• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제17권2호
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• pp.97-104
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• 2019

Distributed mobility management (DMM) does not use a centralized device. Its mobility functions are distributed among routers; therefore, the mobility services are not limited to the performance and reliability of specific mobility management equipment. The DMM scheme has been studied as a partially distributed architecture, which distributes only a packet delivery domain in combination with the software defined network (SDN) technology that separates the packet delivery and control areas. Particularly, a separated control area is advantageous in introducing a new service, thereby optimizing the network by recognizing the entire network situation and taking an optimal decision. The SDN-based mobility management scheme is studied as a method to optimize the packet delivery path whenever a mobile node moves; however, it results in excessive signaling processing cost. To reduce the high signaling cost, we propose a hybrid distributed mobility management method and analyze its performance mathematically.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제22권7호
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• pp.1030-1040
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• 2018

분산 이동성 관리 방식은 이동성 기능을 사용자와 가까이에 위치한 네트워크 경계로 분산시킨다. 이에 따라서 트래픽 전달 비용을 낮추고 패킷 전달 경로를 최적화할 수 있으며 확장성이 높은 장점을 갖는다. 하지만, 시그널링 메시지를 교환하기 위한 모바일 앵커의 개수가 증가하여 시그널링 비용이 증가하는 문제점을 갖는다. 그래서 지속시간이긴 세션에 대해서 높은 시그널링 비용을 감소시키는 하이브리드 분산 이동성 방식이 연구되었고 본 논문에서는 네트워크 이동성을 지원하는 환경으로 하이브리드 방식을 확장한다. 모바일 라우터는 차량에 장착되어 모바일 장치들과 함께 이동한다. 따라서 모바일 라우터에 대해서 고속 이동성 특성을 정의하여 이용하는 하이브리드 방식을 제안한다. 모바일 라우터의 이동성 특성에 따라서 모바일 앵커를 분산하여 할당하거나 혹은 특정한 모바일 앵커를 지정하여 할당한다. 본 논문은 네트워크 이동성을 지원하는 하이브리드 분산 이동성 관리 방식에 대해서 제안하고 성능을 수학적으로 분석하여 우수한 성능임을 보여준다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제21권10호
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• pp.1862-1872
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• 2017

현재의 중앙 집중형 이동성 관리 방식의 제약점들을 극복하기 위해서, IETF는 홈 에이전트의 이동성 기능을 사용자 가까이에 위치한 네트워크 경계 쪽으로 분산시키는 분산 이동성 관리 방식에 대해서 논의해왔다. 분산 이동성 관리 프로토콜은 트래픽 전달 비용이 낮고 확장성이 높다는 장점을 갖고 있다. 하지만, 시그널링 비용이 높고 주소관리가 복잡하다는 문제점을 보이고 있다. 특히 세션의 지속시간이 길고 빠르게 이동하는 사용자의 경우에는 이러한 문제점을 더욱 어렵게 만든다. 지속시간이 긴 세션에 대해서 높은 시그널링 비용을 감소시키기 위해서 우리는 하이브리드 분산 이동성 관리 방식을 제안하며, 이는 세션 지속 시간에 따라서 다른 이동성 앵커를 할당한다. 본 논문에서 우리는 제안한 하이브리드 분산 이동성 관리 방식에 대해서 성능을 분석하며 시그널링 비용 측면에서 우수한 성능임을 보여준다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2015년도 추계학술발표대회
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• pp.426-429
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• 2015

