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무선 애드혹 센서 네트워크 환경에서 최소 경계 볼록 다각형을 이용한 최단경로 네트워크-홀 우회 라우팅
성동욱(Dongook Seong),유재수(Jaesoo Yoo) 한국정보과학회 2011 정보과학회논문지 : 정보통신 Vol.38 No.5
현재 센서 네트워크를 통해 수집한 환경정보를 이용하는 다양한 응용에 대한 연구가 이루어지고 있다. 라우팅 기술은 수집된 환경정보를 원하는 지점까지 전송하기 위한 센서 네트워크 응용에서 필수적인 기술이다. 센서 네트워크 환경의 빈번하게 변화하는 토폴로지를 고려해 네트워크의 상태정보(예, 라우팅 테이블)를 유지하지 않고, 출발지와 목적지의 좌표만을 이용해서 데이터 전송이 가능한 지리적 라우팅(geographical routing) 기법이 제안되었다. 이러한 분야에서 센서 노드의 파손, 베터리 방전, 외부 노이즈, 토폴로지 변화 등과 같은 요인들로 인해 발생하는 네트워크-홀(또는 보이드)을 효과적으로 우회하는 기법의 연구는 지리적 라우팅 기법에서 핵심연구 분야이다. 본 논문에서는 최소 경계 볼록 다각형(MBCP: Minimum Boundary Convex Polygon)이라는 개념을 제안한다. 또한 이를 이용하여 기존의 지리적 라우팅 기법들에 비해 가장 최단 경로로 네트워크-홀을 우회하여 라우팅 하는 기법을 제안한다. 제안하는 라우팅 기법의 우수성을 보이기 위해 시뮬레이션을 통해 성능을 비교평가 한다. In recent years, various applications using the collected environment information have been studied in wireless sensor networks. A routing scheme is required to send the collected environment information to a specific location in wireless sensor networks. The geographical routing schemes that send data using only the coordinates of source and destination without keeping routing tables were proposed. In the geographical routing schemes, methods that detour efficiently network-hole due to the factors such as the faults of sensor nodes and the change of the network topology are necessarily required. In this paper, we first propose a minimum boundary convex polygon (MBCP). We also propose a new shortest path network-hole detour routing scheme based on the proposed MBCP. In order to show the superiority of the proposed routing scheme, we compare it with the existing scheme through simulations in various environments.
센서 네트워크에서 지리적인 라우팅과 데이터 핫스팟을 고려한 인-네트워크 데이터 중심 저장 기법
여명호(Myungho Yeo),성동욱(Dongook Seong),유재수(Jaesoo Yoo) 한국정보과학회 2011 정보과학회논문지 : 데이타베이스 Vol.38 No.3
센서 네트워크에서 데이터 중심 저장 기법은 원격 센서 노드로 센서 데이터를 전송하거나 저장 부하를 조절하기 위하여 많은 에너지를 소모하는 문제점을 가지고 있다. 본 논문에서는 지리적인 라우팅과 데이터 압축을 지원하는 새로운 데이터 중심 저장 기법을 제안한다. 센서 노드는 위치를 기반으로 지리적인 그룹을 구성하고, 각 그룹에서 대표 노드를 선출한다. 대표 노드는 인코딩 정책을 이용하여 센서 데이터를 압축하고, 센서 데이터를 효율적으로 저장하도록 센서 노드 그룹을 운영한다. 성능 평가 결과, 제안하는 기법은 기존 연구에 비해 저장 공간을 확장하고, 데이터 통신 비용과 데이터 손실을 줄인다. Data-centric storage (DCS) schemes have some problems that sensor nodes consume a lot of energy for transmitting sensor readings to remote sensor node or for balancing storage load in sensor networks. In this paper, we propose a novel data-centric storage scheme to support data compression and geographical routing. Sensor nodes organize geographical groups based on their locations and elect a representative node in each group. The representative node compresses sensor data with encoding policy and operates corresponding sensor node group to store sensor data efficiently. In the experimental result, the proposed scheme extends the storage space and reduces communication cost and data losses over the existing schemes.
무선 센서 네트워크에서의 에너지 효율적인 선택적 전송 공격 탐지 기법
박준호(Junho Park),성동욱(Dongook Seong),유재수(Jaesoo Yoo) 한국정보과학회 2011 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.38 No.1D
무선 센서 네트워크는 다양한 응용 분야와 환경에 배치되기 때문에, 악의적인 목적을 가진 사용자의 공격에 손쉽게 노출되어 있다. 선택적 전달 공격은 센서 네트워크에서 발생 할 수 있는 가장 대표적인 라우팅 공격 중의 하나로, 데이터 패킷의 정상적인 전달을 차단하여 상황 인지 및 이에 대한 대응을 지연시킨다. 기존에 제안된 탐지 기법은 패킷 전달 경로 상에 감시 노드를 선정하고, 패킷이 전송 될 때마다 인증메시지를 소스 노드에게 전송하여 공격 발생 여부를 탐지한다. 하지만, 패킷을 전송할 때 마다 공격 탐지를 수행하기 때문에 한정된 에너지를 바탕으로 동작하는 센서 네트워크에 적합하지 못하다. 본 논문에서는 탐지율을 충분히 유지하면서도 높은 에너지 효율성 위해 센서 네트워크의 특성을 고려한 선택적 전달공격 탐지 기법을 제안한다. 제안하는 기법에서는 기존 기법에서와 같이 즉시 탐지를 수행하는 대신에 패킷 전송 시간을 고려한 네트워크 모니터링을 수행하고, 공격 받았을 가능성이 있는 경로에 대해서만 지연탐지를 수행한다. 본 논문의 우수성을 보이기 위해서 시뮬레이션을 통해 성능 평가를 수행하였으며, 그 결과 기존 기법에 비해 탐지율이 평균 약 15% 향상되었고, 네트워크의 에너지 소모량이 평균 약 54% 감소하였다.