• ETRI Journal
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• 제40권1호
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• pp.72-88
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• 2018

In the fifth generation (5G) era, the radio internet protocol capacity is expected to reach 20 Gb/s per sector, and ultralarge content traffic will travel across a faster wireless/wireline access network and packet core network. Moreover, the massive and mission-critical Internet of Things is the main differentiator of 5G services. These types of real-time and large-bandwidth-consuming services require a radio latency of less than 1 ms and an end-to-end latency of less than a few milliseconds. By distributing 5G core nodes closer to cell sites, the backhaul traffic volume and latency can be significantly reduced by having mobile devices download content immediately from a closer content server. In this paper, we propose a novel solution based on software-defined network and network function virtualization technologies in order to achieve agile management of 5G core network functionalities with a proof-of-concept implementation targeted for the PyeongChang Winter Olympics and describe the results of interoperability testing experiences between two core networks.

• 한국통신학회논문지
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• 제41권12호
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• pp.1914-1924
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• 2016

본 논문은 5G 모바일 네트워크에서 가상화 기반의 이동통신 코어망인 Virtualized Evolved Packet Core(vEPC) 환경을 고려하여, 가입자의 종류 및 트래픽 식별에 따라 동적으로 End-to-end 서비스를 제공하기 위한 기술인 Service Function Chaining(SFC)을 적용하기 위한 구조 및 메시지 절차를 제안한다. SFC 기술은 네트워크 기능들을 물리적인 연결에 상관없이 선택적으로 제공하기 위한 기술로써, 가상화 기반 네트워크 기술인 Network Function Virtualization(NFV)기반의 네트워크 환경에서 서비스 제공을 위한 주요 기술로 예상된다. 특히, 5G 모바일 코어 네트워크는 분산 코어 형태로 구축될 것으로 예상되기 때문에 본 논문에서는 이를 고려하여 계층적 SFC(hSFC: Hierarchical SFC) 구조를 적용하였다. 본 논문에서는 제안하는 구조 및 구조 내에서의 SFC를 이용한 경로 설정 메시지 절차를 정의하고 오픈소스 기반의 테스트베드 설계를 통해 이를 구현하고자 하였다.

• 정보와 통신
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• 제33권6호
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• pp.18-26
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• 2016

Network and network functions virtualization (NFV) promise a number of attractive benefits and thus have driven mobile network operators to transform their previously static networks to more dynamic and software-defined networks. In this article, we share a mobile network operator's view based on implementation and deployment experiences in the wild during the past few years towards a software-defined 5G core network. More specifically, we present a practical point of view from mobile network operators and elaborate on why some of the virtualization benefits such as total cost of ownership (TCO) reduction are not easily realized as initially intended. Then, we describe 5G visions, services, and their requirements commonly agreed across mobile operators globally. Given the requirements, we then introduce desirable characteristics of 5G mobile core network and its key enabling technologies.

• 정보보호학회논문지
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• 제33권3호
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• pp.549-559
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• 2023

5G 네트워크의 핵심 기술로 모바일 에지 컴퓨팅(Mobile Edge Computing, MEC)이 주목받음에 따라, 모바일 사용자의 데이터를 기반으로 한 5G 네트워크 기반 에지 AI 기술이 최근 다양한 분야에서 이용되고 있다. 하지만, 전통적인 인공지능 보안에서와 마찬가지로, 에지 AI 핵심 기능을 담당하는 코어망 내 표준 5G 네트워크 기능들에 대한 적대적 교란이 발생할 가능성이 존재한다. 더불어, 3GPP에서 정의한 5G 표준 내 Standalone 모드의MEC 환경에서 발생할 수 있는 데이터 오염 공격은 기존 LTE망 대비 현재 연구가 미비한 실정이다. 본연구에서는 5G에서 에지 AI의 핵심 기능을 담당하는 네트워크 기능인 NWDAF를 활용하는 MEC 환경에 대한 위협 모델을 탐구하고, 일부 개념 증명으로써 Leaf NWDAF에 대한 데이터 오염 공격 탐지 성능을 향상시키기 위한 특징 선택 방법을 제안한다. 제안한 방법론을 통해, NWDAF에서의 Slowloris 공격 기반 데이터 오염 공격에 대해 최대 94.9%의 탐지율을 달성하였다.

• 전자통신동향분석
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• 제36권4호
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• pp.1-12
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• 2021

The competition to lead the next generation of mobile technologies, 6G, is underway while the deployment of 5G has not been implemented worldwide. ITU-R plans to develop technical requirements and standards after completing the 6G Vision by 2023. It can be considered too early to have a concrete view of the 6G core network architecture from this timeline. However, major stakeholders have started making their presence felt by publishing their views. From updated analysis on the technology and service trends proposed, we present a list of research directions on 6G core network from several perspectives: distribution of network functions to nearer edge locations; future fixed-mobile convergence, including low earth orbit satellites; highly-precise QoS guarantee; supporting an extremely wide variety of service requirements; AI-native automation and intelligence; and aligning with the evolution of radio access network.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제16권10호
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• pp.3333-3354
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• 2022

