본고에서는 기초적인 연구단계로부터 실용디바이스로서의 생산으로 그 중심이 이동되고 있는 동시에 단일파장동작 또는 고출력화 등 새롭고 고성능을 목표로 계속 연구개발되고 있는 반도체 레이저를 중심으로 연구진전과 현상 및 내외의 동향을 살펴본 후 응용분야와 앞으로의 전망에 대하여 기술하여 보고자 한다.
인터넷의 보급이 급속히 확대됨과 동시에 전자상거래가 급속도로 증가하고 있다. 지금까지는 컴퓨터를 통한 전자상거래가 대부분을 차지하였으나 무선이동 통신의 보급이 급속도로 빨라지면서 무선통신을 통한 전자상거래인 m-Commerce가 부각되어지고 있다. m-Commerce를 원활히 하기 위해서는 필요한 대역폭과 단말기의 프로세싱 파워와 자원이 확보하여야 한다. 그러나 무선이동 통신에서는 일반유선 통신과는 다르게 많은 제한 사항들이 있다. 이동 통신에서 고려해야 할 사항들 중 가장 크게 고려해야 할 사항들은 계속해서 이동을 하는 handoff와 그리고 무선이동 단말기의 부족한 자원을 들 수 있다. 본 논문에서는 m-Commerce을 위해 필요한 이동 통신의 부족한 자원중 하나인 대역폭을 예약함으로써 이동통신에서도 더욱더 놀은 QoS를 지원하여 원활한 m-Commerce을 하고자 한다. QoS를 지원하기 위한 기존의 대역폭 예약 시스템에서 여러 가지 인자를 사용하였으나 본 논문에서는 기존의 대역폭 예약 시스템에서 제안하지 않은 시간인자와 가장 최근의 사용자 패턴인자를 적용하여 더욱더 좋은 QoS를 지원하여 대역폭을 낭비하지 않고 최대한 활용하고자 한다.
기존의 모바일 IPv6에서 경로 최적화를 하기 위해 바인딩 업데이트를 할 때 RR 프로토콜을 사용한다. IPv6에서 바인딩 업데이트는 이동노드가 홈 네트워크에서 외부 네트워크로 이동했을 때 Home Agent와 Correspondent Node(CN)에게 전송하며 이 과정에서 몇 가지 취약점으 가지고 있다. HoIT와 CoIT 메시지는 서로 연관이 없으며 이동 단말과 HA사이에만 IPSec으로 보호된 터널이 존재하고 HA와 CN 사이에는 보호되지 않는다. 따라서 공격자는 CN과 가까이에 위치하여 자신의 CoA를 CN에게 CoIT를 보내 토큰을 받아서 CN과 바인딩 업데이트를 할 수 있다. 바인딩 업데이트가 끝나면 두 노드사이는 정상적인 통신을 할 수 있고 공격자에 의해 위험에 노출 될 수 있다. 또한 CoIT 메시지를 보내면 CN에서는 토큰을 생성하게 되므로 공격자가 다수의 기기를 획득해 CN에게 계속 CoIT를 보내면 계속 토큰을 만들어야 하므로 다른 정상적인 노드의 통신을 방해할 수 있다. 따라서 이 논문에서는 이러한 RR프로토콜에 대한 문제점을 분석하고 이러한 문제점을 해결 할 수 있는 개선 방안을 논의 해본다.
90년대 이후 계속해서 이동통신 기술은 발전에 발전을 거듭해왔다 1세대 아날로그 이동통신에서 2세대 디지털 이동통신 그리고 2.5세대라고 하는 PCS(Personal Communication Service)에 이어 3세대 이동통신의 혁명이라는 IMT2000 서비스가 눈앞으로 다가왔다. 1,2 세대 이동통신이 음성통학 위주의 서비스를 제공하였다면, 2.5세대에서는 소비자의 욕구가 음성통화를 벗어나 데이터서비스를 요구함에 따라 점차적으로 데이터 서비스에 대한 비중이 증가하게 되었다. 3세대 이동통신에서는 보다 빠르고, 보다 많은 데이터를 전송하기 위한 방안이 고려되었다. 본 논문에서는 2.5세대 이동통신에서 제공되는 데이터 서비스를 이용하여 GPS 모듈과 연동하여 물류단말기에 응용할 수 있는 소프트웨어 모듈을 구현하였다.
