차량 애드혹 네트워크는 이동 애드혹 네트워크의 한 종류로서 ITS를 위한 핵심 기술이다. 차량 애드혹 네트워크는 기반시설의 도움 없이 차량 간의 무선통신을 통해 임시적으로 구성되며 메시지 중계 노드로 선정된 차량들을 통해 메시지가 전파된다. 그러나 차량 애드혹 네트워크는 기존의 이동 애드혹 네트워크 보다 네트워크 토폴로지와 노드밀도의 변화가 아주 심하다. 따라서, 멀티-홉 브로드캐스트를 통해 메시지를 신속히 전파하기 위해서는 효과적인 릴레이 노드 선정기법이 요구된다. 본 논문에서는 차량 애드혹 네트워크에서 효율적으로 메시지를 전파하기 위한 경쟁윈도우 기반 멀티-홉 브로드캐스트 기법을 제안한다. 제안한 기법은 각 노드가 최적화된 경쟁윈도우를 계산하고 노드들 간의 경쟁을 통해 최적의 릴레이 노드가 선정되도록 한다. 실험결과, 제안한 기법은 기존의 거리기반 결정적 멀티-홉 브로드캐스트 기법에 비하여 종단간 메시지 전파 지연시간과 네트워크 부하 면에서 우수한 성능을 보였다.

Snoop 프로토콜은 유 무선 혼합망에서 무선 링크에서 발생하는 TCP 패킷 손실을 효과적으로 보상하여 TCP 전송률을 향상시킬 수 있는 효율적인 프로토콜이다. 하지만, 무선 링크에서 연집한 패킷 손실이 발생하는 경우에는 지역 재전송을 효과적으로 수행하지 못하여 전송 효율이 떨어진다는 문제점이 있다. 이러한 Snoop 프로토콜의 문제점을 개선하기위해 무선 구간에서 TCP-SACK의 장점을 활용한 SACK-Aware-Snoop, SNACK 메커니즘 등이 제안되었다. SACK-Aware-Snoop, SNACK 메커니즘은 연집한 패킷손실 환경에서도 Snoop 프로토콜보다 높은 전송률을 보장하지만 전송 계층의 ACK 패킷을 기반으로 재전송을 수행한다는 점은 ACK 패킷의 손실에 심각한 전송 성능 저하를 가져오며, 무선 구간에서 SACK 옵션의 사용은 무선망의 대역폭과 이동 단말의 한정된 에너지 자원을 불필요하게 낭비하는 문제를 초래하게 된다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 개선하기 위해 Cross-layer 기법을 적용한 지역 재전송 기법인 C-Snoop(Cross-layer Snoop) 프로토콜을 제안한다. C-Snoop 프로토콜은 현재 유 무선 혼합망에서 가장 널리 사용되는 IEEE 802.11 MAC 프로토콜 기반의 지역 재전송 메커니즘으로서, MAC 계층의 ACK 패킷과 새로이 제안된 지역 재전송 타이머에 의해 효율적인 지역 재전송을 수행한다. ns-2 시뮬레이터를 이용한 실험을 통해 C-Snoop의 지역 재전송 기법은 무선 구간의 연집적인 패킷 손실에 대해 효율적인 보상을 수행하며, 이동 단말의 에너지 효율성을 향상시키는 것을 확인할 수 있었다.

