은닉채널에 관한 연구는 1980년대 이전부터 진행되어 왔으며 최근에는 멀티미디어 데이터에 대한 스테가노그래피에 대한 관심이 집중되고 있다. 하지만, 본 논문에서는 현재 스테가노그래피나 정보은닉에서 다루는 동영상 데이터에 대한 은닉채널이 아닌, 인터넷 환경의 근간을 이루는 TCP/IP 네트워크 트래픽에 존재하는 은닉채널에 대한 연구를 수행하였다. 먼저 은닉채널 개념 및 기존 연구동향을 분석하였으며 그 후 TCP/IP를 구성하는 각 프로토콜에 생성 가능한 은닉채널을 분석하여 향후 연구 방향을 제시하였다.
은닉채널에 관한 연구는 1980년대 이전부터 진행되어 왔으며, 최근에는 멀티미디어 데이터에 대한 스테가노그래피에 대한 관심이 집중되고 있다. 하지만, 본 논문에서는 현재 스테가노그래피나 정보은닉에서 다루는 동영상 데이터에 대한 은닉채널이 아닌, 인터넷 환경의 근간을 이루는 TCP/IP 네트워크 트래픽에 존재하는 은닉채널에 대한 연구를 수행하였다. 먼저 은닉채널 개념 및 기존 연구동향을 분석하였으며, 그 후 TCP/IP를 구성하는 각 프로토콜에 생성 가능한 은닉채널을 분석하여 향후 연구 방향을 제시하였다.
기존 연구에서 무선 인지 네트워크의 성능 분석에 관한 연구는 많았지만 다중 사용자가 존재하는 무선 인지 네트워크에 차량 통신을 접목시킨 무선 인지 차량 네트워크의 성능 분석에 관한 연구는 많지 않았다. 또한 최근 실질적인 채널환경을 고려하기 위해 지연된 채널 상태 정보를 가진 시스템에서의 성능 분석에 대한 연구가 많이 진행되고 있는데, 다중 중계기가 존재하는 무선 인지 차량 네트워크에서 지연된 채널 상태 정보의 영향에 대한 연구는 아직 진행되지 않았다. 본 논문에서는 다중 중계기가 존재하는 무선 인지 차량 네트워크에서 지연된 채널 상태 정보의 영향을 분석한다. 본 논문에서는 스펙트럼 공유(spectrum sharing) 무선 인지 네트워크를 가정하고 차량간 통신이 일어나는 2차 사용자 네트워크의 채널들을 double Rayleigh fading으로 모델링 한다. 성능 분석의 지표로 불능 확률을 사용하고 컴퓨터 모의실험을 통해 지연된 채널 상태 정보의 영향을 확인한다.
본 논문에서는 다중 반송파 통신시스템에서의 채널상태정보 피드백 기법에 관한 압축된 양자화 채널상태정보 피드백 기법을 제안한다. 각 단말기에서 순간순간의 채널 상태를 평가하되, 주파수 도메인의 채널평가치를 실효수준을 기반으로 양자화하고 이 정보에 압축 부호화 알고리듬을 적용하는 방법으로 채널상태정보를 코딩함으로써 피드백되는 채별 상태 정보량을 현저히 감소시켰다. 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 채널상태정보 비트가 기존 시스템과 비교하여 $10\%$ 정도까지 감소됨을 확인하였다. 또한 주파수 선택적 페이딩이 강한 경우에 대처하기 위한 제한된 압축 양자화 피드백 기법을 제안하여 vehicular B 채널 모델을 바탕으로 검증하였다.
본 논문에서는 기존의 해상 통신망으로서 쓰이는 HF 채널 대역을 이용하여 HF 채널을 기반으로 릴레이 방식을 연구하였다. 위성통신을 이용하는 데이터 통신은 비싼 통신료로 인하여 해상통신(Maritime Communication)에서 대형선박에서는 사용이 가능하지만 중소형선박이나 여가용 선박에서 사용하기가 힘들기 때문에 저렴한 데이터 통신을 이용할 수 있는 기존의 해상 통신과 HF채널 대역을 사용하는 통신을 분석하여, HF 채널 대역에서의 릴레이의 적용 가능성에 대하여 분석하고 조사하여, 그에 따른 BER 성능을 HF 채널 대역 상에서 분석하여 제시하였다.
무선 BAN은 인체를 중심으로 3m 이내에서 이루어지는 통신을 위한 기술이다. 무선 BAN은 인체 내 외부에서 의료용 서비스를 위하여 여러 개의 채널로 구성된 MICS(Medical Implanted Communication Service) 주파수 대역을 사용한다. MICS는 다중 채널 환경에서 LBT(Listen Before Talk)와 AFA(Adaptive Frequency Agile)을 사용하여 장치간의 간섭을 최소화한다. 경쟁기반의 LBT와 AFA는 데이터 전송의 안정성을 보장하지 못할 뿐만 아니라 채널 홉핑(Hopping)으로 인한 전력 소비를 야기한다. 본 논문에서는 의료용 데이터의 주기적인 특성과 전송 안정성을 고려하여 예약 기법의 채널 액세스 관리 기법을 제안한다. 여러 채널 가운데 하나의 채널을 제어 채널로 설정하고 나머지는 데이터 전송을 위한 채널로 설정한다. 코디네이터는 제어 채널에서 beacon을 전송하여 디바이스에게 데이터 채널을 할당한다. 예약방식을 통하여 채널 할당의 안정성을 확보할 뿐만 아니라 디바이스의 요구 사항에 따라 채널을 유동적으로 결합함으로써 채널의 효율성을 개선한다. 또한 제어 채널 관리 방안을 통하여 LBT 장치와 상호 운용성을 확보하고, 시뮬레이션을 통하여 예약방식의 채널 관리 방안의 효율성을 검증한다.
