노드들은 cooperative set에 포함되고, 그렇지 못한 사용자들은 non-cooperative set에 포함된다. 마지막으로 구분된 set에 포함된 사용자들에게 효율적으로 OFDMA 부채널을 할당하는 협업기반 부채널 할당 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 Pair-based OFDMA 구조를 기반에서 시스템 처리량을 극대화할 수 있는 최적의 OFDMA 부채널을 할당한다. 본 논문에서는 IEEE 802.16e 시스템 환경에서의 시뮬레이션을 통해 제안하는 기법의 성능을 기존의 비협업통신 기반의 시스템과 비교 분석하였다. In this paper, we propose dynamic radio resource allocation schemes based on cooperative communications in the OFDMA multiple access system like IEEE 802.16e. The proposed schemes based on cooperation consist of three steps. First, we propose a pair-based OFDMA frame structure solving the duplex problem that occurs in the OFDMA environments. The previous cooperative communication schemes assume that the mobile device transmits and receives simultaneously. However since the mobile device using the same center-frequency in the OFDMA system cannot receive the signal from a cooperation partner when transmitting, the users using cooperative communications should be allocated with radio resources to transmit the signal by turns. Second, we propose two partner selection schemes based on system requirements. The first proposed partner selection scheme is for fairness and the second proposed partner selection scheme is for minimum outage probability of system. The proposed schemes classify the users into a cooperative set and a non-cooperative set. Lastly we propose a cooperation-based OFDMA subchannel allocation scheme. The proposed scheme which uses the proposed pair-based OFDMA structure allocates the subchannels to users to maximize the system throughput. Through the simulation based on IEEE 802.16e, we present that proposed scheme is more efficient than the system using non-cooperation.

PMS, 분산 서비스 거부 공격에 대한 방어 전략 : PMS, a NOBLE DEFENSIVE APPROACH AGAINST DDOS ATTACKS

Usman Tariq 아주대학교 정보통신전문대학원 2006 국내석사

Distributed Denial of Service attack is a challenging threat to current internet world. Due to thousands of vulnerable machines connected to internet, hackers need little preparation to launch a highly destructive attack. Attacks can be easily downloaded and launched through these fertilized zombie machines. While defense mechanisms and trace back is highly inefficient due to high number of attack machines. Researchers and commercial organizations are putting all there efforts to deal with the DDoS attack problem but the problem is still unsolved. In this thesis we discussed the DDoS problem in two directions: 1) Cause of problem. 2) Design (architecture and implementation) of defense of DDoS problem which we named PMS that highly prevents the spoofed IP packets to consume legitimate internet bandwidth. In PMS, the packet is marked by the routers which come along the path to the destination. The packets traveling along the same path will have the same marking which will be dynamically changed after certain span of time. PMS can not only defend against the DDoS attack but also it can deal with the TCP hijacking and multicast source spoofing attacks. PMS defense mechanism just needs to identify only one malicious packet to identify the attack. PMS also supports incremental deployment which enhances its effectiveness against the DDoS attack. PMS scheme effectively defend the network from DDoS attack.