이동통신기술의 발전과 무선인터넷 사용자의 급증 및 휴대 단말기 장치의 성능 향상으로 인하여 사용자의 위치 정보를 활용하여 부가 정보 서비스를 받을 수 있는 위치기반서비스(LBS : Location Based Service)에 대한 관심이 급증하고 있다. 위치기반 서비스를 제공하기 위해서는 사용자의 위치정보를 관리하는 이동객체 관리 기술이 필수적으로 요구된다. 이에 본 논문에서는 기존의 시공간데이터베이스시스템 연구와 이동객체 관리 시스템을 간략히 살펴보고, 이동객체 객체 관리 시스템 중 이동객체를 저장하는 서브시스템을 설계 및 구현하고자 한다. 이를 위해서 단일 RDBMS 기반에 위치정보를 저장, 검색하는 컴포넌트와 수많은 이동객체의 계속적인 저장 및 검색의 과부하를 조절하고 대용량의 위치정보를 효율적으로 관리하기 위해 분산 데이터베이스에 저장하는 컴포넌트를 제안하고자 한다.
무선 통신 기술의 발달로 인하여 LBS(Location Based System)와 같은 새로운 이동체 관련 서비스가 생겨나고 있다. 위치 기반 서비스에서 클라이언트인 이동체들이 주기적으로 보고하는 위치 데이터를 실시간으로 처리하기 위해 서버에서는 메인 메모리 DBMS를 유지하는 것이 필요한데, 데이터의 양이 계속적으로 증가하는 특성으로 인해 메인 메모리의 공간이 부족할 때 데이터를 디스크로 옮기는 시스템 설계가 필요하다. 그러나 기존의 연구는 대용량 이동체 환경에서의 색인 이주를 위한 노드 선택 정책과 이주를 위해 선택된 노드들의 디스크 배치 정책을 통합하여 나타내지 못하였다. 그러므로 대용량 이동체 데이터베이스 시스템 환경에 적합한 이주 정책들에 대한 연구가 필요하다. 이 논문에서는 대용량 이동체 데이터베이스 환경을 고려한 노드 선택 정책과 디스크 배치 정책을 분류하고 새로운 이주 정 책을 제시한다. 노드 선택 정책으로는 질의 성능을 위해서 캐쉬의 LRU(Least Recently Used) 정책을 이용한 변형된 LRU정책을 제시하고, 삽입 우선 정책으로는 이동체 색인인 R-tree의 삽입 알고리즘을 역이용한 정책을 제시한다. 또한 이주되는 노드들에 대한 디스크 페이지 배치가 시스템의 질의 성능에 영향을 미치므로 이를 고려한 디스크 배치 정책을 제시한다.
IPTV는 방통융합의 대표적인 매체로 자리 매김하며 2008년 상용서비스를 시작으로 계속 진화하고 있다. 그러나, 초기 서로 다른 방식으로 IPTV 서비스를 시작함으로 인해 상호운용성 문제가 대두 됨에 따라, TTA를 통해 IPTV 분야의 표준화가 시작되어 현재도 다양한 IPTV 분야의 기 제정된 표준의 개정 작업 및 신규 분야의 표준화를 계속 추진하고 있다. 이렇듯 표준화가 진행됨에 따라, IPTV 단말의 사업자 간의 이동성을 보장하기 위한 노력이 계속되고 있으며, 그 중 하나로 IPTV 단말 프로비저닝 절차 표준화가 추진되어 현재까지 2번의 개정 작업을 통해 표준안의 보완/수정 작업 등이 진행되어 2차 개정판이 완료되었다. 이에 TTA에서는 해당 표준을 구현한 STB 등 단말과 서버에 대한 표준적합성 시험을 위한 시험규격을 개발하였다. IPTV 단말 프로비저닝 절차 표준에서는 단말의 네트워크 접속부터 펌웨어/소프트웨어 업그레이드, IPTV 서비스를 탐색하기 위한 정보 전달을 위한 절차를 정의하고 있으며, 각 절차별 데이터 형식 및 프로토콜을 검증하기 위한 시험항목을 개발하였으며, 표준안 검증 및 시험 서비스 제공을 위한 시험환경을 구축하였다.
