테이블 데이터는 일반적으로 헤더와 데이터로 구성되며, 헤더는 데이터의 구조와 내용을 이해하는데 중요한 역할을 한다. 하지만 웹 스크래핑 등을 통해 얻은 데이터와 같이 다양한 상황에서 헤더 정보가 누락될 수 있다. 수동으로 헤더를 생성하는 것은 시간이 많이 걸리고 비효율적이기 때문에, 본 논문에서는 자동으로 헤더를 생성하는 태스크를 정의하고 이를 해결하기 위한 모델을 제안한다. 이 모델은 BART를 기반으로 각 열을 구성하는 텍스트와 열 간의 관계를 분석하여 헤더 텍스트를 생성한다. 이 과정을 통해 테이블 데이터의 구성요소 간의 관계에 대해 이해하고, 테이블 데이터의 헤더를 생성하여 다양한 애플리케이션에서의 활용할 수 있다. 실험을 통해 그 성능을 평가한 결과, 테이블 구조 정보를 종합적으로 활용하는 것이 더 높은 성능을 보임을 확인하였다.
MPEG-2의 비트열은 시퀀스 계층, GOP(group of pictures)계층, 픽쳐 계층 등으로 계층화되어 있다. 각 계층의 헤더 정보는 각 계층에 속한 그룹들의 공통된 속성들을 모아놓은 것이 다. 따라서, 어떤 계층의 헤더 정보 오류는 그 계층에 속한 모든 그룹들의 복호화 과정을 오동작하게 하여 심각한 화질의 열화를 일으킨다. 본 논문에서는 MPEG-2 비디오 비트스트림의 헤더정보에 오류가 발생 할 경우 헤더정보를 양자화된 DCT 계수에 반복적으로 삽입하여 전송함으로써 양자화된 DCT 계수에 삽입 된 헤더 정보를 추출하고, 매크로블록의 활동성을 고려한 헤더 정보에 대한 오류를 복원하는 방법을 제안하였다. 제안된 매크로블록의 활동성을 고려한 헤더 정보에 대한 오류 복원 방법은 역 DCT 과정이 필요없으므로 효율적으로 블록의 활동도를 판단할 수 있었고, 또 제안된 방법을 통하여 헤더 정보에서 오류가 발생하였을 경우 헤더 정보의 오류가 복원된다는 것을 실험을 통하여 확인할 수 있었다.
무선 센서 네트워크에서 클러스터링 기법은 데이터 병합을 통해 통신 대역폭 사용을 용이하게 하며, 센서 노드들간의 송수신 전력 소비를 줄일 수 있고, 노드 증가에 따른 네트워크 확장성이 용이하므로 현재 많은 연구가 되고 있다. 클러스터링 기법은 클러스터 헤더를 선출하는 것으로부터 시작된다. 기존의 클러스터 헤더 선출 기법들은 에너지 잔여량, 센서 노드의 위치, 센서 노드들의 평균 에너지 등을 클러스터 헤더 선출값으로 하여 클러스터 헤더를 선정한다. 그러나 이 기법들은 악의 적인 노드가 다른 노드의 클러스터 헤더 선출값을 변경하고, 자신의 클러스터 헤더 선출값을 증가시켜 클러스터 헤더가 될 수 있는 보안 취약점을 가지고 있다. 이와 같은 보안 취약점을 개선하기 위해 클러스터 헤더 선출값에 대한 무결성과 클러스터 헤더 선출값을 전송하는 노드의 인증이 필요하다. 본 논문에서는 one-way key chain 기법을 사용하는 안전한 클러스터 헤더 선출 기법을 제안하고, 제안한 기법에 대한 안전성을 분석한다.
