• International journal of advanced smart convergence
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• 제10권1호
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• pp.75-81
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• 2021

As the number of connected smart devices and applications increases explosively, the existing orthogonal multiple access (OMA) techniques have become insufficient to accommodate mobile traffic, such as artificial intelligence (AI) and the internet of things (IoT). Fortunately, non-orthogonal multiple access (NOMA) in the fifth generation (5G) mobile networks has been regarded as a promising solution, owing to increased spectral efficiency and massive connectivity. In this paper, we investigate the achievable data rate for non-orthogonal multiple access (NOMA) with negatively-correlated information sources (CIS). For this, based on the linear transformation of independent random variables (RV), we derive the closed-form expressions for the achievable data rates of NOMA with negatively-CIS. Then it is shown that the achievable data rate of the negatively-CIS NOMA increases for the stronger channel user, whereas the achievable data rate of the negatively-CIS NOMA decreases for the weaker channel user, compared to that of the positively-CIS NOMA for the stronger or weaker channel users, respectively. We also show that the sum rate of the negatively-CIS NOMA is larger than that of the positively-CIS NOMA. As a result, the negatively-CIS could be more efficient than the positively-CIS, when we transmit CIS over 5G NOMA networks.

• 융합보안논문지
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• 제19권1호
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• pp.3-10
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• 2019

5G 네트워크는 초고속, 초연결, 초저지연이라는 요구를 구현하기 위해 다양한 ICT 기술들을 접목한 차세대 융합 네트워크로서, 이전 세대 이동통신 네트워크의 보안취약점을 해결하기 위해 다양한 노력들이 시도되었다. 그러나 현재까지 발표된 표준화 규격들에는 USIM 탈취 및 복제, 메시지 재전송 공격, 경쟁조건 공격 등의 보안취약점이 여전히 존재한다. 이러한 문제를 해결하기 위해, 본 논문에서는 물리적 복제방지 기능인 PUF 기술을 적용한 새로운 5G 인증 및 키합의 프로토콜을 제시한다. 제시된 PUF 기반의 인증 및 키합의 프로토콜은 특정 입력값에 대해 장치별로 고유하게 생성되는 응답값과 해시함수를 이용하여 현재까지 식별된 보안취약점을 개선한다. 이러한 접근 방법은 보안성이 중요하게 요구되는 영역에서 5G 네트워크를 활용할 경우, 저렴한 PUF 회로의 추가를 통해 강력한 화이트리스트 정책을 구현할 수 있게 해 준다. 또한 기존 프로토콜에 추가적인 암호 알고리즘을 적용하지 않기 때문에 연산 비용 증가나 인증 파라미터 저장 공간 증가의 부담도 상대적으로 적다.

• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제10권2호
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• pp.29-38
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• 2021

모바일 네트워크 및 인터넷의 발전은 물리적인 거리의 한계를 극복하고 원격지의 정보를 제공하거나 획득하는데 기여하고 있다. 그러나 영상 전송을 주요 정보 제공 수단으로 사용하는 시스템은 여전히 고대역폭과 저지연 전송을 요구하고 있으며, 전송된 영상을 기반으로 상황을 판단하고 실시간 피드백을 제공하기 위해서는 전송된 영상의 품질뿐만 아니라 데이터 신뢰성과 전송 지연시간 문제는 극복해야할 중요한 부분이다. 5세대 모바일 네트워크의 출현은 이전 세대의 기술에서 경험할 수 없었던 고대역폭과 정밀한 위치 인식 등의 특성을 제공하여, 원격 진료 및 수술, 사회안전망을 위한 무선 원격 비디오 감시 시스템, 차량의 자율 주행 뿐만 아니라 UAV/UGV의 비가시권 제어를 실현할 수 있는 기반이 되고 있다. 또한 모바일 네트워크의 특성을 고려하여 네트워크 지연 시간을 최소화하는 Mobile Edge Computing 기술은 기존의 스마트 단말과 고가용성 서버 시스템으로 구성되던 시스템 아키텍처에 대한 변화를 요구하고 있다. 그러나 여전히 무선 구간에서 발생하는 네트워크 불확실성은 고해상도 영상을 전송할 때 영상 품질의 문제로 이어지며, 캐시를 활용한 전통적인 해결 방법은 지연 시간의 증가로 이어지게 되어 5G-MEC로 극복한 문제에 대한 근본적인 해결책이 되지 못한다. 본 연구에서는 Foward Error Correction과 Fast Retransmission을 이용하는 SRT 프로토콜을 기반으로 초저지연 고화질 영상 전송 시스템을 제안하고 각 시스템 컴포넌트를 5G-MEC의 특성을 고려하여 배치하여 4K 영상 전송시에도 종단간 지연시간을 1초 이하로 제한할 수 있음을 실험 결과로 제시하고 있다. 또한 실시간 고화질 영상 전송시 고려해야하는 요소로, 영상의 품질과 카메라-사용자 간의 최종 지연 시간 및 지연시간에 영향을 미치는 구간을 분석하고 추가적으로 개선할 수 있는 부분을 찾아 제시하도록 한다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제16권10호
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• pp.3299-3312
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• 2022

