Mobile Ad-hoc Networking에서의 C-NODE를 이용한 Routing Protocol에 관한 연구

최봉한(Choi-Bong Han) 한국컴퓨터정보학회 2006 韓國컴퓨터情報學會論文誌 Vol.11 No.1

본 논문에서는 Ad Hoc Network에서 사용되는 proactive 라우팅 프로토콜과 reactive 라우팅 프로토콜의 혼합인 hybrid 라우팅 프로토콜에 대해 제안하였다. 본 논문에서는 기존의 hybrid 라우팅 프로토콜이 ZRP와는 달리 Ad hoc 네트워크를 구성하는 노드들 중에 네트워크 서비스를 제공해주는 특별한 노드를 설정하여 라우팅 하는 방법을 제안한다. 이러한 역할을 해주는 특별한 노드를 본 논문에서는 C-Node라 부른다. C-Node를 이용한 라우팅으로 기존의 라우팅 프로토콜보다 경로 설정 시간과 flooding 시간을 줄임으로서 효율적인 라우팅을 수행할 수 있게 된다. This thesis proposes hybrid routing protocol that mix proactive routing protocol and reactive routing protocol used in Ad hoc network. Proposed method is that establish special node offering network service of nods which construct Ad hoc network and do routing different from existing hybrid routing protocol, ZRP. Special node doing these parts is called C-node. Routing using C-node can accompany efficient routing by decreasing path institution time and flooding time than existing routing protocol.

하이브리드 WMN을 위한 가상 도메인 기반의 반응형 라우팅 프로토콜

김호철(Ho-Cheal Kim) 한국컴퓨터정보학회 2014 韓國컴퓨터情報學會論文誌 Vol.19 No.7

본 논문은 하이브리드 WMN의 계층구조 메시를 고려한 무선 다중 홉 라우팅프로토콜에 대하여 제안한다. 다양한 무선 응용서비스의 가능성을 가진 WMN은 오랜 연구에도 불구하고 실제 사용을 위해서는 아직 해결되어야 할 과제들이 많이 남아있다. 특히 라우팅 프로토콜 부문은 MANET을 위해 설계된 프로토콜을 적용하면 하이브리드 WMN에서는 라우팅 효율이 떨어지는 문제를 우선적으로 해결하여야 한다. 라우팅 성능향상을 위해서는 우수한 경로구성 프로토콜과 경로 메트릭이 필요하다. 하지만 최근의 연구는 교차 계층 설계에 의한 경로 메트릭에 집중되어 있다. 따라서 본 논문은 하이브리드 WMN에서의 라우팅 성능향상을 위해 필요하지만 연구가 부족한 경로구성 프로토콜을 제안하는 것이 목적이다. 본 논문에서 제안한 라우팅 프로토콜은 하이브리드 WMN을 가상의 도메인으로 노드들을 그룹화하고 전송경로 구성을 도메인 기반으로 수행하도록 설계된 reactive 방식이다. 제안한 프로토콜의 성능분석을 위한 시뮬레이션 결과 경로결정 평균 지연시간이 대표적인 reactive 방식인 AODV에 비해 43% 단축되었다. This paper propose a new wireless multi-hop routing protocol that takes the hierarchical mesh of the hybrid WMN into account. WMN that is possible to provide various applications of wireless networks still has many open issues that should be solved despite the studies carried out over a decade. Especially, in routing protocol area, a problem degrading the routing efficiency by applying one of the routing protocols, which are designed for the MANET, to the hybrid WMN be solved above all. For the improvement of the routing performance, both good routing protocol and metric are essential. However, the recent studies are only concentrated in routing metric by use of the cross-layer design. Therefore, this paper is dedicated to the routing protocol that is essential for the performance of the routing but needed more studies. The proposed protocol in this paper is reactive, and designed to reorganize the hybrid WMN with several pseudo domains, and carry out domain-based route decision. By the simulation result for the performance analysis of the proposed protocol, the average delay for the route decision was decreased by 43% compared to AODV that is the typical reactive protocol.