현재의 인터넷 환경은 실시간 서비스와 멀티미디어 데이터의 처리 요구들이 계속 늘어나고 있는 추세이다. 그런데, 현재 널리 쓰이는 UDP/IP 프로토콜의 헤더 부분에는 상당한 오버헤드가 존재하고 있다. 즉, 같은 패킷 스트림 안에서 연속적인 패킷의 헤더 사이에 중복된 부분이 많다. 헤더 압축은 바로 이러한 오버헤드를 최소화하여 전송 효율을 높이는 방법이다. 거의 변화하지 않는 필드 정보를 처음에 한번 보낸 후 송$.$수신단 사이에 계속 유지함으로써 그 이후의 패킷에서 요구되는 헤더의 일부분을 미리 예상 할 수 있다. 이렇게 함으로써 전송이 요구되는 UDP/IP 헤더의 크기를 최소화 할 수 있다. 본 논문에서는 유선, 인터넷 환경에서 UDP/IP 프로토콜의 헤더를 압축하였다. 검토결과 대부분의 UDP/IP 헤더는 13 바이트를 줄인 7 바이트 정도로 압축될 수 있었으며, 제안된 헤더 압축 시스템은 리눅스 환경에서 고안되고 구현되었다. Ethernet 환경에서는 payload 길이가 최소한 64 바이트 이사이어야 하므로 실제 채팅 환경에서는 6.6 바이트를 헤더에서 줄일 수 있었다.
패킷헤더의 중복된 필드를 제거하여 헤더의 사이즈를 줄이는 방법을 헤더압축이라고 할 때, 헤더에서 연속된 패킷간 일정 수치만큼씩 고정적으로 증가되는 Dynamic필드를 어떻게 고효율로 압축할 수 있느냐가 헤더압축의 중요한 이슈라고 할 수 있다. RTP프로토콜의 헤더 사이즈를 압축하는 기존의 방법으로 RFC2507, RFC3095 그리고 ROHC와 E-ROHC 등의 기법이 있다. 본 논문에서는 RTP 패킷의 Dynamic필드인 TS필드를 BCB(Basic Compression Bits) 기본 비트로 압축하거나 또는 NCB(Negotiation Compression Bits, BCB + 추가적인 비트) 비트로 압축하는 기존 방법보다 향상된 방법(Enhanced Method)을 제안하였다. 여기에서 제안한 새로운 향상된 헤더압축 기법의 성능을 검증하기 위해, 제안한 방식의 비디오패킷을 대상으로 Visual SLAM을 사용하여 시뮬레이션 하였다.
효율적인 네트워크 관리를 위한 응용 트래픽 분석의 중요성이 강조되고 있다. 헤더 기반 분석 방법론은 기존 분석 방법론의 한계점들분석 오버헤드, 페이로드 암호화 등)을 극복하기 위해 응용 트래픽의 헤더 정보를 시그니쳐로 추출{IP address, port number, transport layer protocol TCP/UDP)}하여 트래픽을 분석한다. 헤더 기반 트래픽 분석 방법론은 헤더 정보를 사용하기 때문에 많은 양의 시그니쳐가 추출된다. 따라서 최적의 시그니쳐를 유지할 수 있는 관리 방법이 필요하다. 본 논문에서는 시그니쳐로 분석된 트래픽의 특성과 시그니쳐의 분석이력을 이용하여 최적의 시그니쳐를 관리하는 방법론을 제안한다. 또한, 실험과 검증을 통하여 헤더 시그니쳐 관리 방법의 타당성을 증명한다.
WSN 분야의 대표적인 알고리즘의 하나인 LEACH는 시스템 수명동안 모든 노드들이 균일한 횟수로 클러스터 헤더가 되는 것을 보장한다. 하지만 각 라운드별로 일정한 클러스터 헤더 수를 보장하지 못하여 클러스터 헤더가 선출되지 못하는 경우가 발생하거나 적은 수로 선출되는 경우가 발생한다. 클러스터 헤더가 적게 선출될 경우 클러스터 헤더에 높은 부하가 걸린다. 또한 선출된 클러스터 헤더의 위치에 따라 센서 노드가 소속되지 않은 클러스터가 발생할 경우도 있다. 이에 본 논문에서는 관심 영역을 일정한 섹터로 나누어 각 섹터마다 클러스터 헤더를 무작위로 하나씩 선출하는 알고리즘을 제안한다. 클러스터 구성 시 각 센서 노드는 가장 가까운 클러스터 헤더에 소속되어 클러스터 구성은 섹터와는 무관하게 진행된다. 이 알고리즘은 매 라운드마다 일정한 수의 클러스터 헤더를 보장하며 소속된 센서 노드가 없는 헤더가 발생하지 않도록 한다.
