• 한국통신학회논문지
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• 제37권8B호
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• pp.637-646
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• 2012

최근 많은 응용 분야에서 무선 센서 네트워크 기술의 요구가 급증하고 있다. 특히 사람이 접근하기 어려운 환경에 센서 노드들을 설치하면 스스로 네트워크를 형성하고 사용자가 원하는 정보를 쉽게 획득할 수 있다. 그러나 무선 센서 네트워크에서 각 센서 노드들은 소형의 배터리를 사용하기 때문에 에너지를 효율적으로 관리해야 한다. 침입 탐지와 같은 응용에서는 침입자가 언제 나타날지 모르기 때문에, 에너지 효율이 높은 알고리즘으로 네트워크 수명을 연장시키는 노력이 요구된다. 본 논문에서는 침입 탐지 응용에서 데이터 전송의 신뢰성을 위해 트리 기반의 라우팅 알고리즘을 제안한다. 본 제안 방식은 데이터 집중으로 소모되는 에너지를 막기 위하여 부모와 자식 노드의 링크 설정 시 Load-balancing을 고려한 최적의 링크 비용을 계산하고, 효율적인 라우팅 테이블 관리로 센서 노드의 한정된 메모리 자원의 효율을 높였다. 또한 감시 정찰 환경에서는 침입자의 움직임을 예측할 수 없기 때문에 현실적인 군 운영 환경을 고려하여 다음의 시나리오를 설계하였고, 이에 대한 지연시간, 에너지 소모량 등의 성능을 시뮬레이션 결과를 통하여 입증하였다. 각 시나리오는 첫 번째로 침입자가 노드 설치 경로를 따라 이동하는 경우, 두 번째는 침입자가 노드 설치 경로를 가로지르는 경우, 마지막으로 침입자가 노드 설치 경로를 따라 이동하는 중에 이탈하는 경우로 구분하여 시험하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제35권1A호
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• pp.33-43
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• 2010

최근 사용자들은 IEEE 802.11 무선랜이 탑재된 이동단말을 통해 인터넷, VoIP등과 같은 실시간 멀티미디어 서비스를 받고자 한다. 넓은 지역에서의 이동성을 지원하기 위하여 액세스포인트간의 핸드오프는 필수적이다. 하지만 기존 IEEE 802.11의 핸드오프 방식은 연결의 단절이 발생하며, 연결단절 인지와 채널 검색시간이 대부분의 지연시간을 차지하고 있다. 또한 노드의 이동방향, 위치 등을 고려하지 않고 주위 환경에 민감한 신호 세기만 고려하여 액세스포인트를 선택하기 때문에 충분한 대역폭을 받기 힘들다. 그렇기 때문에 실시간 멀티미디어 서비스를 제공하기 위하여 노드의 연결단절시간을 줄이고 충분한 대역폭을 받을 수 있는 알고리즘이 필요하다. 이에 본 논문에서는 실외환경에서 사용하는 GPS 위치정보를 이용하여 노드의 이동에 따른 핸드오프 지점을 예측하고, 이동방향, 속도와 신호세기를 이용하여 높은 전송 대역폭을 받는 핸드오프 알고리즘을 제안한다. 제안한 알고리즘을 구현하고 성능평가를 통하여 Layer2의 연결단절시간을 3.7ms로 줄이고 약 24.8%의 대역폭 향상을 통해 알고리즘의 우수함을 확인했다.

• 한국통신학회논문지
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• 제38A권7호
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• pp.612-622
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• 2013

본 논문에서는 이동성이 없는 다중 홉 무선 네트워크 환경에서 파일 전송을 위한 신뢰성 있는 코딩 패킷 그룹기반 네트워크 코딩 (Group-based Reliable Network Coding, rNC) 기법을 제안한다. rNC는 소스 노드와 목적지 노드 간에 멀티-홉 네트워크 코딩 노드들을 고려하여 설계되었다. 각 네트워크 코딩 노드는 큐 관리 기법으로 폴링 시스템을 적용하여 일정 시간 동안 수집된 패킷들을 하나의 코딩 패킷 그룹으로 정의하고 이들을 랜덤 선형 네트워크 코딩 기법을 사용하여 전송한다. 네트워크 코딩 노드들 간에는 코딩 패킷 그룹 단위의 신뢰성 있는 전송을 추구한다. 소스 노드는 자신의 다음 네트워크 코딩 노드로부터 자신이 정의한 코딩 패킷 그룹들에 대한 수신 완료를 수신하면 데이터 전송을 완료할 수 있다. ns-2를 활용하여 시뮬레이션을 통해 제안하는 기법의 성능을 평가하였다. 잘 알려진 CodeCast과 rNC의 성능을 비교 분석하였다. 시뮬레이션 결과는 네트워크를 구성하는 링크의 에러율이 높아질수록 rNC가 CodeCast 보다 높은 패킷 전송률을 보였다. 또한, 소스 노드의 파일 크기가 증가함에 따라 rNC는 CodeCast 보다 더 낮은 네트워크 코딩 지연 시간 증가를 보였고 적은 네트워크 부하를 발생시켰다.