애드혹 네트워크에서 빠른 이동성을 위한 라우팅 프로토콜 설계

윤영범(Youngbum Yoon),김상헌(Sangheon Kim),박상욱(Sangwook Park),이상선(Sangsun Lee) 한국자동차공학회 2007 한국자동차공학회 Symposium Vol.- No.-

There are several wireless communication methods for vehicle to vehicle communication and the communication methods using ad-hoc have been studied recently. But to use the ad-hoc communication method in vehicle to vehicle communication , there are so many problems which we have to solve. Especially fields of MAC and Routing Protocol have been actively researched for vehicle to vehicle communication. Among of them routing protocol is a role of discovery new routing path and routing path maintenance. If a vehicle to vehicle communication environment has high speed, the total network performance will be rapidly down. Because existing routing protocols have developed in environment of high speed so many parts are modified or improved. In this paper HRP routing protocol that is better than other existing routing protocols are designed. We use the Cross-Layer type and GPS information for using overload lower than existing protocol. Result in analysis Packet Delivery Fraction is improved 5%~15%, End to End Delay time is even lower. Consequently we confirmed that HRP is still more than the existing routing protocol.

무선 애드 혹 네트워크에서 가상위치정보 기반 라우팅 기법

윤주상(JooSang Youn) 한국컴퓨터정보학회 2013 韓國컴퓨터情報學會論文誌 Vol.18 No.2

최근 무선 애드 혹 네트워크에서 경로 탐색을 위한 위치정보 기반 라우팅 프로토콜에 관한 연구가 활발히 진행 중이다. 위치정보 기반 라우팅 프로토콜은 모든 노드가 GPS 장치를 통해 자신의 위치정보를 습득하고 이를 이용해 제한적 영역으로만 플러딩을 수행한다. 따라서 기존 IP 기반 라우팅 프로토콜보다 라우팅 메시지 수를 줄일 수 있는 장점을 가지고 있다. 또한 이 프로토콜은 네트워크를 구성하는 모든 노드가 자신의 위치정보를 습득해야만 라우팅에 참여할 수 있도록 가정하고 있다. 하지만 최근 소형화 되고 있는 센서 노드의 경우 GPS 장치가 없는 경우가 있다. 따라서 자신의 위치정보가 없는 센서 노드의 경우 네트워크 구성 및 위치기반 라우팅에 참여가 불가능하다. 따라서 본 논문에서는 GPS 기능을 가진 노드와 그렇지 않은 노드가 서로 공존하는 무선 애드 혹 네트워크에서 GPS 기능을 가지고 있지 않은 노드가 위치정보 기반 라우팅 프로토콜에 참여할 수 있는 가상 위치정보 기반 라우팅 프로토콜을 제안한다. 이 프로토콜은 위치정보를 획득할 수 없는 노드가 자신의 주위 노드의 위치 정보를 획득하여 자신의 위치정보로 활용할 수 있는 기법이다. 따라서 제안하는 프로토콜은 GPS 기능을 가지고 있지 않은 무선 노드가 애드 혹 네트워크 구성에 참여하여 위치정보 기반 라우팅에 참여 할 수 있는 장점을 가지고 있다. Recently, location information based routing protocol has been studied to estimate end-to-end path in wireless ad-hoc network. This protocol assumes all nodes can get heir location information via GPS devices and floods only limited area with routing message through acquired location information. Therefore, this protocol has advantage that can reduce the number of routing message than the existing IP-based routing protocols. In addition, all nodes enabling this protocol must acquire their own location information to participate in the location-based routing. However, recent because of the miniaturization of sensor node, sensor node without GPS function has been launched. Therefore in case of the sensor node that does not know location information, it is impossible to participate in the ad hoc network configuration and location information based routing. In this paper, a virtual location information based routing scheme is proposed for wireless nodes without GPS function to be able to participate in location information based routing within ad hoc network environments consisting of wireless nodes with GPS function and wireless nodes without GPS function. Therefore, the proposed protocol has the advantage that a wireless node without a GPS function is able to participate in ad hoc network configuration and the location information based routing.

양방향 링크를 지원하는 이동 Ad Hoc 망에 대한 개선된 DSR 라우팅 프로토콜

이광배,김현욱,곽승욱,Lee, Kwang-Bae,Kim, Hyun-Ug,Kwag, Seung-Ug 한국전기전자학회 2001 전기전자학회논문지 Vol.5 No.1

