서비스 탐색기법은 퍼베이시브 환경을 지향하는 홈 네트웍 환경에서 중요한 기술 중 하나로 연구되고 있다 그러나 기존의 연구들은 디바이스나 서비스가 갖는 시멘틱을 이해하지 못하고 단순히 구문검색에 의한 매칭기법만 제공하고 있다. 본 연구에서는 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 시멘틱 서비스 탐색을 위한 온톨로지를 개발하였다. 개발된 온톨로지는 시멘틱을 포함하여 퍼베이시브 홈 네트워크 환경 내의 디바이스나 서비스를 기술하고, 이들의 관계를 프리미티브 서비스 개념을 통해 효과적으로 기술하였다. 또한, 디바이스에 대한 프로퍼티를 표현하여, 퍼베이시브 환경에서 디바이스가 갖는 여러 가지 위치정보나 디바이스 상태 등의 정보가 기술되도록 하였다. 본 논문에서는 이와 같이 정의된 온톨로지를 사용하여 서비스를 검색하고, 그 유용성을 평가하기 위해 기존의 Jini 룩업서비스를 확장하여 시멘틱 서비스탐색 시스템을 개발하였다. 그리고 개발된 시스템에서 다양한 시나리오상의 서비스 탐색 실험을 통해, 온톨로지에 의한 시멘틱 탐색기법의 유용성을 입증하였다.

Ad-Hoc Network의 실용화에 대한 기대가 커짐에 따라 다양한 응용의 안정적인 서비스를 위해 005의 지원을 위한 연구가 필요하게 되었다. Ad-Hoc Network에서 005를 지원하기 위한 기존의 연구들은 정량적인 서비스를 보장하기 어렵거나, 네트워크 오버헤드를 발생시키는 문제점을 가지고 있었다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 새로운 QFAN(QoS Framework for Ad-hoc Networks)을 제안한다. 본 논문에서 제안하는 QFAN은 네트워크 오버헤드를 최소화하면서 실시간 트래픽의 최소 대역폭을 보장할 수 있다 그리고 실시간 트래픽과 최선형 트래픽간의 잉여 대역폭에 대한 공정분배를 통해 대역폭 불균형 문제를 해결할 수 있다. 제안된 프레임웍을 실제 적용하기 위해서 TiRe(Tiny Reservation)과 ADR(Adaptive Drop Rate) 컨트롤 알고리즘을 설계하였다. 시뮬레이션을 통해 실시간 트래픽의 최소 요구 대역폭을 만족시키면서, 실시간 트래픽과 최선형 트래픽이 잉여 대역폭을 공정 분배하는 것을 확인 할 수 있었다.

지난 십여년동안 각 세션에게 대역폭을 공평하게 분배하기 위한 많은 연구가 수행되었다. 이 문제에 있어서 가장 중요한 도전은 확장성 있는 구현(scalable implementation)을 실현하면서도 동시에 높은 공평성을 성취하는 것이다. 여기서 높은 공평성이란 작은 시간 구간에 대해서도 대역폭이 공평하게 분배되는 것이다. 불행히도 현존하는 스케줄링 알고리즘들은 확장성 있는 구현에 문제점이 있거나 혹은 공평성이 철저히 낮다는 결점을 갖고 있다. 본 논문에서 우리는 확장성을 잃지 않으면서도 동시에 합리적인 수준의 공평성을 제공하는 패킷 스케줄링 알고리즘을 제안한다. 제안하는 알고리즘은 결손을 보완하는 계층적 라운드-로빈 알고리즘이다. 계층적 라운드-로빈 알고리즘은 구현 복잡도가 상수 시간인 반면, 성취할 수 있는 공평성은 PGPS(Packet-by-Packet Generalized Processor Sharing) 알고리즘과 비슷함을 보인다. PGPS 알고리즘은 N을 세션 수라고 할 때 정렬된 우선 순위 큐를 사용하기 때문에 O(log N) 구현 복잡도를 가지므로 확장성이 떨어진다.