최근 급격히 증가한 모바일 기기로 인하여 발생되는 데이터/제어 트래픽은 LTE/EPC 네트워크에서 중앙에 과다한 트래픽 수용문제가 중요 이슈로 부각되고 있다. 기존의 Centralized Mobility Management(CMM) 기반의 LTE/EPC 네트워크에서 Mobility Anchor 역할을 수행하는 Packet Data Network Gateway (P-GW)에서는 데이터 트래픽 과부하가 발생한다. 또한 Distributed Mobility Management (DMM) 기반의 LTE/EPC 네트워크에서 분산된 Mobility Anchor 역할을 수행하는 PDN Edge Gateway (P-EGW)에서는 제어 트래픽의 과부하가 발생한다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위하여 CMM 기반과 DMM 기반을 결합한 새로운 Software Defined Network (SDN) 기반의 LTE/EPC 네트워크 이동성 관리 기법을 제안한다. 이를 위하여, P-EGW를 네트워크 내에 분산 배치하고 중앙에 P-GW를 배치한다. SDN 컨트롤러는 EPC의 역할도 수행하며 UE의 이동성에 따라 적절한 CMM 기법과 DMM 기법을 이용하도록 하는 기법을 제안한다. 또한, 제안하는 새로운 LTE/EPC 네트워크 구조와 기존의 CMM기반의 LTE/EPC 네트워크 구조, DMM 기반의 LTE/EPC 네트워크 구조를 핸드오버 지연시간과 데이터 전송시간 측면에서 성능 비교 분석을 한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제42권4호
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• pp.768-779
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• 2017

최근 급격히 증가한 모바일 기기의 활성화로 인하여 CMM 기반의 LTE/EPC 네트워크에 과다한 데이터/제어 트래픽의 수용이 힘들어지는 문제가 중요 이슈로 부각되고 있다. 이를 해결하기 위하여 IETF에서는 Distributed Mobility Management (DMM) 기반의 이동성 관리 방안을 제안하였다. 하지만, DMM 기술은 중앙의 트래픽 부하 분산에 초점을 두고 있어서 과다한 제어 트래픽 수용에 관한 문제를 해결하기에는 부족하다. 따라서, 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위하여 SDN을 기반으로 CMM과 DMM을 함께 이용하는 C-DMM LTE/EPC 네트워크 구조를 제시한다. 이를 위하여, 기존의 LTE/EPC 네트워크 구조 변경을 최소화 하면서도 효율적인 DMM을 지원하기 위하여 기존 P-GW와 유사한 기능을 수행하는 Packet Data Network Edge Gateway (P-EGW)를 LTE 단말에 근접한 위치에 분산 배치하는 새로운 LTE/EPC 모델을 제안하고, 이를 위하여 단말의 이동성 및 PDN 연결 개수에 따라서 CMM과 DMM 기법 사이 중 하나를 선택하는 방안을 제안한다. 마지막으로, ONOS 컨트롤러와 Mininet 환경에서 각 기법들 사이의 데이터 처리량 및 제어 트래픽의 처리량을 비교하여 제안하는 네트워크 구조 및 기법에 대한 타당성을 입증한다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제13권7호
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• pp.3369-3385
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• 2019

There are various research challenges in vehicular ad hoc networks (VANETs) that need to be focused until an extensive deployment of it becomes conceivable. Design and development of a scalable routing algorithm for VANETs is one of the critical issue due to frequent path disruptions caused by the vehicle's mobility. This study aims to provide a novel road-aware routing protocol for vehicular networks named as Two-level hierarchical Hybrid Road-Aware (THERA) routing for vehicular ad hoc networks. The proposed protocol is designed explicitly for inter-vehicle communication. In THERA, roads are distributed into non-overlapping road segments to reduce the routing overhead. Unlike other protocols, discovery process does not flood the network with packet broadcasts. Instead, THERA uses the concept of Gateway Vehicles (GV) for the discovery process. In addition, a route between source and destination is flexible to changing topology, as THERA only requires road segment ID and destination ID for the communication. Furthermore, Road-Aware routing reduces the traffic congestion, bypasses the single point of failure, and facilitates the network management. Finally yet importantly, this paper also proposes a probabilistical model to estimate a path duration for each road segment using the highway mobility model. The flexibility of the proposed protocol is evaluated by performing extensive simulations in NS3. We have used SUMO simulator to generate real time vehicular traffic on the roads of Gangnam, South Korea. Comparative analysis of the results confirm that routing overhead for maintaining the network topology is smaller than few previously proposed routing algorithms.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2017년도 춘계학술발표대회
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• pp.113-116
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• 2017