본 논문은 기존 DSR 알고리즘의 경로에러 발견 시 경로 복구 처리과정을 개선하기 위한 방법을 제안한다. 이동 Ad Hoc 망에서는 이동 노드들 자체가 라우터의 기능을 가지기 때문에 두 이동 노드들 간에 경로설정을 위해 잘 정의된 라우팅 프로토콜이 필수적이다. 그러나 기존의 DSR 라우팅 프로토콜은 경로에러 발생 시, 복구 지연으로 인해 패킷이 폐기되는 문제점을 갖고 있다. 그 문제점을 개선하기 위해서 본 논문에서는 경로에러 복구시간을 단축할 수 있도록 개선된 DSR 프로토콜을 제안하고 시뮬레이션을 통해 평가하였다. 평가 결과, 제안한 DSR 프로토콜은 기존의 DSR 프로토콜에 비해 시나리오에 따라 대략 4배에서 30배 빠른 경로에러복구 시간을 제공함을 확인하였다. In this paper, we propose a new method to improve tile processing of route recovery of the existing DSR algorithm on detection of route error. In mobile ad hoc networks, mobile nodes themselves have routing capability. Thus, a well-defined routing protocol is required for route set-up between two mobile nodes. However, the existing DSR routing protocol has problem with dropping of packets due to the recovery delay when a route error occurs. In order to alleviate tile problem, we propose an enhanced DSR protocol to reduce the route error recovery tine and evaluate the protocol through simulation. As tile result of evaluation, we found the proposed DSR protocol provided about 4 to 30 times faster route error recovery time according to the test scenario than the existing DSR protocol.

OSPF Protocol 표준 및 구현의 대수 정형적 명세 및 정형적 검증

박재현 한국통신학회 2004 韓國通信學會論文誌 Vol.29 No.3B

The OSPF protocol is the most widely used Interior Gateway Routing Protocol. Therefore, for the reliability of behavior of gigabit swiching routers, it is essential to guarantee the interoperability and the safety of the OSPF protocol. In this paper, we analyze the standard document of the OSPF protocol, so that we provide a formal specification that specifies the protocol behaviors by detailed design level using the algebraic formal method. By referring available source codes of the OSPF protocol, we supplement the formal specification to express more detailed behaviors that is not specified definitely in the standard. We also formally verify the interoperability and the safety of the protocol state machine of the specification. By showing that the formal specification specify all of the states and the transition events that appear in the standard document of the OSPF protocol, we prove that the state machine has the completeness, and prove it has the interoperability. To prove that the specification of the protocol has the safety, we formally verify the reachability, the liveness, the livelock-free property, and the deadlock-free property. As a result, we prove the protocol has the consistency. The specification and the validation are also effective to the OSPF Version 3 that inherit the protocol mechanism of the OSPF Version 2. OSPF 프로토콜은 가장 보편적으로 사용되고 있는 Interior Gateway Routing Protocol 이다. 그러므로, 초고속 라우터의 동작의 신뢰성 확보를 위해, OSPF 프로토콜의 상호운용성과 안전성의 보장은 중요하다. 본 논문에서는 OSPF 라우팅 프로토콜의 표준 문서를 분석하여, 프로토콜 동작들을 대수 정형 방법을 사용하여 상세 설계 수준으로 명세하고, OSPF 프로토콜의 가용한 원천코드를 참조하여, 표준에 명확하게 명세되지 않은 좀더 상세한 동작까지 표현하도록 이 명세를 보완하였다. 그리고 명세된 프로토콜 상태 기계의 상호운용성과 안전성을 정형적으로 증명하였다. 우리는 먼저 제시한 정형적 명세가 OSPF 프로토콜의 표준 문서에 나타난 모든 상태들과 모든 천이 이벤트들을 표현하고 있어, 명세된 프로토콜 상태기계가 완전성을 가지고 있다는 사실을 보이고, 또한 상호운용성을 가짐을 증명하였다. 그리고 프로토콜의 동작의 안전성을 증명하기 위해, 생존성, 그리고 라이브락 부재를 정형적으로 증명하고, 교착상태 부재 역시 정형적으로 증명하였다. 결과적으로 OSPF 프로토콜이 일관성을 가진다는 사실을 보인다. 본 명세와 검증은 기존외 OSPF Version 2의 프로토콜 메커니즘을 그대로 계승한 OSPF Version 3에서도 유효하다.

하이브리드 무선 네트워크를 위한 존 마스터 기반의 라우팅 프로토콜

임세영(Seyoung Lim),김훈(Hun Kim),유명식(Myungsik Yoo) 한국정보과학회 2007 정보과학회논문지 : 정보통신 Vol.34 No.4