• 문화기술의 융합
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• 제4권1호
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• pp.337-351
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• 2018

본 기술 해설 논문은 5G의 IoT, 증강현실, 클라우드 컴퓨팅, 빅데이터, 미래 자율주행주행차 기술을 다루면서 평창 동계 올림픽의 5G이용, 제주 스마트시티 모델을 제시했다. 그 이유는 5G는 4차 산업의 대동맥이기 때문이다. 5G가 4차 산업 대동맥인 이유는 5G가 4차 산업혁명의 핵심 인프라이기 때문이다. 인공지능(AI), 자율주행차, 가상 증강현실(VR AR), 사물인터넷(IoT) 시대가 본격화되려면 지금보다 데이터를 몇십배 이상 더 빠르고, 안전한 상태로 전송할 수 있어야 가능하다. 예컨대 원거리에 있는 자율주행차에 현재 통신 기술인 LTE로 정지 신호를 보낸다면 100분의 1초가량이 걸린다. 상당히 빨라 보이지만, 시속 100km로 달렸다면 차가 정지 때까지 30cm를 움직이기 때문에 안전을 장담하기 어렵다. 5G는 현재의 LTE보다 약 40배가량 빠른 '초당 20기가비트(Gbps) 이상'이다. 이론적으로 1cm 이내에서 차량을 세울 수 있다. 5G는 반경 1km 이내 사물인터넷(IoT) 기기 100만개를 동시에 연결할 뿐 아니라, 속도 지연이 0.001초 이하다. 세계 최대 스마트폰용 반도체업체 퀄컴의 스티브 몰렌코프 최고경영자(CEO)는 "5G는 미래를 연결할 핵심 요소이자 혁신 기술"이라며 "5G 상용화로 2035년쯤에는 12조달러의 경제 유발 효과와 2200만개의 새 일자리 창출 효과를 기대할 수 있을 것"이라고 말했다.

• 한국통신학회논문지
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• 제31권2B호
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• pp.98-106
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• 2006

본 논문에서는 무선LAN에서 실시간 트래픽의 효율적인 전송을 위해 새로운 재밍방식을 사용한 충돌 방지 방안을 제안하고 기존 MAC과의 성능을 비교 분석하였다. 기존의 무선LAN에서는 단말들간 프레임 전송 충돌을 방지하기 위하여 이진 지수 분포(BinaryExponential) 백오프 알고리즘을 사용하기 때문에, 망의 부하가 크거나, 망에 존재하는 무선 단말의 수가 많을수록 프레임 충돌이 발생할 확률이 증가하므로 실시간 트래픽 전송에 불리하다. 이 점에 착안하여 본 논문에서 제안한 재밍 기반의 재전송 방식은 실시간 트래픽의 전송 중 충돌이 발생하면, 충돌에 개입한 각 무선 단말이 동시에 충돌을 감지하고 자신의 채널 사용 횟수를 기록한 데이터 베이스를 참조하여, 서로 상이한 재밍 윈도우 기간 동안 재밍 신호를 송신함으로써, 다른 단말의 접근을 일단 차단시킨다. 이후, 자신의 재밍 윈도우 기간 만기시 채널이 비어있는 경우에만 자신의 프레임을 재전송하도록 함으로써 해당 프레임의 재충돌을 방지한다. 이 과정에서 송신단말이 동시에 충돌을 감지할 수 있도록 모든 연결의 실시간 프레임들은 고정된 길이를 가지도록 하여 전송한 프레임에 대한응답 프레임을 수신하기까지 걸리는 시간은 동일한 것으로 가정하였다. 제안된 방식과 기존 MAC의 성능을 모의 실험으로 비교 분석한 결과, 제안 방식의 경우 프레임의 평균 충돌횟수, 평균 백오프 시간 그리고 프레임의 평균 전송대기 시간이 기존 방식보다 우수하였다. 제안된 방식을 실시간 트래픽 양이 많은 무선랜에서 활용한다면, 실시간 트래픽의 전송 지연 시간을 단축시킴으로써, 무선LAN의 실시간 응용에 적절하게 적용될 수 있을 것이다.