현재의 인터넷 환경은 실시간 서비스와 멀티미디어 데이터의 요구들이 계속 늘어나고 있는 추세이다. 이에 반해, 현재 널리 쓰이는 UDP/IP 프로토콜에서는 상당한 오버헤드가 존재하고 있다. 즉, 같은 패킷 스트림 안에서 연속적인 패킷의 헤더 필드 사이에 중복되는 오버헤드이다. 헤더 압축은 바로 이러한 오버헤드를 최소화하여 전송 효율을 높이는 방법이다. 거의 변화하지 않는 필드 정보를 최초에 한번 보내고 계속 유지함으로써 그 다음에 예상되는 필드 값을 대치하게 되는데, 이렇게 함으로 계속 필드 정보를 보내는 헤더의 크기를 최소화 할 수 있다. 본 논문에서는 특히, 이더넷 환경에서 UDP/IP 프로토콜의 헤더에서 발생하는 오버헤드를 줄였다. 대부분의 UDP/IP 헤더 패킷은 7 바이트 정도로 압축될 수 있으며, 헤더 압축 시스템은 리눅스 환경에서 디자인되고 구현되었다.
RTP(Real-Time Transport Protocol)는 실시간 데이터인 오디오/비디오나 IP 텔레포니, 멀티미디어 서비스 등을 위한 인터넷 표준 프로토콜이다. 20 ms 프레임 단위로 코팅하는 8kbps(또는 1K bytes/sec) 음성 코덱의 경우 패킷당 데이터 크기는 20바이트가 되며 RTP/UDP/IP 계층을 거치면서 각 계층의 헤더가 추가되어 전체 헤더 크기는 최소한 40 바이트나 되어 많은 부담이 된다. 이를 해결하기 위하여 point-to-point 상에서 여러가지 압축방법이 제시되었으며, 이 방법에서는 IP계층까지 헤더 압축을 하기 때문에 end-to-end 방식에서는 사용을 할 수 없다. 본 논문은 현재 라우터 기반의 유선망에 헤더 압축 기술을 적용할 수 있도록 기존에 설계된 헤더 압축기법을 수정하여 성능을 분석하였다.
클러스터 기반 라우팅 프로토콜(CBRP, Cluster-Based Routing Protocol)은 각 클러스터 내에 헤더를 선출하고 클러스터 헤더는 모든 이동 노드들을 관리, 운영하기 때문에 전력 소모가 심하게 일어나게 된다. 기존의 CBRP는 각 노드의 잔여전력량을 고려하지 않고 헤더를 임의로 선출하기 때문에 클러스터 헤더의 평균 수명이 짧아지고 빈번하게 다른 헤더를 선출해야 하는 문제점을 가지고 있다. 본 논문에서는 클러스터 헤더를 선출할 때 클러스터 내 각 노드의 잔여전력량을 비교하여 잔여전력량이 가장 높은 노드를 클러스터 헤더로 선출하고 잔여전력량이 두 번째로 높은 노드를 보조 헤더로 선출한다. 선출된 클러스터 헤더의 잔여전력량이 낮아져 헤더 역할을 수행할 수 없게 되면 이웃 멤버 노드들에게 알림 메시지를 전송하여 미리 선출해둔 보조 헤더가 클러스터 헤더 역할을 하게 한다. 클러스터의 수명과 네트워크 전체의 수명을 연장시키면서 헤더 재선출로 인한 문제점을 줄이고 경로의 안정성을 높이는 개선된 프로토콜을 제안한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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