웹 서버 클러스터의 효율적인 부하 분배 및 메모리 관리 연구

정지영 아주대학교 정보통신전문대학원 2005 국내박사

인기 있는 웹 사이트에서는 매일 수백만의 사용자 요구를 수용하기 위해 다수의 서버를 사용하고 있으며 하나의 가상 URL 인터페이스를 이용하여 사용자에게 투명성을 제공하는 방식을 채택하고 있다 따라서 웹 사이트의 확장성을 향상시키기 위한 많은 연구가 이루어지고 있으며 웹 서버 클러스터와 같이 다수의 노드를 가진 시스템이 자주 접근되는 웹 사이트를 만들기 위한 기반 구조가 되고 있다. 웹 서버 클러스터는 다수의 노드로 구성되어 있고 동적인 서비스를 수행해야 하므로 기존의 단일 계층구조와 알고리즘은 효과적이지 못하다. 따라서 본 논문에서는 웹 서버 클러스터를 대상으로 사용자의 응답 시간을 단축시키기 위한 연구를 수행하였다. 특히 사용자 응답시간을 향상시키기 위한 방안으로 메모리 적중률 향상을 위해 메모리 페이지 교체 알고리즘, Layer-4 부하 분배 알고리즘 등과 함께 잠재적으로 가장 성능이 우수한 Layer-7 방식의 부하 분배 알고리즘을 연구하였다. Layer-7 방식의 부하 분배는 메모리 적중률 향상과 함께 확장성 및 특성화된 노드를 운영할 수 있는 장점이 있다. 본 연구에서는 캐쉬의 적중과 각 서버의 부하 상태를 고려한 내용 기반의 부하 분배 알고리즘을 통해 동적 문서 요구를 수용할 수 있는 방식 을 제안하고 성능을 평가하였다. 연구의 결과를 통해 최근 웹 서버를 선도하는 클러스터 구조에서 효과적인 부하 분배를 통해 성능을 향상시킴으로써 기업에게는 비용 절감을, 사용자에게는 응답시간의 향상을 통한 만족을 이룰 수 있다. A common approach adopted by popular web sites to handle millions of accesses per day has one virtual URL interface and uses a distributed server architecture that is hidden from the user. Much effort has been devoted in recent years to improve the scalability of systems supporting web sites. Systems with multiple nodes are the leading architectures to build highly accessed Web sites. The web is becoming the standard interface for accessing remote services. There is no doubt that Web clusters will be the basic architecture for Web-based systems. This paper performs a study on improvement of user response time for web server clusters. Specially, memory page replacement, Layer-4 load distribution and potentially outperforming Layer-7 load distribution has been studied. The Layer-4 distribution algorithms of web server clusters have widely studied, but they are content information blind. They select the target server when the client establishes the TCP/IP connection. On the contrary,content-based load distribution uses the detailed data found in the application layer to intelligently route user requests among web servers. This paper proposes an effective content-based load distribution algorithm that considers cache hit and load information of the web servers under the web server clusters.

차량 번호판 인식에 관한 연구

안영준 아주대학교 정보통신전문대학원 2005 국내석사

본 논문에서는 도난 차량 추적과 주차 관리 시스템 및 과속 차량 탐지등에 광범위하게 사용되는 자동화 차량 번호판 인식 시스템을 구현하였다. 완성된 시스템은 크게 번호판을 추출하는 부분과 추출된 번호판을 인식하는 단계로 나누어진다. 번호판 추출 단계는 번호판의 기울기를 측정하고 영상에서 번호판을 찾는 역할을 수행한다. 먼저 영상의 기울기를 측정하기 위해 시간이 많이 걸리는 허프변환 대신 수평 성분만을 추출하는 필터를 이용하였다. 이 필터를 사용하여 차창과 번호판을 포함한 차량 전면부의 수평 성분만을 검출한 후 이 선분의 기울기를 측정하는 방법으로 번호판의 기울기도 구할 수 있었다. 이후 기울기가 보정된 영상을 대상으로 수직 투영을 이용하여 차량의 세로 경계를 구한 다음 이 범위 내에서 다시 수평 투영과 변화도를 사용하여 번호판 영역이 될수 있는 후보를 점차 줄여 나가는 방식으로 번호판을 추출한다. 번호판 인식 단계에서는 잡음의 영향을 덜 받으면서 비교적 높은 정확도를 가지는 두 가지 방법을 제안한다. 하나는 생물정보학에서 사용되는 서열정합을 이용한 방법이고, 또 하나는 표준 패턴의 차이를 이용해 만든 비교 템플릿을 사용한 방법이다. 둘 모두 미리 정의된 표준패턴과 비교를 통해 가장 유사한 패턴을 인식의 결과로 표현하는 방법이다. 하지만 이와 유사한 원형정합과 히스토그램법과의 비교 실험으로 제안된 방법이 더 우수함을 실험을 통해 증명한다. 특히 이 중 비교 템플릿을 이용한 인식 방법은 기존 원형정합에 비해 비교 횟수는 같은 동시에 인식률은 더 높게 나타난다. In this paper, I implemented a system which has been designed to recognize automatically the characters written on the automobile license plates. The system consists of the following procedure; converting to gray-level image, binarization, elimination of noise by labeling, detection of character area by the horizontal and vertical histogram and finally recognition of license numbers. The recognition process can be divided into segmentation procedure and recognition procedure. In this paper, the segmentation methods are rule-based ones utilizing the specific placement of the characters, run length, labeling, histogram, and so on. For recognition procedure, I propose two methods to cope with unevenness of the color depth depending on the dirtiness; the sequence alignment and tournament method. The performance of the proposed method is compared with that of a similarity and histogram-based method which is used as an example of conventional methods. Especially, the tournament method is more powerful than similarity method despite of the same comparision times. Based on the pattern matching, tournament algorithm can be applied to real-time identification of license plates. The experimental results have been shown for recognition of chineses license plates.