Recently, South Korea preferentially allocated frequencies to build 5G networks as a core competitiveness of the 4th Industrial Revolution. Although the government recognize the importance of 5G construction and preoccupation, network operators have limited to some services, testing the possibility of practical use of 5G. They hesitated to actively build and to carry out the service of a complete 5G network. While 5G is being developed and standardized like this, no one is sure of this step exactly what 5G will be. Thus, following research questions are asked by various stakeholders of 5G market: What is an ideal service providing method for the practical use of 5th generation mobile network? And what are the critical elements to be considered when selecting the service providing method? Therefore, the study aims to investigate 5G service providing issues and elements to be considered and to provide most appropriate service providing method for the practical use of 5G. The results identify that 'Specialized Service' is most appropriate method at the aspects of benefit and opportunity as well as the aspect of risk. In addition, the outcomes imply that the experts replying to the survey not only expect the expansion of emerging market, but also concern the social risk and cost. Since the study dealt with economic, social and business issues in providing 5G service, it might contribute not only to practical research, but also to academic research regarding 5G service method.

• 정보와 통신
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• 제32권9호
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• pp.17-23
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• 2015

This paper presents design methodologies for 5G architecture ensuring lower latency than 4G/LTE. Among various types of 5G use cases discussed in standardization bodies, we believe mobile broadband, massive IoT(Internet of Things) and mission-critical IoT will be the main 5G use cases. In particular, a mission-critical IoT service such as remote controlled machines and connected cars is regarded as one of the most distinguished use cases, and it is indispensable for underlying networks to support sufficiently low latency to support them. We identify three main strategic directions for end-to-end network latency reduction, namely new radio access technologies, distributed/flat network architecture, and intelligent end-to-end network orchestration.

• Journal of Communications and Networks
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• 제18권5호
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• pp.806-817
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• 2016

Opportunistic routing (OR) has been proposed as a viable approach to improve the performance of wireless multihop networks with lossy links. However, the exponential growth of the bandwidth-sensitive mobile traffic (e.g., mobile video streaming and online gaming) poses a great challenge to the performance of OR in term of bandwidth guarantee. To solve this problem, a novel mechanism is proposed to opportunistically forwarding data packets and provide bandwidth guarantee for the bandwidth-sensitive traffic. The proposal exploits the broadcast characteristic of wireless transmission and reduces the negative effect of wireless lossy links. First, the expected available bandwidth (EAB) and the expected transmission cost (ETC) under OR are estimated based on the local available bandwidth, link delivery probability, forwarding candidates, and prioritization policy. Then, the policies for determining and prioritizing the forwarding candidates is devised by considering the bandwidth and transmission cost. Finally, bandwidth-aware routing algorithm is proposed to opportunistically delivery data packets; meanwhile, admission control is applied to admit or reject traffic flows for bandwidth guarantee. Extensive simulation results show that our proposal consistently outperforms other existing opportunistic routing schemes in providing performance guarantee.