무선 센서 네트워크에서 센서 노드들이 이벤트 발생에 따라 신속한 대응을 하기 위해서는 노드들 간에 유기적인 협력이 필요하다. 이러한 협동 기능을 오류 없이 수행하기 위해서는 센서 노드들이 이벤트를 동일한 시간에 인식하기 위한 시간 동기화 기능이 제공되어야한다. 무선 센서 네트워크에서는 시간 정보 메시지를 교환함으로써 센서 노드들 사이에 시간 동기화를 유지한다. 그러나 무선 센서 네트워크의 특성상 센서 노드들은 고립된 환경에서 제한된 전력으로 동작해야하므로 시간 동기화를 위한 과도한 메시지 전송은 센서 노드들의 수명을 단축시키는 결과를 가져온다. 본 논문에서는 시간 동기화를 위한 메시지 전송 개수를 감소시키기 위한 참조 보간 프로토콜을 제안한다. 제안된 방법은 센서 노드들의 시간 동기화를 위하여 참조 패킷의 시간과 베이스스테이션의 전역 시간을 보간 하는 과정을 수행한다. 기존의 참조 브로드캐스트 동기화 기법과 비교할 때 제안된 기법은 두 번의 메시지 패킷만을 시간동기화를 위하여 사용한다. 간단해진 동기화 절차로 인하여 제안된 참조 보간 프로토콜은 무선 센서 노드들의 시간 동기화를 위한 메시지 수를 크게 감소시켜 참조 브로드캐스트 동기화 기법에 비해 12.7배의 감소된 전력을 사용한다. 참조 보간 프로토콜로 인하여 감소된 메시지 패킷의 개수는 무선 센서들의 동기화 시간의 단축을 가져왔을 뿐만 아니라 절약된 배터리 에너지만큼 무선 센서 노드들의 수명을 연장시킨다.

무선 센서 네트워크(Wireless Sensor Network : WSN)는 센서 노드 자체의 라우팅 기능을 이용하여 센서필드에서 감지한 측정값을 기지 노드로 전송하는 특수한 네트워크이다. WSN의 센서노드는 재충전되지 않는 제한적인 에너지를 사용하기 때문에 에너지 효율을 극대화한 라우팅 기법이 필요하다. WSN의 수명이나 특성은 WSN의 응용과 밀접한 관계가 있기 때문에 다양한 WSN 라우팅 방법이 제안되었다. 본 논문은 PEGASIS의 라우팅 방식처럼 체인 토폴로지를 사용하면서 개선된 체인을 사용하고 주기적으로 새로운 체인을 형성하는 방법을 추가하여 성능을 개선한 A-PEGASIS 알고리즘을 제안한다. 또한 우리는 시뮬레이션을 통하여 기존 방식인 LEACH, PEGASIS, PEDAP, PEDAP-PA과 제안된 방식의 성능을 비교하였다. 그 결과 A-PEGASIS는 WSN의 평균 수명이 향상되었으며 동작시간이 종료될 무렵까지 대부분의 센서노드가 동작하는 의미의 우수한 노드 생존성이 있음을 확인하였다.

상향링크와 하향링크의 대역폭 차이가 은 비대칭 망 환경에서 범용 TCP를 사용하는 경우, 상향링크의 혼잡으로 인해 TCP의 성능이 저하된다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 개선하기 위하여 하향 링크 상의 데이타 세그먼트를 망 환경에 최적화된 크기로 전송함으로써 수신단에서 생성되는 응답 패킷의 수를 감소시켜 상향링크의 혼잡을 완화시키는 동적 세그먼트 조정 기법을 제안한다. 이 기법은 범용 TCP의 단대단 의미구조를 유지하고 송수신단의 TCP 수정 없이 망 환경에 따라 세그먼트의 크기를 최적으로 조정함으로써 상향링크의 혼잡을 완화시킨다. 제안된 기법은 송수신단 사이에 위치한 게이트웨이에 적용되어 상향링크의 혼잡을 감지하고 동적으로 망의 비대칭율과 패킷 손실율을 측정한다. 그리하여 게이트웨이는 상향링크 혼잡 발생 시 시뮬레이션을 통하여 미리 도출되어진 세그먼트 조정계수 값을 참조하고 패킷을 재조립한 후 수신단으로 전송한다. 즉, 망의 비대칭율이 큰 경우 송신단에서 전송되어지는 세그먼트의 크기를 조절하여 응답패킷의 수를 감소시킴으로써 상향링크의 혼잡을 완화시킨다. 또한 조정된 크기를 갖는 세그먼트에서 전송 도중 에러가 발생한 경우에는 빠른 복구를 위해 SACK를 사용하고 혼잡 제어 구간에서는 제안된 기법을 적용하지 않도록 하여 줄어든 응답 패킷의 수로 인한 성능 저하를 방지한다. 이를 통해 제안된 기법을 비대칭 망의 한 종류인 GEO 위성망 환경에 적용하여 상향링크의 혼잡 발생 시 성능저하의 방지를 시뮬레이션을 통하여 검증하였다.

