• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
• /
• 제13권3호
• /
• pp.1260-1283
• /
• 2019

Low earth orbit (LEO) satellite broadband network is a crucial part of the space information network. LEO satellite constellation design is a top-level design, which plays a decisive role in the overall performance of the LEO satellite network. However, the existing works on constellation design mainly focus on the coverage criterion and rarely take network performance into the design process. In this article, we develop a unified framework for constellation optimization design in LEO satellite broadband networks. Several design criteria including network performance and coverage capability are combined into the design process. Firstly, the quality of service (QoS) metrics is presented to evaluate the performance of the LEO satellite broadband network. Also, we propose a network stability model for the rapid change of the satellite network topology. Besides, a mathematical model of constellation optimization design is formulated by considering the network cost-efficiency and stability. Then, an optimization algorithm based on non-dominated sorting genetic algorithm-II (NSGA-II) is provided for the problem of constellation design. Finally, the proposed method is further evaluated through numerical simulations. Simulation results validate the proposed method and show that it is an efficient and effective approach for solving the problem of constellation design in LEO satellite broadband networks.

• ETRI Journal
• /
• 제22권4호
• /
• pp.40-50
• /
• 2000

We apply a "sliding-window" Maximum Likelihood(ML) estimator to estimate traffic parameters On-Off source and develop a method for estimating stochastic predicted individual cell arrival rates. Based on these results, we propose a simple Connection Admission Control(CAC)scheme for delay sensitive services in broadband onboard packet switching satellite systems. The algorithms are motivated by the limited onboard satellite buffer, the large propagation delay, and low computational capabilities inherent in satellite communication systems. We develop an algorithm using the predicted individual cell loss ratio instead of using steady state cell loss ratios. We demonstrate the CAC benefits of this approach over using steady state cell loss ratios as well as predicted total cell loss ratios. We also derive the predictive saturation probability and the predictive cell loss ratio and use them to control the total number of connections. Predictive congestion control mechanisms allow a satellite network to operate in the optimum region of low delay and high throughput. This is different from the traditional reactive congestion control mechanism that allows the network to recover from the congested state. Numerical and simulation results obtained suggest that the proposed predictive scheme is a promising approach for real time CAC.

• 정보보호학회논문지
• /
• 제14권3호
• /
• pp.13-25
• /
• 2004

키 교환 방식은 안전한 암호 통신을 위하여 매우 중요하다. 키 교환 프로토콜은 안전성, 키확신, 키신선도 등의 요구사항을 만족해야 한다. 본 논문에서는 국내 광대역 위성 액세스망(BSAN ： Broadband Satellite Access Network)의 보안 프로토콜과 규격을 설정하기 위하여 ETSI(European Telecommunications Standards Institute) 표준안의 내용을 분석하고 RCST(Return Channel Satellite Terminal)와 NCC(network Control Centre)간에 인증 및 키 관리 기능을 위하여 요구되는 주요 핵심 보안 메커니즘에 대하여 분석한다. 이를 바탕으로 국내 광대역 위성 액세스 망에 적용 가능한 보안 기능을 위한 가이드라인을 제시하며, 이를 위한 여러 가지 보안 알고리즘들의 규격을 제시한다. 또한 기존의 ETSI 표준안의 키 교환 방식이 중간자 공격에 취약하고, 키의 신선도와 확신성을 제공하지 않음을 알았다. 따라서 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하고 키의 신선도와 확신성을 갖으면서 계산적 복잡도와 교환되는 데이터 량을 감소시키기 위한 네 가지 키 교환 프로토콜을 제안하고, 제안된 프로토콜의 안전성을 분석하며, 각 제안방식들의 특성을 비교 분석한다. 특히 이러한 특성을 갖는 DH 알고리즘, MTI(Matsumoto, Takashima, Imai), ECDH(Elliptic Curve Diffie-Hellman) 기반의 여러 가지 키 교환 프로토콜들을 제안한다.

• 전자통신동향분석
• /
• 제35권5호
• /
• pp.83-91
• /
• 2020

In this paper, the contemporary deployment of broadband and Internet-of-Things (IoT) services based on the Low Earth Orbit (LEO) satellite communication network is presented. First, the global service and key technologies of small and nanosatellites are briefly addressed, and then, the progress of relevant standard technologies is explained. Finally, the overall potential for the future development of the LEO satellite communication network is highlighted.

• ETRI Journal
• /
• 제26권3호
• /
• pp.265-268
• /
• 2004

We develop a simple exact solution method for return link capacity allocation scheduling in a satellite interactive network using a hybrid code-division multiple access / time-division multiple access (CDMA/TDMA) scheme.

