u-네트워킹기술작품 소개

<u-네트워킹기술> “언제 어디서나 컴퓨팅이 가능한 환경”으로 정의되는 유비쿼터스 환경에서의 네트워크 기술은 분명 지금의 유비쿼터스 환경으로 진화하는 과정에서의 네트워크 기술을 광범위하게 포함한 진보된 기술일 것이다. 따라서 유비쿼터스 네트워크 기술의 완벽한 이해는 현재 네트워크 기술 전반에 대한 종합적 이해와 유비쿼터스 네트워크로 진화하기 위한 진화 기술 및 신규 기술의 이해가 동반되어야 한다. 이와 같은 유비쿼터스 네트워크 기술을 단 한권으로 담아내기는 어려운 일이다. 이에 본서에서는 유비쿼터스 네트워크의 기존 네트워크와의 가장 큰 차별성인 “anywhere, anytime”이라는 키워드에 집중하여 이를 실현하기 위한 기술을 소개하고자 한다.
언제 어디서나 네트워킹이 가능하기 위해서는 기본적으로 고정적인 인프라 네트워크에 의존적이지 않고 통신 주체간 자가 네트워크 생성이 가능해야 한다. 이를 위해서는 기본적으로 무선환경을 기반으로 네트워크 자가 생성 및 통신 주체의 이동에 따른 네트워크 토폴로지변화가 자가 관리되어야 하는데 이와 같은 기능을 가진 네트워크를 MANET(Mobile Ad-hoc Network)이라 한다. 따라서 이와 같이 “anywhere, anytime”에 대한 요구를 만족하는 MANET을 유비쿼터스 네트워크의 기반 네트워크라 할 수 있겠다. 이에 본고에서는 유비쿼터스 네트워크의 핵심 기술로서 MANET에서의 각종 네트워크 기술을 소개한다.
MANET의 모든 네트워크 기술은 “노드들간 분산된 네트워크 기능 수행”이라는 특성에서 인프라 기반 네트워크 기술들과는 차별성을 가진다. 즉, MANET의 인프라 네트워크로부터 독립적인 네트워크 자가생성이라는 특성에 기인하여 노드간의 협업을 통해 기존 인프라 장비에 의해 제어, 수행되었던 MAC, 라우팅, 주소설정, 보안, 이동성관리 등이 자체 지원되어야 한다는 것이다. 이러한 특성을 고려 할 때 세부 기술들의 특성은 다음과 같이 정리 될 수 있다.
먼저 MANET에서의 MAC기술은 무선자원을 공유하는데 있어서 중앙제어장치 없이 통신 노드들 간에 자율적인 자원 분배가 이루어져야 하는 공평성에 대한 요구를 만족해야 한다. 라우팅기술은 통신 노드들 간 데이터전송 시 라우터와 같은 네트워크 토폴로지 구성장비 없이 노드들간 직접적인 연결로 이루어진 네트워크 토폴로지 정보를 기반으로 데이터 전송경로에 대한 탐색이 가능해야 한다. 즉 , MANET 노드는 라우터 역할을 수행해야한다. 이러한 노드의 라우터 기능 탑재는 주소 자동설정 시 노드당 서브넷 프리픽스가 할당되어야 하는 요구를 발생시킨다. 또한 전송 데이터가 노드들을 경유하게 되어 보안의 취약성이 발생하게 됨으로 이를 보완할 분산형 보안방안이 요구된다. 이동성 제어기술의 경우는 상기 MANET 내부에서의 네트워킹 기술과는 달리 외부 인프라 네트워크와 연동하게 될 때 이슈가 발생하게 되는데 이는 인프라 네트워크의 이동성관리 장비와 MANET 라우팅 프로토콜간의 정합이 요구되기 때문이다.
본고에서는 상기 MANET 요구를 만족하는 최근 기술을 소개하며 특히 표준화중인 기술을 중심으로 상세히 소개함으로 진화중인 유비쿼터스 네트워크 기술에 가장 근접하다 할 수 있는 기술에 대한 이해를 돕고자 한다.

저자 프로필

저자
- 조위덕
- 김영한

조위덕

국적 대한민국
학력 1987년 KAIST 대학원 전자공학과 박사
1983년 KAIST 대학원 전자공학과 석사
1981년 서강대학교 전자공학과 학사
경력 유비쿼터스 컴퓨팅사업단 사업단장
아주대학교 전자공학부 교수
유비쿼터스컨버전스 연구소장

2015.01.14. 업데이트 작가 프로필 수정 요청

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저자 소개

저자 - 조위덕
아주대학교 교수, 유비쿼터스컨버전스연구소장
저서 [지능형 영상감시 시스템의 원리 및 응용] 등

저자 - 김영한
u-space designer
유비쿼터스컨버전스연구소장
유비쿼터스시스템연구센터장
아주대학교 전자공학부 교수
유비쿼터스컴퓨팅사업단장