EPON(Ethernet Passive Optical Network)은 최근 활발하게 연구되고 있는 경제적이고 효율적인 가입자 접속망이다. 차세대 접속망인 EPON의 MAC(Media Access Control) 프로토콜은 TDMA(Time Division Multiple Access)방식을 기본으로 QoS(Quality of Service)를 보장하기 위한 다양한 대역폭 할당 방식이 제안되고 있다. 기존에 제안된 방식은 고순위(high priority) 트래픽에 대한 요구 대역폭에 일정한 비율의 대역폭을 추가하여 대역폭을 할당함에 따라 전체 싸이클 시간이 증가하여 패킷 지연 시간이 길어지는 문제점이 있다. 본 논문에서는 QoS 기반의 EPON에서 차등 서비스(differentiated service)를 지원하는 동적 대역폭 할당을 위하여 기존에 제안된 방식의 문제점을 해결하는 효율적인 차등 대역폭할당 방식 DBGA(Differentiated Bandwidth Gurrantee Allocation)을 제안한다. DBGA는 효율적으로 공평하게 사용자에게 대역폭을 할당하고 고순위(high priority) 트래픽에 대하여 평균 및 최대 패킷 지연에서 우수한 성능을 보여준다. 제안된 방식의 성능을 분석하고 효율성을 검증하기 의하여 OPNET을 이용하여 EPON을 모델링하고 시뮬레이션을 한다.

계층적 MIPv4(Mobile IPv4) 네트워크 도메인의 경우, 최상위 FA(Foreign Agent)가 도메인 내에 있는 모든 이동노드의 CoA(Care of Address)로 동작하기 때문에 최상위 FA에서 혼잡 및 과다한 지연이 발생할 수 있다 이에 본 논문에서는 최상위 FA에서 발생하는 부하를 분산하기 위한 방안으로서 HRFA(Hierarchical Root Foreign Agent) 기법을 제안한다. HRFA 기법에서는 계층적 MIPv4 네트워크도메인의 최상위 FA와 같은 역할을 담당하는 HRFA를 무선 네트워크 도메인 내에 여러 개 선정한다. HRFA 기법은 HRFA를 선정하는 주체가 무엇인지에 따라 Active와 Passive 방법으로 분류하며, 새로운 HRFA가 선정되었을 때 새로운 HRFA를 CoA로 사용하게 되는 이동노드들의 집합이 무엇인지에 따라 All MN(Mobile Node)s와 New MN 방법으로 분류한다. 시뮬레이션을 통해 제안하는 HRFA 기법의 네 가지 방법들을 조합하여 성능을 조사하였고, 이와 함께 기존연구에서 계층적 무선 네트워크 도메인에서의 멀티캐스트 서비스를 제공하는 FA의 부하 분산 방안으로서 제안된 바 있는 LMSP(Local Multicast Service Provider) 기법과 그 성능을 비교하였다. 시뮬레이션 결과, 제안하는 HRFA 기법 가운데 Passive & New MN 방법이 부하 분산 및 오버헤드 면에서 가장 우수함을 볼 수 있었다.

본 논문에서는 802.11b 무선 LAN환경에서 전송 전력을 제어함으로써 통신에 소비되는 전력을 절약할 수 있는 방법을 제안한다. 먼저 실험을 통해 전송 전력의 조절이 성능과 전력 소비 면에서 미치는 영향을 조사하였다. 이를 기초로 하여 TCP의 혼잡 제어 기법과 유사하게 재전송 비율을 암시적인 피드백으로 사용하여 단계적으로 적정 전송 전력을 찾는 방법을 제안하였다. 제안한 방법은 리눅스 시스템에서 구현하여 실험을 하였으며, 실험 결과를 통해 제안한 전송 전력 제어 방법의 타당성 및 실효성을 보였다. 제안한 방법은 통신 성능의 저하 없이 전송 전력을 제어함으로써 전력 소비를 줄일 수 있었다