이동 컴퓨팅 환경에서는 이동 노드의 위치를 신속하게 탐색하고 지속적인 네트워크연결을 통하여 전송중인 패킷을 계속적으로 전달하는 것이 중요하다. 본 연구에서는 이동 노드(MN; Mobile Node)가 새로운 외부 에이전트(FA2; Foreign Agent 2)로 이동할 경우에 이동노드가 FAI 및 홈 에이전트(HA; Home Agent)에게 Care-of Address를 전송 후, FAI이 가까운 위치에 있는 경우에는 새로이 터널링을 하지 않고, FAI을 통하여 전송중이던 대응노드로부터 패킷을 전송받아 FA2로 보내도록 하였다. 따라서, 제안한 방식을 사용할 경우 터널링에 소요되는 시간을 감소시킬 수 있기 때문에 패킷의 전송 시간이 빨라지고, 네트워크에서 발생하는 지연을 감소시킬 수 있다.
이동체 데이터베이스에서 이동체의 과거 궤적을 저장하기 위해 메인 메모리 기반 색인을 이용하면 시간이 지남에 따라 데이터의 방대함으로 인해 주어진 메모리 용량이 부족하게 될 수 도 있다. 이를 해결하기 위해서는 메인 메모리에 상주하는 색인의 일부를 계속해서 디스크로 이주하는 정책이 필요하다. 이런 이주 정책을 지원하는 메인 메모리 이동체 색인이 통합 색인이다. 기존 통합 색인의 색인 이주 정책인 이동 서브트리 정책은 시간 축으로 가장 오래된 엔트리를 seed 노드로 선정하여 이동 서브트리를 구성한다. 이때 항상 시간적으로 가장 오래된 노드만을 디스크로 옮김으로써 과거에 대한 질의 시 비효율적이라는 문제점을 가진다. 본 논문에서는 이주를 위한 서브트리 구성에 필요한 seed 노드를 선택하기 위해, 질의 및 삽입 시에 참조되는 단말 노드들을 유지하는 LRU 버퍼를 이용한 색인 이주 정책을 제시한다. 이를 바탕으로 메인 메모리 기반 색인의 장점과 메모리 용량 부족의 문제를 해결한 통합색인을 구현하고, 다양한 성능 평가를 통하여 제시된 이주 정책이 기존의 이주 정책에 비해 삽입 성능뿐만 아니라 영역 질의에서도 우수함을 보인다.
최근의 무선 네트워크의 급속한 발전으로 이동 컴퓨팅 분야도 IMT-2000 기술과 더불어 전세계 어디에서든지 위치에 상관없이 Mobile IP 프로토콜과 같은 이동성을 지원하는 IP 프로토콜을 통해서 인터넷에 접속할 수 있는 환경을 제공하게 될 것이다. Mobile IP 환경에서 MH(Mobile Host)는 이동하는 도중에도 인터넷에 접속을 유지하려면 자신의 care-of address가 변경될 때마다 이동한 셀의 FA(Foreign Agent)를 걸쳐서 HA(Home Agent)에게 등록하는 과정을 계속해서 수행해야 한다. 만약 MH의 FA와 HA간의 거리가 먼 경우에는 등록하는 시간이 길어질 것이며, 그만큼 인터넷에 접속되는 시간이 지연되어 인터넷 서비스가 늦어질 것이다. 본 논문에서는 MH의 FA와 HA와의 거리가 먼 경우에 지역적인 등록을 통해서 등록 지연 시간을 줄일 수 있는 동적인 지역적 등록 기법을 제안한다. 이러한 동적인 지역적 등록 기법은 MH의 등록 지연 시간을 줄이며 MH의 매끄러운 핸드오프(smooth handoff) 기능도 지원하여 핸드오프 기간동안의 패킷 전송 오류를 줄일 수 있는 기법이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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