Digital TV 환경에서, Advanced Television System Committee(ATSC) 표준을 채택한 지상파 방송 사업자들은 자기 채널 정보만을 전송하기 때문에, 시청자가 타 채널 편성정보를 검색하기 위해서는 채널 튜닝(Tuning) 후 정보를 받아볼 수 있다. 이러한 이유는 방송 사업자의 송출 대역폭(Bandwidth)의 부족 및 사업자간의 이해관계가 원인이 될 수 있다. 본 논문에서는 ATSC 의 데이터방송 규격인 Advanced Common Application Platform(ACAP) 기반에서 자기 채널 편성 정보는 현재 수신되고 있는 PSIP 규격을 이용하여 디스플레이 하고, 타 방송사 채널 편성 정보 및 장르 정보, 양방향 데이터방송 정보 등은 리턴 패스(Return Path)를 이용하는 통합 편성 정보 서비스(Integrated Scheduling Information Service, ISIS) 구현 방법을 제시하여 문제점을 해결하였다.
본 논문에서는 전체 채널 정보와 부분 채널 정보를 이용하여 중계 노드를 선택하는 각각의 증폭 후 전달 중계 시스템을 고려한다. 여기서, 소스 노드와 목적지 노드간의 직접 통신 링크를 고려한다. 그리고, 전체 채널 정보와 부분 채널 정보를 이용하여 중계 노드를 선택하는 각각의 증폭 후 전달 중계 시스템에 대한 아웃티지 확률을 레일레이 페이딩 채널을 가정하여 분석한다. 특히, 각각의 시스템에 대하여 정확한 아웃티지 확률과 아웃티지 확률의 하한, 그리고 점근적인 아웃티지 확률 식들을 유도한다. 또한, 전체 채널 정보와 부분 채널 정보를 이용하여 중계 노드를 선택하는 각각의 증폭 후 전달 중계 시스템에 대하여 얻을 수 있는 코딩 이득을 제시한다. 수치적 결과를 통해, 모든 분석 표현식들을 검증하고, 첫 번째와 두 번째 홉의 평균 채널 전력이 상이한 경우와 중계 노드의 수가 상이한 경우에 대하여 각각의 시스템에 대한 코딩 이득을 비교한다.
본 논문에서는 IMT-2000 시스템에서 공용 채널과 전용 채널을 동시에 사용하는 이중 모드 패킷 전송 방식의 성능을 분석하였다. 공용 채널을 통한 패킷 전송은 랜덤 액세스 방식을 사용한다. 이중 모드 패킷 전송 방식은 전송할 패킷의 길이와 발생 빈도에 따라 공용 채널과 전용 채널을 동시에 사용함으로써 높은 전송 효율을 보장하는 전송 방식이다. 이중 모드 패킷 전송 방식은 전송할 패킷의 크기가 스위칭 문턱값 보다 클 경우 전용 채널을 통해 전송하며 그렇지 않을 경우 공용 채널을 통해 전송을 시도하게 된다. 이중 모드 패킷 전송에서 높은 전송 효율을 보장하기 위해서는 스위칭 문턱값을 적절히 설정하여야 하며 최적의 스위칭 문턱값은 전용 채널을 요청한 후 할당받는데 걸리는 지연 시간, 공용 채널에서 패킷을 전송한 후 ACK를 받는데 걸리는 지연 시간, 전용 채널과 공용 채널의 오류율, 전용 채널과 공용 채널의 수 그리고 발생되는 평균 패킷 길이에 의해 영향을 받는다. 본 논문에서는 이중 모드 패킷 전송 방식에서 트래픽 형태에 따른 최적의 스위칭 문턱값을 시뮬레이션을 통해서 분석하였다.
멀티채널 무선 센서 네트워크에서 기존의 스케줄링 방법들은 각 노드마다 다른 채널과 타임슬롯을 할당하는 방법을 채택하여 연구하였다. 하지만 여러 채널과 타임슬롯을 사용함으로써 채널가의 간섭, 채널과 타임슬롯의 할당, 채널 변경에 소모되는 에너지와 딜레이 등 추가로 고려해야할 사항들이 발생하였다. 센서 노드는 저전력의 배터리를 사용하기 때문에 효율적인 채널과 타임슬롯 할당 이외에도 채널 변경에 대해 고려되어야 한다. 본 논문에서는 멀티채널 무선센서네트워크 환경에서 최소한의 채널 변경을 지향하는 효율적인 채널과 타임슬롯을 할당하는 방법을 제안한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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