항공기, 보트, 열차 그리고 자동차와 같이 이동성 있는 네트워크들 안에서의 이동노드들은 함께 움직이며 같은 이동성을 공유한다. 따라서 본 논문에서는 네트워크 모빌리티 안의 이동노드들 공동의 이동성을 토대로 한 효율적인 위치관리기법을 제안한다. 또한 이동노드가 바인딩 갱신 메시지를 이동노드와 통신 중인 노드들 (correspondent nodes)에게 전송할 때 멀티캐스트 기법을 적용하여 이동노드나 이동노드와 통신 중인 노드들의 증가에도 일정한 바인딩 갱신 메시지만을 발생시킴으로써 효율적인 위치관리를 할 수 있다. 제안한 기법에 대한 분석모델을 기존의 연구들인 HMIPv6 (Hierarchical Mobile IPv6)와 NEMO (Network Mobility)와 비교 분석함으로써 효율성을 검증한다.

3G 네트워크와 무선랜의 통합은 서로 간의 보완적 특성으로 인하여 학계나 산업계에서 큰 관심사가 되고 있다. 이 주제는 최근 떠오르는 이슈로서 끊김 없는 계층적 핸드오프 지원은 네트워크 통합에 따른 중요한 관심사 중 하나로 인식되고 있다. 본 논문에서는 강결합 시스템에서의 계층적 핸드오프에서 단말의 에너지 소모를 고려하는 네트워크 인터페이스 선택 알고리즘을 제안한다. 본 저자들이 제안하는 Wise Interface SElection (WISE) 알고리즘은 네트워크와 이동 단말의 협력 하에 네트워크 인터페이스카드의 에너지 특성과 현재 서비스 받고 있는 네트워크 상태, 그리고 송수신하는 데이타 양을 종합적으로 고려하여 이동 단말이 효율적으로 에너지를 소비할 수 있는 적절한 네트워크로 서비스 받을 수 있도록 유도한다. 제안된 계층적 핸드오프 알고리즘은 에너지 소비 패턴을 고려하여 다운링크와 업링크에 대하여 독립적으로 동작한다. 3G 네트워크 인터페이스 만을 사용하는 경우와 무선랜 인터페이스 만을 사용하는 경우에 비해 제안된 WISE 알고리즘이 확연히 더 적은 에너지를 소비하여 이동 단말의 동작 시간을 연장시킬 수 있다는 것을 모의 실험을 통해 증명한다. 또한 TCP 트래픽의 경우 WISE 알고리즘의 비대칭적인 링크의 사용으로 부가적인 처리율 향상을 얻을 수 있다.

Ad-hoc 네트워크 내의 무선 이동 노드들은 일반적으로 전원 용량이 충분하지 않기 때문에 통신 중의 전원관리가 매우 중요하다. 이러한 전력 소모를 고려한 프로토콜로 MTPR, MBCR, MMBCR, CMMBCR 등이 제안되어 있으나, 전송 중 중간노드가 방전되어 링크가 단절되는 현상은 고려하지 못하고 있다. 따라서 경로의 연속성을 보장하기에는 미흡하다. 본 논문에서는 경로의 연속성을 증대하기 위한 세 가지 방안을 제안한다. 신호 세기가 임계치 이하인 경우 사전에 대체 경로를 설정하여 링크 단절에 대비한다. 전원용량이 임계치 이하로 떨어지는 경우에도 이를 미리 알려 대체 경로를 설정한다. 또한 멀티채널상의 중간 노드는 잔여 용량과 신규 링크 설정 요청에 필요한 전력을 비교하여 선택적으로 허락함으로써 중간 노드의 수명을 연장시키는 방안을 제안한다. 시뮬레이션 결과를 통하여 제안된 방안이 경로 연속성을 강화시키며, 신뢰적인 연결 관리에 의하여 지연 시간을 줄이는 성능 향상을 보였다.