유비쿼터스 환경의 구현을 위한 핵심 기술 중 고정된 인프라의 지원 없이 무선 단말기들끼리 연결되는 애드 혹 네트워크 기술이 큰 관심을 받고 있다. 이러한 애드 혹 무선 네트워크에서는 무선링크의 높은 비트 오류 확률과 시변 하는 네트워크 토폴로지로 인하여 수신자와 송신자 간의 원활한 정보 교환을 위해 데이타 전송 경로를 효과적으로 제어할 수 있는 라우팅 프로토콜이 매우 중요한 역할을 수행한다. 하지만 기존의 애드 혹 네트워크를 위한 라우팅 프로토콜은 높은 오버헤드와 네트워크의 안정성 및 확장성 측면에서 많은 문제점을 안고 있다. 따라서 보다 효과적으로 전송 경로를 제어하고, 애드 혹 무선네트워크 환경의 안정성을 향상시키기 위한 해결 방법으로 본 논문에서는 하이브리드 무선 네트워크를 위한 존 마스터 기반의 라우팅 프로토콜을 제안하였다. 본 논문에서 제안하는 라우팅 프로토콜의 성능 분석을 위해 모의실험을 수행하였으며, 그 결과 제안 라우팅 프로토콜이 다양한 무선 환경에서 기존의 라우팅 프로토콜보다 우수한 성능을 보임을 확인하였다. Since being constructed without any infrastructure-based network, ad hoc network has been received much attention as a key technology for ubiquitous networks. Due to high bit error rate and dynamically changing network topology in ad hoc network, the routing protocol that provides stable multi-hop communication path is the one of the key issues to address. The previously proposed ad hoc routing protocols have their limitations on network overhead, stability, and scalability. In this paper, we consider hybrid wireless network, which can overcome shortcomings of ad hoc network, and propose a novel routing protocol called zone master-based routing protocol. We verify with computer simulations that the proposed routing protocol outperforms other existing routing protocols in the various wireless environments.

New Routing Protocols for Reliable Vehicular Wireless Networks Survey

라타아이샤액터,문인규,권구락 한국차세대컴퓨팅학회 2018 한국차세대컴퓨팅학회 논문지 Vol.14 No.1

Widely use of Wireless Sensor Network(WSN) is the main purpose behind the advancement of many routing protocols. New developments in WSN presently detecting the raised concern in the promising usage in operations like Environmental, Military, Health, Vehicular Movement, Catastrophe Management etc. Among them, Vehicular Sensor Network(VSNET) is becoming a hot issue recently. This network is used in our daily life when driving cars and buses hence the protocols used in this network are all time demanding protocols. Many new protocols have been already proposed and there are many advance researches going on in this field. Both VSNETs and Vehicular Adhoc Networks(VANETs) have the same goal of providing a secured traffic by ensuring a reliable and faster Vehicular Wireless communication. This paper will discuss about some new and efficient routing protocols which have been proposed in these network area on recent times. Here we have explained some performance analysis parameters and used them to evaluate the performance of those routing protocols. In addition, a comparison has shown among the described protocols for representing the compatibility of the protocols under different performance parameters. Widely use of Wireless Sensor Network(WSN) is the main purpose behind the advancement of many routing protocols. New developments in WSN presently detecting the raised concern in the promising usage in operations like Environmental, Military, Health, Vehicular Movement, Catastrophe Management etc. Among them, Vehicular Sensor Network(VSNET) is becoming a hot issue recently. This network is used in our daily life when driving cars and buses hence the protocols used in this network are all time demanding protocols. Many new protocols have been already proposed and there are many advance researches going on in this field. Both VSNETs and Vehicular Adhoc Networks(VANETs) have the same goal of providing a secured traffic by ensuring a reliable and faster Vehicular Wireless communication. This paper will discuss about some new and efficient routing protocols which have been proposed in these network area on recent times. Here we have explained some performance analysis parameters and used them to evaluate the performance of those routing protocols. In addition, a comparison has shown among the described protocols for representing the compatibility of the protocols under different performance parameters.