이동 무선 애드-혹 네트워크에서 이동 노드들은 일반적인 호스트 기능뿐만 아니라 이동 노드의 위치 변화에 따른 네트워크 토폴로지가 변화는 상태에서 데이타 패킷 전달의 역할도 수행하는 라우팅 기능을 수행한다. 이런 애드-혹 네트워크를 위한 라우팅 프로토콜이 여러 가지 있다. 본 논문에서는 여러 제안된 프로토콜 중에서 네트워크에서 라우팅으로 인한 프로토콜 오버헤드가 작은 요구/응답 방식으로 동작하는 DSR 프로토콜을 대상으로 성능을 향상시키는 새로운 경로 축소 방법을 제안했다. 기존 경로 축소 방법은 소스 경로 상에 있는 노드만이 경로 축소에 참여하는데 반해, 본 논문에서 소스 경로 밖에 있는 인접 노드들도 청취한 패킷으로부터 수집한 정보를 경로 캐쉬로 관리해서. 저장된 캐쉬 경로 정보를 토대로 진행 중인 연결에 대해 더 짧은 경로를 발견한 경우에 기존 경로 대신 새 경로를 사용하도록 경로 축소 작업을 수행하는 방법을 제시했다. ns2를 이용한 시뮬레이션 결과, 제안한 방법이 이동 노드의 위치 변화가 활발한 경우에 기존 방법보다 경로 축소 횟수가 많이 발생했고, 또한 토폴로지의 변화에 대해 신속한 경로 축소를 수행해서 패킷 전송 성공률도 높아졌음을 확인했다. 즉, 약간의 프로토콜 오버헤드를 치루고 노드의 이등성에 따라 두 배에서 다섯 배 정도의 경로 축소로 신속한 패킷 전송과 전체적인 노드의 에너지 소모를 줄일 수 있음을 확인하였다.

본 논문에서는 RFID 시스템에서 쿼리 트리 기반의 태그 충돌 중재를 위한 새로운 프로토콜을 제안한다. 제안한 하이브리드 쿼리 트리(Hybrid Query Tree) 기법은 이진 쿼리 트리 대신에 4-ary 쿼리 트리를 이용하여 태그 충돌 수를 줄였으며 추가적으로 발생하는 유휴 시간을 줄이기 위해 slotted 백오프 기법을 활용하였다. 실험결과 및 수학적 분석은 제안한 하이브리드 쿼리 트리 프로토콜이 기존에 제시된 기법보다 우수한 성능을 보임을 입증한다.

최근 컴퓨터 기술과 네트워크 기술의 급속한 발전과 보급으로 유선환경에서뿐만 아니라 무선 환경에서도 이동단말기를 이용하여 네트워크에 접속하여 다양한 작업을 수행할 수 있게 되었다. 사용자들이 네트워크를 통해 이용하는 다양한 어플리케이션들 중에 스트리밍 미디어를 이용하는 어플리케이션의 비중이 높아지고 있으며 이는 유선환경뿐만 아니라 무선 환경에서도 마찬가지이다. 스트리밍 미디어는 다른 데이타들에 비해 크기가 매우 크고 높은 네트워크 대역폭과 많은 컴퓨팅 자원을 필요로 한다. 스트리밍 미디어 서비스를 낮은 대역폭과 적은 컴퓨팅 자원을 가지는 이동단말기를 통해 이용할 경우 사용자 환경에 맞게 특화된 서비스가 아니라면 안정적인 서비스를 제공받지 못할 것이다. 특히 이동단말기에서는 배터리를 통한 제한된 에너지 환경을 가지고 있으므로 스트리밍 미디어의 재생을 끝까지 보장하기 위해서는 실시간으로 변화되는 에너지에 대하여 적응적으로 스트리밍을 조절하여야 한다. 본 논문에서는 스트리밍 미디어 서비스 시에 배터리 특성을 반영하는 배터리 모델을 이용하여 이동 단말기의 잔류시간을 예측하고 이를 바탕으로 완전한 상영시간을 보장할 수 있도록 전송되는 프레임의 수를 동적으로 조절하는 프레임별 전송 우선순위 정책을 연구하였다. 제안하는 기법은 적은 컴퓨팅 자원을 사용하면서 배터리 상태에 따라 동적으로 스트리밍을 조절하므로 사용자들에게 완전한 상영시간을 보장한다.