OLP기반 산업용 로봇 시뮬레이션을 위한 시뮬레이션 언어의 설계 및 구현

김종철 아주대학교 정보통신전문대학원 2007 국내석사

The most important competitive power in the industry is to product goods which are satisfied with market in a short term. For these rapid production-response, we adopt factory automation via using robots. At present, the installation of robots and performance evaluation of modified system are performed in the online. In this context, 'online' means that we verify and modify in the real assembly line. But this method doen't cope with frequent change of environment and require much time and cost. To solve these problems, we adopt OLP(Off-Line Programming). OLP construct working environment in virtual space and simulate verification and modification. By using OLP, we can execute a robot program before deploying it and debug a robot program without stopping assembly line. As a result, we can save time and cost and prevent a safety accident. In this thesis we design a simulation language for OLP based industrial robot simulation and implement execution environments, compiler and virtual machine, for this language. We design a simulation language based on C language adding simulation features such as moving a robot, controlling a simulation. And we implement a compiler for this simulation language and virtual machine that runs compiled simulation program. 산업 시장에서 경쟁력의 핵심은 시장의 요구에 부응하는 제품을 단 기간에 개발하는 데 있다. 이런 신속한 생산 대응력을 위해 로봇의 도입을 통한 공장 자동화가 많이 이루어지고 있다. 현재는 로봇의 설치 작업이나 변경된 시스템에 대한 성능실험이 온라인방식으로 이루어지고 있는 실정이다. 여기서 온라인이란 실제 생산라인을 제작한 후 운영을 해본 후에야 검증 및 수정을 해야 함을 의미한다. 하지만 이런 온라인 방식은 빈번한 작업환경의 변화에 경쟁력 있게 대처하지 못하고 많은 시간과 인력을 소모한다는 문제점이 제기되고 있다. 이런 문제점들에 대한 해결책으로 OLP(Off-Line Programming)를 생각해 볼 수 있다. 여기서 OLP란 실제와 최대한 유사한 가상 작업장을 구축하고 이를 이용해서 시뮬레이션하는 방법을 말한다. 이런 OLP방식을 사용함으로써, 모든 검증과 수정을 사전에 수행하여 생산 대응력을 향상시킬 수 있고, 로봇의 오동작에 의한 안전사고도 미리 예방할 수 있다는 장점이 있다. 본 연구에서는 이렇게 OLP시스템을 구축하는 데 있어서 중요한 역할을 하는 시뮬레이션 언어를 정의하고 이를 컴파일해서 실행할 수 있는 실행환경을 구현하도록 한다. C언어의 구문구조를 기반으로 로봇의 이동이나 시뮬레이션 제어와 관련된 구문을 추가해서 시뮬레이션 언어를 정의하고 이 언어로 작성된 프로그램을 컴파일하는 컴파일러를 구현하였다. 또한 전체 로봇들의 시뮬레이션의 편의를 위해 가상머신을 통한 실행구조를 가지는데 이 가상머신을 구현하였다.