The 5G Core Network (5GC) is an essential part of the mobile communication network, but its security protection strategy based on the boundary construction is difficult to ensure the security inside the network. For example, the Network Function (NF) mutual authentication mechanism that relies on the transport layer security mechanism and OAuth2.0's Client Credentials cannot identify the hijacked NF. To address this problem, this paper proposes a trust model for 5GC based on NF interaction behavior to identify malicious NFs and improve the inherent security of 5GC. First, based on the interaction behavior and context awareness of NF, the trust between NFs is quantified through the frequency ratio of interaction behavior and the success rate of interaction behavior. Second, introduce trust transmit to make NF comprehensively refer to the trust evaluation results of other NFs. Last, classify the possible malicious behavior of NF and define the corresponding punishment mechanism. The experimental results show that the trust value of NFs converges to stable values, and the proposed trust model can effectively evaluate the trustworthiness of NFs and quickly and accurately identify different types of malicious NFs.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제22권6호
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• pp.129-140
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• 2021

차기 mBcN에서는 초고속·초연결을 지원할 수 있는 무선망과 연계할 수 있도록 구축되어야 한다. 본 논문에서는 5G 무선망과 mBcN의 연계하기 위한 연동망 구조와 연동에 필요한 연동보안게이트웨이의 구조를 제안한다. 제안하는 연동보안게이트웨이는 gNB와 UPF의 사이에 위치하며 LBO 기능, SFC 기능 및 다양한 보안 기능을 제공한다. 제안하는 연동망 구조 및 연동보안게이트웨이를 통해 다양한 이점을 확보할 수 있다. 첫 번째는 mBcN망과 연결이 필요한 사용자 단말은 5G망의 무선망을 활용하여 mBcN망과 연결할 수 있다. 두 번째는 mBcN으로 전달되는 트래픽은 5G 코어망을 경유하지 않고 mBcN으로 전송되어 5G 코어망에 망부하를 야기하지 않으면서 종단간 전송 지연을 감소시킬 수 있다. 마지막으로 군응용체계 패킷이 5G코어망으로 전파되지 않고 연동 보안게이트웨이와 연결된 기지국을 통해서만 mBcN과 연결할 수 있어 보안을 유지할 수 있다. 마지막으로 본 논문에서는 5G 테스트배드 환경에서 실험을 통해 제안하는 연동 보안 게이트웨이의 LBO 기능, SFC 기능 및 보안모듈의 기능을 제공 가능함을 제시한다.

• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제20권1호
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• pp.8-15
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• 2022

The new 5G radio technology (NR) can provide ultra-reliable low latency communications. The supporting 5G network infrastructure will move away from the previous point-to-point network architecture to a service-based architecture. 5G can provide three new things, i.e., wider channels, lower latency and more bandwidth. These will allow 5G to support three main types of connected services, including enhanced mobile broadband, mission-critical communications, and the massive Internet of Things (IoT). In 2015, the 5th generation (5G) mobile communication was officially approved by the International Telecommunication Union (ITU) as IMT-2020. Since then, 3GPP, the international organization responsible for 5G standards, is actively developing specifications for 5G technologies. 3GPP Release 15 provides the first full set of 5G standards, and the evolution and expansion of 5G are now being standardized in Release 16 and 17, respectively. This paper provides an overview of 3GPP 5G technologies and key services.

• 정보와 통신
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• 제33권6호
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• pp.9-17
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• 2016

본고에서는 5G 망에서의 서비스 요구사항을 만족하기 위한 구조로서 Network Slicing 구조를 제안하고 세부 적용방안을 기술한다. 이를 위해 5G 서비스를 우선 정의하고 그에 따른 서비스 요구사항을 도출한 후, 이러한 요구사항과 관련해 현재 망의 문제점에 대해 기술하고 망 개선을 위한 기술 요구사항을 정립한다. 특히, 5G에서의 중요성이 높아질 것으로 전망되고 있는 'Network Slicing'의 필요성 및 개념에 대해 서술한다. Network Slicing에 대한 제조사들의 솔루션 동향, 3GPP 등 단체의 표준화 동향, APN 방식의 P-LTE/DECOR/RAN Slicing 등 관련 기술의 발전 동향을 포함한 5G Network Slicing 주요 기술 동향에 대해서 알아본다. 또한, Slice의 관리 및 BSS/OSS등과의 연계를 위한 통신사업자 입장에서의 플랫폼 요구사항을 정리한다. 5G Network Slicing을 충족하기 위한 주요 기술로 C/U plane 분리구조, 범용 서버를 활용한 NFV/SDN, Edge 기반의 분산된 수평적 네트워크, 데이터 오프로딩 및 지연시간 절감을 위한 Edge Computing 등을 들 수 있고 효율적인 자원 관리를 위한 Orchestration 등에 대해서도 알아본다. 이를 기반으로 하여 사업자 입장에서 5G Core Network 기술을 선도함은 물론이고 향후, 조기 상용화를 위한 진화 방향을 제시하고자 한다.

• Journal of Information Processing Systems
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• 제16권4호
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• pp.896-914
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• 2020

With the rapid growth of network traffic, a large number of connected devices, and higher application services, the traditional network is facing several challenges. In addition to improving the current network architecture and hardware specifications, effective resource management means the development trend of 5G. Although many existing potential technologies have been proposed to solve the some of 5G challenges, such as multiple-input multiple-output (MIMO), software-defined networking (SDN), network functions virtualization (NFV), edge computing, millimeter-wave, etc., research studies in 5G continue to enrich its function and move toward B5G mobile networks. In this paper, focusing on the resource allocation issues of 5G core networks and radio access networks, we address the latest technological developments and discuss the current challenges for resource management in 5G.