• 전자통신동향분석
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• 제35권4호
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• pp.42-52
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• 2020

The world's first 5G commercial service started in Korea in April 2019. This makes us proud of our status as an ICT powerhouse, and of the domestic optical network industry ecosystem that has served as a lever to make this significant leap forward in technological and industrial competitiveness. Above all, Japan's trade regulations on core parts and the COVID-19 pandemic have led to new changes across cultures, societies, and economies, and 5G networks have become important. The relevant technology for core material parts is a major concern not only of a few industries, but an entire section of society in terms of national competitiveness. In this article, we discuss the role of industries through the analysis of prospects of optical component technology with regard to the changes in the economic and social paradigm caused by the COVID-19 pandemic and Japan's export regulations.

• ETRI Journal
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• 제42권5호
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• pp.643-657
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• 2020

Sixth generation will exploit satellite, aerial, and terrestrial platforms jointly to improve radio access capability and unlock the support of on-demand edge cloud services in three-dimensional (3D) space, by incorporating mobile edge computing (MEC) functionalities on aerial platforms and low-orbit satellites. This will extend the MEC support to devices and network elements in the sky and forge a space-borne MEC, enabling intelligent, personalized, and distributed on-demand services. End users will experience the impression of being surrounded by a distributed computer, fulfilling their requests with apparently zero latency. In this paper, we consider an architecture that provides communication, computation, and caching (C3) services on demand, anytime, and everywhere in 3D space, integrating conventional ground (terrestrial) base stations and flying (non-terrestrial) nodes. Given the complexity of the overall network, the C3 resources and management of aerial devices need to be jointly orchestrated via artificial intelligence-based algorithms, exploiting virtualized network functions dynamically deployed in a distributed manner across terrestrial and non-terrestrial nodes.

• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제18권3호
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• pp.155-161
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• 2020

The fifth generation (5G) is a state-of-the-art mobile communication access technology that uses sub 6 GHz bands and mmWave. Presently, the 5G network is partially deployed along with 4G in areas with dense traffic. In the future, the demand for the 5G bandwidth may increase. Thus, it is necessary to study the coexistence between the 5G and radio systems using adjacent or same channels to eliminate the interference between radio systems and efficiently utilize the frequency. This paper analyzed the impact of 5G new radio downlink on the fixed-satellite service earth station operating at the co-channel and adjacent channel in the upper 3.7 GHz band using the Spectrum Engineering Advanced Monte Carlo Analysis Tool, which is based on the Monte Carlo method. The results of this paper can be utilized for planning the frequency allocation of 5G networks; they can also be used as a guideline for deploying 5G base stations around a fixed-satellite service earth station.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제27권10호
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• pp.105-113
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• 2022

본 논문에서는 5G 시스템과 IEEE 시간 민감형 네트워킹(TSN)에 대해서 소개 분석하고 초저지연 네트워크를 지원하기 위하여 5G-TSN에서 시간 민감형 통신을 위한 새로운 이동성 관리 방안을 제안한다. 시간 민감형 네트워킹(TSN)은 이더넷 기반의 저지연, 높은 신뢰성, 결정형 통신을 제공할 수 있는 핵심 요소 기술로써 산업 자동화와 산업용 사물인터넷(IIoT) 분야의 유망한 미래 기술이다. TSN 지원 단말이 TSN 비서비스 영역에서 TSN 서비스 영역으로 이동했을 때, 단말은 관련 이동성 관리가 적절히 수행되지 못하기 때문에 신속하게 TSN 서비스를 받을 수 없다. TSN 서비스 영역의 이동성 상황의 경우, 제안하는 방안은 기존 5G 이동통신망에서의 방안과 비교하여 TSN 서비스 및 초저지연 통신을 즉시 제공받기 위해서 TSN 서비스 사용 가능성을 네트워크에 알리고, 초기 등록을 동작시킨다.