IEEE 802.11 기반 무선 멀티홉 네트워크의 성능 향상을 위한 MAC 프로토콜 개발

윤상원 아주대학교 정보통신전문대학원 2007 국내석사

본 논문에서는 IEEE 802.11 기반의 무선 멀티홉 네트워크에서의 성능 감소 문제를 고찰한 후, 이를 보다 개선시킬 수 있는 새로운 기법들을 설계하고 그 성능을 평가하였다. 기존의 유선 네트워크에서 TCP는 혼잡 윈도우를 적절히 조절함으로써 네트워크에 유입되는 데이터 량을 제어하여 네트워크의 혼잡 상태를 막는다. 그러나 무선 멀티홉 네트워크에서 기존의 TCP혼잡 조절 방법은TCP가 최적의 성능을 낼 수 있는 데이터 량보다 훨씬 더 많은 데이터가 네트워크 안에 유입되도록 하여 적절치 못하다. 결국 이렇게 과도하게 네트워크 안에 유입된 패킷들은 무선망을 차지하기 위한 링크 계층 경쟁을 증가시켜 잦은 패킷 드롭을 유발하게 되며 연쇄적으로 네트워크 계층에서 라우팅 에러를 일으킨다. 이러한 문제들은 결과적으로 TCP 처리량의 상당한 감소를 초래한다. 본 논문에서는 이를 해결하기 위해 패킷이 한 홉씩 지날 때마다 일어나는 MAC 계층에서의 재전송 정보를 이용하여 MAC 계층에서 패킷의 재전송을 제한하는 기법을 제안한다. 또한 IEEE 802.11 MAC 프로토콜에서는 패킷 충돌을 막기 위하여 physical carrier sensing 기법과 RTS와 CTS 프레임을 사용하는 virtual carrier sensing 기법을 사용한다. 그러나 이러한 기법들은 단일홉 통신에서는 잘 작동하지만 멀티홉 통신에서는 나쁜 성능을 보인다. 이는 carrier sensing 기법이 실제 동시에 전송이 가능한 데이터의 전송을 막고, 완벽하게 데이터의 충돌 문제를 해결하지 못하기 때문이다. 본 논문에서는 virtual carrier sensing 정보를 이용하여 실제 데이터를 동시에 전송하여도 문제가 없는 환경에 있는 노드의 데이터 전송을 허용하고, 또한 자신의 전송이 실제 충돌을 일으킬 수 있는 상황에 있는 노드의 데이터 전송은 금지 시킴으로써 네트워크의 전체 성능을 향상 시키는 기법을 제안한다. This paper deals with the problem of performance degradation in wireless multihop networks using IEEE 802.11 MAC and designs new schemes that enhance performance. In this research, I first show that the symptom of TCP performance decrease in wireless multihop networks. In wired networks, TCP controls offered load by controlling window size. But, in wireless multihop networks, this congestion control scheme makes TCP traffic be overloaded in shared wireless medium. This overloaded TCP traffic causes frequent packet drop by link layer contention and this unnecessary link layer contention decreases spatial reuse in mesh networks, leading to TCP instability problem and considerable throughput reduction. And then, we present the simple resolution of this problem. The main idea of this solution is controlling of 802.11 MAC retransmission count. Additionally, in the IEEE 802.11 MAC, virtual carrier sensing mechanism with RTS/CTS handshake and physical carrier sensing mechanism are used to prevent collision by hidden node. But the IEEE 802.11 MAC works mostly well in single-hop based wireless networking environments, but shows relatively poor performance in multi-hop wireless environments. This is because these carrier sensing mechanisms sometimes make unnecessary blocking of transmissions, causing some undesirable cases when simultaneous communications that can actually be supported in the network is in fact not allowed. Furthermore, it does not perfectly resolve collisions caused by the hidden node problem, due to some possible interference of other transmissions. This paper proposes the new scheme, which is a new MAC protocol for effectively using VCS information to solve these problems. The basic idea of new scheme is that the nodes in the specific range are able to decide whether their attempt to transmit can simultaneously occur without causing collisions in any on-going transmissions, even though these nodes cannot decode the RTS/CTS packet.