• 한국경영과학회지
• /
• 제31권1호
• /
• pp.117-129
• /
• 2006

In this paper, we consider broadband satellite networks using MF-TDMA (Multi-Frequency Time Division Multiple Access) scheme. We analyze the number of expected lost packets in each terminal, and mathematically formulate optimal buffer and timeslot allocation model to minimize the weighted sum of the numbers of expected lost packets. We also suggest optimal buffer and timeslot allocation scheme based on Lagrangean relaxation technique to solve the proposed model in a fast time. Extensive experiments show that the proposed scheme provides encouraging results.

• 한국위성정보통신학회논문지
• /
• 제9권1호
• /
• pp.45-50
• /
• 2014

본 논문에서는 한 도시(원주시)를 대상으로 안정적이면서 높은 경제 절감 효과를 얻을 수 있는 광대역 무선 Smart-city형 네트워크 커버리지를 제안하고자 한다. 이를 위하여 해당 지역에 대한 사전 지리적 조사를 실시하고 환경에 적합한 장비를 선택하여 네트워크망의 추가 및 복구가 쉬운 무선 메쉬 네트워크망을 설계하였고 시뮬레이션을 통해 기존에 구축되어 있는 네트워크망과 그 성능을 비교, 평가하고 고찰하였다. 본 논문이 추구하는 목표는 연구를 통해 무선 메쉬 네트워크의 경비 절감 효과 및 우수한 성능을 평가받고 이를 활용하여 그린 IT의 기초가 될 수 있는 미래지향적 도심 통합 네트워크를 제안하는데 있다.

• 한국군사과학기술학회지
• /
• 제21권6호
• /
• pp.826-841
• /
• 2018

The military satellite communication of ROK military, ANASIS is designed for analog data such as voice and streaming data. ANASIS cannot fully support ALL-IP communications due to its long propagation delay. The next generation satellite communication system is being designed to overcome the limitation. Next generation satellite communications system considers both high-speed and low-speed networks to support various operating environment. The low-speed satellite supports both broadband and narrow-band communication. This network works as the infrastructure for of wide-area internetworking over multiple AS's in the terrestrial network. It requires minimum satellite frequency and minimum power and works without PEP and router. In this paper, we propose a network operation structure to enable the inter-operation between high and low-speed satellite networks. In addition, we propose a data link protocol for low speed satellite networks.

• 한국위성정보통신학회논문지
• /
• 제12권1호
• /
• pp.88-93
• /
• 2017

4차 산업혁명이 산업인터넷의 확산을 통해 이루어지는 과정에서 정책 입안자는 필연적으로 두 가지 장벽에 마주치게 된다. 하나는 기존 장비들을 스마트화된 장비들로 대체하여 물리망을 구축하는 일이고 다른 하나는 이 물리망에 알맞은 연결성을 제공하는 일이다. 호주는 국가 광대역 통신망 사업을 진행하면서 국내 통신 인프라를 하나의 회사로 집결시키고 위성통신을 적극 채용하면서 스마트화를 진행하는 사업자들에게 해당 사업장의 물리적 위치와는 관계없이 현존하는 모든 형태의 통신을 제공할 수 있게 정비하는 한편 기존 장비를 대체하는 사업장에 대한 지원 사업도 벌이고 있다. 또한, 호주의 위성 활용 정책을 통해 위성통신의 활용이 호주광대역 통신망 사업에 영향을 미치면서 새로운 통신 위성을 발사하는 등 위성통신의 품질의 향상을 꾀하면서 동시에 위성통신을 활용한 여러 4차 산업혁명 사업을 진행하고 있으며 본 논문은 이 사업들의 분석을 통해 위성통신이 4차 산업혁명에서 어떤 역할을 하는 지를 분석하였다.

• 한국정보보호학회:학술대회논문집
• /
• 한국정보보호학회 2002년도 종합학술발표회논문집
• /
• pp.479-486
• /
• 2002

본 논문에서는 국내 광대역 위성 액세스 망(BSAN: Broadband Satellite Access Network) 에 적용 가능한 보안 기능을 위한 가이드 라인을 살펴보고, RCST와 NCC간에 인증 및 키 관리 기능을 위하여 요구되는 주요 핵심 보안 메커니즘에 기술한다. 더불어 국내 광대역 위성 액세스망을 위한 가이드라인을 기술하고, ETSI 표준을 분석한다. 기종 표준안의 키 공유 프로토콜은 키의 신선도와 확신성을 제공하지 않는다. 따라서 본 논문에서는 키의 신선도와 확신성을 갖으면서 계산적 복잡도와 교환되는 데이터 량을 감소시키기 위한 세 가지 키분배 프로토콜을 제안하고 제안된 프로토콜의 특성을 비교 분석한다. 특히 이러한 특성을 갖는 ECDH(Elliptic Curve Diffie-Hellman)키 공유 프로토콜을 제안한다.