최근 급격히 증가한 모바일 기기와 Over The Top (OTT) 서비스의 활성화로 인하여 CMM 기반의 LTE/EPC 네트워크에 과다한 데이터/제어 트래픽의 수용이 힘들어지는 문제가 중요 이슈로 부각되고 있다. 이를 해결하기 위하여 IETF는 Distributed Mobility Management (DMM) 기반의 이동성 관리 방안을 제안하였다. 하지만 DMM 기술은 중앙의 트래픽 부하 분산에 초점을 두고 있어 단말의 이동과 관련하여 발생하는 과다한 제어 트래픽 수용에 관한 문제를 해결하기에는 부족하다. 따라서 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위하여 SDN 기반으로 CMM과 DMM을 함께 이용하는 HMM (Hybrid Mobility Management) LTE/ECP 네트워크 모델을 제시한다. 또한 HMM 기반의 LTE/EPC 네트워크 모델은 CMM 및 DMM 기법의 선택을 위해 단말의 이동성과 PDN 연결의 개수를 고려한 선택방안을 제시하며, 제안하는 HMM 기반의 LTE/EPC 네트워크 구조에서의 데이터 트래픽 부하량과 단말의 이동성과 PDN 연결 개수에 따라 제어 트래픽의 양을 비교하는 그래프를 제시하며 제안하는 네트워크 모델의 타당성을 입증한다.

• Industrial Engineering and Management Systems
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• 제15권3호
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• pp.268-277
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• 2016

Load balancing is a significant technique to prolong a network's lifetime in sensor network. This paper introduces a hybrid approach named as Load Distributing Hybrid Routing Protocol (LDHRP) composed with a border node routing protocol (BDRP) and greedy forwarding (GF) strategy which will make the routing effective, especially in mobility scenarios. In an existing solution, because of the high network complexity, the data delivery latency increases. To overcome this limitation, a new approach is proposed in which the source node transmits the data to its respective destination via border nodes or greedily until the complete data is transmitted. In this way, the whole load of a network is evenly distributed among the participating nodes. However, border node is mainly responsible in aggregating data from the source and further forwards it to mobile sink; so there will be fewer chances of energy expenditure in the network. In addition to this, number of hop counts while transmitting the data will be reduced as compared to the existing solutions HRLBP and ZRP. From the simulation results, we conclude that proposed approach outperforms well than existing solutions in terms including end-to-end delay, packet loss rate and so on and thus guarantees enhancement in lifetime.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2009년도 추계학술대회
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• pp.571-573
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• 2009

이동 애드혹 네트워크(MANET)는 무선네트워크에서 노드들이 제한적인 에너지를 가지고 있기 때문에 보다 효율적인 노드의 관리가 요구 된다. 이러한 MANET에서는 정적인 네트워크에 비해 토폴로지가 자주 변하므로 이동성을 고려한 에너지 효율적인 라우팅 프로토콜이 요구된다. 기존에 제안 된 CACH(Context-aware Adaptive Clustering Hierarchy)[1]는 하이브리드 라우팅 방식을 분산 클러스터링 기반으로 구성하여 네트워크 수명을 연장하고 지연시간을 감소하였다. 하지만 노드의 밀도증가를 효율적으로 알고리즘에 적용하지 못한 문제점이 있다. 이를 보완하기 위해 본 논문에서는, CACHE(Context-aware Adaptive Clustering Hierarchy and Energy efficient)를 제안한다. CACHE는 노드 밀도 변경에 대해 적응적으로 알고리즘을 적용할 수 있도록 클러스터 구성을 수정하여, CACH가 갖는 노드 밀도 문제를 개선하였다.