수직적 핸드오프는 전송대역, 전송지연시간, 전파영역이 다양한 무선망들이 중첩되어 있는 환경에서의 새로운 형식의 핸드오프이다. 수직적 핸드오프를 통하여, 무선 단말은 최적의 전송대역을 제공하는 무선망을 선택할 수 있다. 그러나 TCP 전송률 관점에서는 이러한 수직적 핸드오프가 항상 향상된 성능을 제공하는 것은 아니며, 낮은 전송대역을 제공하는 무선망에 머무르는 것이, 높은 전송대역을 선택하여 이동하는 것보다 더 좋은 성능을 보이기도 한다. 본 논문에서는, 수직적 핸드오프 환경에서의 TCP 전송률을 예측하며, 예측된 TCP 전송률에 기반하여 최적의 TCP 전송률을 제공할 수 있는 수직적 핸드오프 결정 방안을 제시하고자 한다. 시뮬레이션 연구를 통하여 검증하였다.

무선랜의 보편화와 속도증가로 인해 시스템 성능향상을 위한 기회적 스케줄링 기법의 중요성이 증대되고 있다. Voice-over-IP, peer-to-peer와 같은 새로운 응용 프로그램의 증가와 함께 무선랜 트래픽은 점점 더 상하링크 대칭이 되어가고 있으며, 그에 따라 무선랜 하향링크에 편중된 기회적 스케줄링 기법만으로는 공유된 한 개의 무선 채널의 효율을 높일 수 없게 되었다. 그러나, 무선랜의 채널 특성은 시간에 따른 변화가 크며 또한 상하대칭적이지도 않기 때문에, 무선랜 상향링크에서의 기회적 스케줄링은 결코 쉬운 문제가 아니다. 각 전송 클라이언트는 access point에게 채널상황을 보고해야 하며, 스케줄링 결정은 모든 클라이언트들의 동의를 얻어야만 한다. 본 논문에서는 무선랜 환경에서 협동 상향/하향 링크 기회적 스케줄링 기법 JUDS(joint uplink/downlink opportunistic scheduling for WLANs)을 제안한다. JUDS는 상향과 하향링크 스케줄링을 결합함으로써 채널의 상이점을 최대화하며 오버헤드를 최소화한다. JUDS는 또한 상향과 하향링크 사이에 균등한 채널 공유를 하도록 한다. Qualnet 시뮬레이션을 통해, JUDS는 최대 127%의 성능향상을 보이며, 상향/하향 링크 사이 완벽에 가까운 균등한 채널 공유를 보인다.

세계적으로 가입자망의 고도화 및 광대역화가 경쟁적으로 추진되고, 이에 따른 신규 서비스도 활성화되고 있는 추세이다. 국내 광통신 산업의 저변 확대와 육성 발전, 차세대 장비 개발, 광가입자망 기반 고품질 서비스 및 플랫폼 개발의 일환으로, ETRI(Electronics and Telecommunications Research Institute)에서는 자체적으로 FTTH(Fiber-to-the-Home) 표준BMT(Bench Mark Test) 테스트베드와 네트워크 운영센터 및 IPTV 서비스 장비로 FTTH 서비스 센터를 구축하고, 통신망 사업자를 통하여 규모 있는 상용 광가입자망을 구축하고 연동하였다. 본 논문에서는 ETRI의 FTTH 서비스 센터에서 송출하는 고화질의 IP 방송이 통신 사업자의 상용 광가입자망을 통하여 가입자에게 전달되고, 가입자가 IP 셋탑으로 출력하는데 있어 QoE(Quality of Experience) 측면에서 나타난 문제를 분석하고 개선한 내용을 기술하였다.