1장 서 론

2장 센서 네트워크 기술

1절 서 론
2절 센서 네트워크의 아키텍처 및 프로토콜 스택
1. 센서 네트워크 아키텍처
2. 센서 네트워크프로토콜 스택
3절 전송 계층 프로토콜
1. 개 요
2. CODA
3. PCCP
4. PSFQ
5. ESRT
4절 네트워크계층 프로토콜
1. 개 요
2. Directed Diffusion
3. LEACH
4. GAF
5절 MAC 계층 프로토콜
1. 개 요
2. SMAC
3. TMAC
4. DMAC
6절 센서 네트워크의 기술 전망
7절 결 론

3장 MANET MAC 기술

1절 서 론
2절 무선 MAC 프로토콜
1. Carrier Sense Medium Access (CSMA)
2. Medium Access Collision Avoidance (MACA/MACAW)
3. Floor Acquisition Multiple Access (FAMA/FAMA-NCS)
4. Differentiated Distributed Coordination Function (DDCF)
5. Rate Adaptive MAC (RBAR)
6. Infrastructure-Based MAC (MPC-MAC)
7. Adaptive Clustering (AC-MAC)
8. CDMA-Based MAC (CA-CDMA)
9. Dual Busy Tone Multiple Access (DBTMA)
10. Bidirectional Multi-channel MAC (Bi-MCMAC)
11. Directional 802.11 (MAC-DA1/MAC-DA2)
12. Directional DBTMA (DBTMA-DA)

4장 MANET 라우팅 기술

1절 소개
2절 MANET 환경에서의 라우팅 프로토콜 개발 시 고려 사항
1. 노드의 이동성에 의한 문제
2. 무선 자원 확보 및 사용 문제
3. 배터리 운용의 문제
4. 무선 채널의 간섭 및 에러 문제
5. 숨은 노드(Hidden Terminal) 문제 / 노출 노드(Exposed Terminal) 문제
3절 라우팅 프로토콜 분류 및 소개
4절 선행 방식 기반 라우팅 프로토콜
1. DSDV (Destination-Sequenced Distance-Vector routing protocol)
2. WRP(Wireless Routing Protocol)
3. CGSR (Cluster-head Gateway Switch Routing)
4. OLSR (Optimized Link State Routing protocol)
5. FSR(Fisheye State Routing)
5절 반응(Reactive)방식 기반 라우팅 프로토콜
1. DSR (Dynamic Source Routing Protocol)
2. AODV (Ad-hoc On-Demand Distance Vector Routing)
3. TORA (Temporally Ordered Routing Algorithm)
4. ABR (Associativity-Based Routing)
6절 Hybrid 기반의 라우팅 프로토콜
1. ZRP (Zone Routing Protocol)
7절 QoS 라우팅 프로토콜
1. CEDAR (Core-Extraction Distributed Ad Hoc Routing)
2. TBP (Ticket-based probing)
8절 기타 라우팅 프로토콜
1. 위치기반 라우팅 프로토콜
2. 경로의 안정성을 고려한 라우팅 프로토콜
3. 에너지를 고려한 라우팅 프로토콜
9절 요약

5장 MANET 멀티캐스트 기술

1절 멀티캐스트
1. 개요
2. DVMRP (Distance Vector Multicast Routing Protocol)
3. MOSPF (Multicast Open Shortest Path First)
4. PIM (Protocol Independent Multicast)
5. CBT (Core Based Tree)
2절 Simplified Multicast Forwarding
1. 개요
2. Node Architecture
3. Duplicate Packet Detection (DPD)
4. Neighborhood Discovery
5. Relay Set 선택 알고리즘
6. Relay Set 선택 알고리즘 성능 분석
7. 요약
3절 High-Throughput Multicast Routing Metrics in Wireless Mesh Networks
1. 개요
2. 멀티캐스트 프로토콜을 위한 라우팅 기준 항목
3. 실제 적용 방법
4. 모의 실험 결과

6장 MANET 자동 설정 기술

1절 기존 인터넷에서의 주소 설정 기법
2절 다중-링크 서브넷 모델
3절 수정된 MANET 구조 및 주소 자동 설정을 위한 고려 사항
4절 MANET에서의 주소 설정 기법
5절 결론

7장 MANET 이동성 관리 기술

1절 서론
2절 이동성 관리 개요
1. 이동통신 네트워크에서의 이동성 관리
2. Mobile IP에서의 이동성 관리
3절 MANET에서의 이동성 관리
1. Standalone MANET에서의 이동성 관리
2. Hybrid MANET에서의 이동성 관리
4절 요약

8장 MANET 보안 기술

1절 서론
2절 MANET 환경에서의 보안 취약성과 공격
3절 MANET 환경에서의 키 관리 방법
1. 기본적인 키 관리 방법
2. MANET 환경에서의 키 관리 방법
4절 MANET 환경에서의 보안기술
5절 결론

별첨 참고 문헌

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