인터넷 서비스에 대한 수요가 양적 팽창에서 서비스의 고품질화 둥에 질적 변화 단계로 전환함에 따라 각 인터넷 서비스 제공 사업자들은 보다 높은 기대 수준을 요구하는 고객들을 유치하기 위해 차별화된 품질서비스를 제공하는 등, 다방면으로 노력하고 있다. 이런 시장 환경에 비추어볼 때, 30,000여 개의 공공기관에 1995년부터 초고속 국가망 서비스를 제공하고 있는 한국전산원에서도 국가망 이용기관에게 보다 높은 품질의 서비스를 제공하여 고객만족도를 제고할 수 있는 방안에 대한 검토가 필요하다. 그러나 초고속 국가망 사업은 한국전산원이 전담기관으로서 사업을 총괄하고 일부 사업자에게 투자하는 방식으로 사업을 이끌어 나가는 NP(Network Provider)와 SP(Service Provider)가 다른 모델을 가지고 있다. 따라서 고객만족도의 개선을 위해서는 서비스 공급자인 한국전산원과 네트워크를 구축하는 사업자가 구현한 네트워크 서비스 품질에 대한 고객만족도와 실제 이용기관에서 받고 있는 서비스 품질에 대한 고객만족도에 대한 명확한 측정과 조사를 바탕으로 한 전략적 방향제시가 필요하다. 본 연구에서는 구조방정식을 이용하여 초고속 국가망을 이용하는 기관 성격별로 구분하여 고객만족지수를 산출하고, 이에 대한 비교를 바탕으로 초고속 국가망 서비스에 대한 고객만족도 지수를 일반화한 KIICSI(Korea Internet Infrastructure Customer Satisfaction Index)를 제시하였다. 더불어 고객 그룹별로 만족도 향상을 위한 전략적 정책방안도 제시함으로 초고속 국가망의 고객만족도 평가체계 발전이 기대된다.

전 세계적으로 약 8000만 이상의 회선에 이르는 기존의 대부분의 DSL(Digital Subscriber Line)망은 ATM (Asynchronous transfer Mode) 기반의 지역 백본 망(Regional Backbone Network)과 의 효율적인 연동과 다양한 멀티미디어 서비스의 효과적인 지원을 위해 ‘ATM over DSL’방식의 프로토콜 구조를 채택하였다. 그러나 최근에 기존의 ATM 대신 메트로 이터넷 기반의 지역 백본망 구축과 IP기반의 멀티미디어 서비스가 활성화됨에 따라 VDSL(Very high-rate DSL)과 같은 차세대 DSL망 구현에서 기존의 ATM over DSL 프로토콜 구조 대신 ‘Ethernet over DSL’프로토콜 구조 채택이 시도되고 있다. 본 논문은 메트로 이던넷 지역 백본망에서의 차세대 DSL망 구현 방안으로‘ATM over DSL’프로토콜 구조 기반의 EA(Ethernet-to-ATM) 구현 모델과 ‘Ethernet over DSL’프로토를 구조 기반의 EE(Ethernet-to-Ethernet) 구현 모델을 제시한다. 그리고 본 논문에서는 실제 테스트베드를 통해 측정된 결과를 바탕으로 두 구현 모델에 대한 성능을 비교하고, 기존 DSL망과의 호환성 관점에서의 장단점을 비교 분석하였다.