• 한국통신학회논문지
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• 제31권2B호
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• pp.117-128
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• 2006

일반적인 IEEE 802.15.3 WPAN에서는 피코넷을 관리하던 PicoNet Coordinator(PNC)가 비정상적으로 망을 떠나게 되거나, 두 개 이상의 피코넷들이 인접해 있을 때 각 PNC로부터 주기적으로 송신되는 비컨 프레임들 사이에 충돌이 발생하게 되면, 각 피코넷에 속한 단말들이 해당 비컨 프레임을 수신하지 못하게 되면서 피코렛의 동작이 와해되는 심각한 문제가 있다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위하여, 다음과 같은 두 가지의 방안을 제안하였다. 첫 번째는 PNC의 비정상적인 이탈에 대비하기 위해서 각 단말들이 능동적으로 프로브 프레임을 전송하여 해당 PNC의 동작여부를 확인하도록 함으로써 신속히 새로운 PNC를 선출하는 능동적 PNC 핸드오버 방법인 Active Seamless Coordinator Switching(ASCS) 방식이다. 두 번째는 밀집된 피코넷들의 각 PNC가 주기적으로 전송하는 비컨 프레임간의 충돌을 방지하기 위한 것으로써, 각 PNC들이 해당 피코넷의 수퍼프레임 정보를 수납한 Heart Beat(HB) 프레임을 비 주기적으로 전송하여 PNC의 비컨 프레임 송신시점을 조정하도록 함으로써 비컨 프레임간의 충돌을 방지하는 PNC Heart Beat 기반의 비컨 프레임 정렬(PNC HB based Beacon Alignment) 방식이다. 제안된 두 가지 방안에 대하여 모의실험을 통해 성능을 평가한 결과, 각 방식들은 유사한 기존 방식에 비해 피코넷의 와해기간을 단축시킬 수 있어, 각 단말이 겪는 프레임당 평균 지연시간과 수퍼프레임 별 전송효율이 향상됨을 확인하였다. 특히, 제안된 방식은 WPAN규격에서 허용되는 프레임들을 활용할 수 있으므로, 구현성이 높은 장점이 있다.

• 한국통신학회논문지
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• 제37권7B호
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• pp.489-498
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• 2012

최근 가입자 망의 에너지 절감을 위하여 수면 모드를 이용하는 EPON(Ethernet-Passive Optical Network)에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 수면모드를 이용하는 EPON은 ONU(Optical Network Unit)의 주기적 수면을 보장하기 위하여 상향 데이터 전송과 하향 데이터 전송을 동시에 수행한다. 그러나 기존 대역 할당 알고리즘은 ONU의 수면 시간 증가를 위하여 상향 대역 요청 중심으로 대역을 할당하므로 OLT(Optical Line Terminal)의 입력 부하가 ONU의 입력 부하보다 클 때 하향 데이터의 QoS를 보장하기 어렵다. 따라서 본 논문에서는 수면모드를 이용하는 EPON에서 QoS를 보장할 수 있는 대역 할당 알고리즘을 제안한다. 제안한 알고리즘은 OLT의 각 하향 데이터 버퍼가 QoS 임계값을 넘었을 때 이를 ONU의 상향 대역 요청과 비교하여 QoS를 만족 시킬 수 있는 대역을 선택적으로 할당한다. 따라서 제안한 알고리즘은 각 ONU의 적절한 수면시간을 통해 에너지를 절감하면서도 상 하향 데이터의 QoS를 보장 할 수 있다. 제안한 대역 할당 알고리즘의 성능평가를 위하여 ONU의 총 수면시간, OLT와 ONU의 큐잉 지연시간 및 OLT의 할당 대역 이용률 관점에서 OPNET을 이용한 시뮬레이션을 수행한다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2005년도 추계종합학술대회
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• pp.811-815
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• 2005