성능 비교 항목들을 적용한 계층형 라우팅 프로토콜간의 성능비교

이종용 한국인터넷방송통신학회 2020 한국인터넷방송통신학회 논문지 Vol.20 No.4

WSN is a wirelessly configured network of sensor nodes with limited power such as batteries. If the sensor node's battery is exhausted, the node is no longer available. Therefore, if the network is to be used for a long time, energy consumption should be minimized. There are many Wireless Sensor Network Protocols to improve energy efficiency, including Cluster-based and chain-based Protocols. This paper seeks to examine the performance evaluation of routing protocols studied separately for the improvement of performance in wireless sensor network. The criteria for comparison were selected as the LEACH protocol, a representative hierarchical routing protocol, and the comparison targets considered CHEF and FLCFP and LEACH-DFL routing protocols with Fuzzy Logic. Various criteria for performance comparison were presented in this paper, and the performance was compared through simulation of each protocol. The purpose is to present a reference point for comparing the performance of other protocols through the performance comparison of CHEF, FLCFP, and LEACH-DFL, protocols with LEACH and Fuzzy Logic, and to provide additional design methods for improving the performance of protocols. WSN은 배터리와 같은 제한된 전원을 가진 센서 노드가 무선으로 구성된 네트워크이다. 센서 노드의 배터리가모두 소모되면 해당 노드는 더는 동작하지 않으며, 일정 이상의 노드가 동작하지 않으면 네트워크는 제 역할을 하지못하게 된다. 따라서 노드의 에너지 효율을 높여 에너지 소모를 최소화하면 네트워크의 수명을 증가시킬 수 있다. 에너지효율을 높이기 위한 프로토콜은 다양하게 있으며, 그중 클러스터 방식과 체인 방식의 프로토콜이 있다. 본 논문은 무선센서 네트워크의 성능 향상을 위해 별도로 연구한 라우팅 프로토콜의 성능 평가를 검토하고자 한다. 비교 기준은 대표적인 계층 라우팅 프로토콜인 LEACH 프로토콜로 선택되었으며, 비교 대상은 CHEF와 FLCFP, LEACH-DFL 라우팅 프로토콜로 퍼지 로직과 함께 고려되었다. 본 논문에서는 성능 비교를 위한 다양한 기준이 제시되었으며, 각 프로토콜의 시뮬레이션을 통해 성능을 비교하였다. CHEF, FLCFP, LEACH-DFL의 성능 비교, LEACH, Puzzy Logic과의 프로토콜 등을 통해 다른 프로토콜의 성능을 비교하기 위한 기준점을 제시하고, 프로토콜의 성능 향상을 위한 추가적인 설계 방법을제공하는 것을 목적으로 한다.

무선 센서네트워크에서 대표경로를 이용한 클러스터기반 라우팅 프로토콜의 설계 및 구현

장유진(You-Jin Jang),김아름(Ah-Reum Kim),장재우(Jae-Woo Chang) 한국콘텐츠학회 2010 한국콘텐츠학회논문지 Vol.10 No.6

유비쿼터스 컴퓨팅 시대의 핵심 기반 기술로서 무선 센서 네트워크 통신 기술에 대한 연구가 점차 확산되고 있다. 특히 센서 노드는 에너지 자원이 한정되어 있기 때문에, 에너지 효율적인 라우팅 기법을 통해 통신 에너지를 감소시키는 것이 가장 중요하다. 기존의 클러스터 기반 라우팅 프로토콜은 헤더를 임의로 선정함으로써 효율적으로 클러스터 헤더를 선정하지 못하는 문제점을 지닌다. 또한 기존의 클러스터 기반라우팅 프로토콜은 대규모 크기의 네트워크를 지원하지 못하기 때문에 다양한 응용에서 활용될 수 없다. 따라서, 본 논문에서는 기존 클러스터 기반라우팅 기법의 문제점을 해결하기 위하여, 대표경로를 이용한 새로운 클러스터 기반 라우팅 프로토콜을 제안한다. 제안하는 기법은 홉 수 기반의 대표경로를 생성함으로써 분산된 클러스터 헤더를 지닌 효율적인 클러스터를 구성한다. 또한, 클러스터 멤버 노드와 클러스터 헤더간의 데이터 통신 및 클러스터 헤더간의 통신을 위하여 멀티 홉 통신을 지원한다. 마지막으로 LEACH와 Mutihop-LEACH와의 성능 비교를 통해 제안하는 기법이 신뢰성 및 확장성 측면에서 성능이 우수함을 제시한다. A wireless sensor network communication technique has been broadly studied with continuous advances in ubiquitous computing environment. Especially, because the resource of the sensor node is limited, it is important to reduce the communication energy by using an energy-efficient routing protocol. The existing cluster-based routing protocols have a problem that they cannot select a cluster head efficiently by randomly choosing a head. In addition, because the existing cluster-based routing protocols do not support the large scale of network, they cannot be used for various applications. To solve the above problems, we, in this paper, propose a new cluster-based routing protocol using representative paths. The proposed protocol constructs an efficient cluster with distributed cluster heads by creating representative paths based on hop count. In addition, a new routing protocol supports multi-hop routing for data communication between a cluster member node and a cluster head as well as between cluster heads. Finally, we show that our protocol outperforms LEACH and Multihop-LEACH in terms of reliability and scalability.