본 논문에서는, n개의 입출력 포트를 가진 스위치로 구성된 스위치 라우터의 성능 예측 모형을 제안하고, 스위치에 장착된 버퍼의 개수 증가에 따른 성능 향상 추이를 분석하였다. Buffered 스위치기법은 크로스바 스위치 내부의 데이타 충돌 문제를 효과적으로 해결할 수 있는 방법으로 널리 알려져 있다. 제안한 성능 예측 모형은 먼저 네트워크 내부임의 스위치 입력 단에 유입되는 데이타 패킷이 스위치 내부에서 전송되는 유형을 확률적으로 분석하여 수립되었다. 제안한 모형은 스위치에 장착된 버퍼의 개수와 무관하게 출력 버퍼를 장착한 스위치의 성능, 즉 네트워크 성능 평가의 두 가지 주요 요소인 네트워크 정상상태 처리율(Normalized Throughput, NT)과 네트워크 지연시간(Network Delay)의 예측이 가능하고, 나아가서 이들로 구성된 네트워크의 성능 분석에 적용이 용이하다. 제안한 수학적 성능 분석 연구의 실효성 검증을 위하여 병행된 시뮬레이션 결과는 상호 미세한 오차 범위 내에서 모형의 예측 데이타와 일치하는 결과를 보여 분석 모형의 타당성을 입증하였다. 또한, 분석 결과 스위치 내부에 많은 버퍼를 장착할수록 정상상태 처리율의 증가율은 감소하고, 네트워크 지연시간은 증가하는 것으로 나타났다.

보장서비스에서 실시간 패킷 스케줄링 알고리즘은 높은 네트워크 유용도와 확장성있는 구현의 양쪽 모두를 성취해야만 한다. 여기서 네트워크 유용도는 승인하는 실시간 세션의 수를 나타낸다. 불행히도, 현존하는 스케줄링 알고리즘은 확장성있는 구현에 문제점을 갖거나 성취할 수 있는 네트워크 유용도가 낮다. 가령 타임스템프에 기반한 알고리즘은 N이 세션의 수를 나타낼 때 O(log N) 스케줄링 복잡도를 가진다. 반면 라운드-로빈 알고리즘은 O(1) 복잡도를 가지지만 성취할 수 있는 네트워크 유용도가 낮다. 이 논문은 확장성을 잃지 않으면서도 높은 네트워크 유용도를 성취할 수 있는 스케줄링 알고리즘을 제안한다. 제안하는 알고리즘은 서로 다른 시간 구간 크기에 대해서 다중 라운드를 활용하는 계층적 라운드-로빈 (H-RR) 알고리즘이다. 이 알고리즘은 우선 순위 큐를 사용하는 PGPS 알고리즘이 제공하는 것과 비슷한 지연의 한계를 제공하지만, 구현 복잡도가 상수라는 큰 장점을 갖는다.

센서 네트워크에서는 베이스 노드와 다수의 센서 노드들간의 데이타 중심 (Data-centric) 기반의 통신 모델을 사용한다는 특징을 활용하여, 오버헤드를 최소화 하면서 최저 전력 라우팅 경로를 찾고, 또한 전체 네트워크의 수명을 최대화 시킬 수 있는 PAD (Power Aware Data-centric routing protocol)를 제안한다. PAD는 최저전력 라우팅 경로와는 상관없는 통신 링크를 제거한 최저전력특징그래프(Minimum Energy Property Graph)를 찾은 후, 오버혜드를 최소화 하고 slow convergence와 라우팅 경로의 루프 문제를 해결한 Distributed Data-centric Bellman-Ford Algorithm을 사용하여 라우팅 경로를 결정한다. 특히 PAD가 제안한 최저전력특징그래프를 찾는 알고리듬은 기존의 방식에 비해서 훨씬 빠르며, 간단하여 구현이 용이하면서도 가장 적은 수의 에지를 가지는 그래프를 구한다. 이는 기존의 방식이 사용하던 path-loss 모델만을 이용한 기하학적 계산과 복잡한 알고리듬을 path-loss 모델로부터 독립시켜 전력소모를 예측할 수 있는 어떠한 방법이든지 사용 가능하게 하고 또한 최단거리 알고리듬을 사용한 결과이다. PAD는 모든 과정을 분산된 방식으로 수행하며, 또한 최소의 오버헤드만을 가지므로, 다양한 센서 네트워크 응용에서 사용할 수 있을 것으로 기대한다.