IPSec(Internet Protocol Security)은 IP(Internet Protocol)계층에서 패킷에 대해 무결성(Integrity), 기밀성(Confidentiality), 인증(Authentication), 접근제어(Access Control) 등의 보안 서비스를 제공하는 국제표준 프로토콜이다. 하지만 IPSec의 지나친 복잡성으로 시스템 구현이나 상호 호환의 어려움을 겪고 있는데, 이는 IKE의 복잡성에서 기인한다. 양단간의 신뢰성 있는 암호화키의 관리와 분배를 위해 사용되는 IKEv1(Internet Key Exchange Version 1)은 시스템의 복잡하고 DoS(Denial of Service) 공격에 취약하며 호스트에 Multiple IP 주소를 지원하지 않기 때문에 무선에서 사용이 불가능했다. 이를 극복하기 위해 개발된 것이 IKEv2 프로토콜로써 기존의 IKE의 페이스 개념을 계승하고 있고 동일한 ISAKMP(Internet Security Association and Key Management Protocol) 메시지 포맷을 사용하고 있지만, 기본적으로 Phase 1에서 교환되어야 하는 기본 메시지 개수가 6개에서 4개로 줄어들었고 인증방식도 기본의 4가지 방식에서 2가지 방식으로 줄었다. 또한 Dos(Daniel of Service) 공격에 잘 견디도록 설계되었다. 본 논문에서는 SSFnet(Scalable Simulation Framework Network Models)이라는 네트워크 보안 시뮬레이터를 이용하여 IKEv1과 IKEv2의 보안전송의 키 교환 지연값을 비교 분석하여 성능을 측정하고 그에 따른 문제점과 개선 방안에 대해 연구하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제28권8B호
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• pp.730-737
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• 2003

본 논문에서는 IEEE802.1x 모듈이 탑재된 액세스 포인트에 사용자 인증 캐시테이블을 추가함으로써, 액세스 포인트가 인증서버를 대신하여 사용자 인증처리를 하는 기능을 제안하고, 성능을 분석하였다. 기존의 IEEE802.1x 시스템 환경에서는 반드시 인증서버에서 사용자 인증처리를 수행해야 했기 때문에 사용자는 인증서버의 사용자 인증처리 완료 후, 액세스 포인트의 물리적 포트 사용에 대한 권한을 부여받을 때까지 대기하여야만 하였다. 그러나 본 논문에서 제안된 방식은 인증서버의 사용자 인증정보를 액세스 포인트의 사용자인증 캐시테이블 목록에 임시 저장함으로써, 액세스 포인트가 인증서버를 대신하여 사용자 인증처리 및 액세스 포인트의 물리적 포트 사용 권한을 부여할 수 있도록 한 것이다. 따라서, 인증관련 데이터 트래픽의 양을 줄일 수 있으며, 인증서버의 사용자 인증처리에 대한 부하를 줄일 수 있다. 또한 이러한 인증용 캐시테이블을 운영자가 관리모드로 액세스 포인트에 접속하여 직접 구성할 경우에는 인증서버 구축에 대한 비용의 추가부담이 없어지는 효과도 있다. 그리고 제안된 방식에 대한 모의 실험을 통해 인증서버가 인증처리를 하는 것보다 액세스 포인트가 사용자 인증처리 기능을 대행하는 것이 인증지연 시간을 감소시킬 수 있음을 검증하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제38B권9호
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• pp.751-764
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• 2013

인지무선 애드혹 네트워크(Cognitive Radio Ad-hoc Networks)에서는 노드 간에 라우팅을 수행함에 있어 제어패킷의 전송을 위한 협소대역인 공통 제어 채널을 사용할 경우 무분별한 제어 패킷의 방송형 전송으로 인해 공통제어 채널의 과부화를 유발하고 패킷간의 충돌을 발생시켜 경로탐색의 오버헤드를 증가 시키고 신뢰성을 떨어뜨린다. 본 논문에서는 인지무선 ad-hoc네트워크에서 주사용자의 출현 가능성과 주변 사용자의 상황을 고려하여 패킷충돌을 감소시키는 효율적인 경로 탐색 알고리즘을 제안한다. AODV기반의 인지무선 애드혹 네트워크에서 채널을 통한 경로탐색 과정에서 데이터를 전송하기 위한 이웃 노드와의 공통된 채널이 존재하지 않을 경우 제어 메시지를 전송하지 않는다. 그리고 공통된 채널이 존재 할 경우 채널 기여도를 측정하여 채널 기여도가 작을수록 지연 시킨 후 패킷을 전송하게 된다. 또한 제안된 방법에서는 사용가능한 채널의 수와 채널의 안정성 등을 고려한 규칙을 적용하여 제어 메시지 전송을 조절하도록 한다. 이와 같은 세 가지 단계를 통해 경로 탐색에 사용되는 제어 메시지의 수와 제어 메시지 간의 충돌 확률을 감소시킬 수 있고 경로의 신뢰성을 향상 시킬 수 있다. 모의실험을 통해 기존의 방법 보다 제안된 방법을 이용하여 경로 탐색할 경우 패킷 충돌이 감소됨을 확인 할 수 있었다.