• 인터넷정보학회논문지
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• 제23권5호
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• pp.17-23
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• 2022

Network slicing is a promising paradigm and significant evolution for adjusting the heterogeneous services based on different requirements by placing dynamic virtual network functions (VNF) forwarding graph (VNFFG) and orchestrating service function chaining (SFC) based on criticalities of Quality of Service (QoS) classes. In system architecture, software-defined networks (SDN), network functions virtualization (NFV), and edge computing are used to provide resourceful data view, configurable virtual resources, and control interfaces for developing the modified deep reinforcement learning agent (MDRL-A). In this paper, task requests, tolerable delays, and required resources are differentiated for input state observations to identify the non-critical/critical classes, since each user equipment can execute different QoS application services. We design intelligent slicing for handing the cross-domain resource with MDRL-A in solving network problems and eliminating resource usage. The agent interacts with controllers and orchestrators to manage the flow rule installation and physical resource allocation in NFV infrastructure (NFVI) with the proposed formulation of completion time and criticality criteria. Simulation is conducted in SDN/NFV environment and capturing the QoS performances between conventional and MDRL-A approaches.

• 한국통신학회논문지
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• 제39B권6호
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• pp.379-386
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• 2014

최근 네트워크가 점점 복잡해짐에 따라 많은 수의 미들박스를 동적으로 유연하게 관리할 필요성이 증가하고 있으며, 미들박스 설정이 사업자의 정책과 다르게 잘못 설정되는 경우가 빈번하기 때문에 미들박스를 효율적으로 관리할 수 있는 기법이 절실한 상황이다. 이러한 미들박스 관리의 어려움은 SDN (Software Defined Networking)의 중앙 집중화된 컨트롤러 구조와 유연한 프로그래밍 능력을 통해 해결할 수 있다. 즉, 네트워크 상황에 맞춰 동적으로 미들박스 정책을 적용하고, 데이터/컨트롤 평면의 분리를 통해 기존 미들박스 구조는 그대로 유지한 채 새로운 컨트롤 평면을 추가하는 것이 가능하다. 또한 클라우드와 분산 네트워크 기능 가상화 (NFV : Network Function Virtualization) 기술을 통해 보다 유연하게 미들박스를 관리하는 방안도 가능하다. 본 논문에서는 유선망과 무선망이 통합된 네트워크에서 SDN 기반의 미들박스 관리 기법과 클라우드 기반의 미들박스 관리 방안에 대해 알아보고 향후 연구 이슈에 대해서 살펴본다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2014년도 춘계학술대회
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• pp.142-146
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• 2014

최근의 스마트 폰과 이동통신 망의 발전으로 인하여 모바일 컴퓨팅 환경이 더 이상 보조적인 수단이 아니게 되었다. 그리고 데이터 센터의 활성화로 인하여 클라우드 컴퓨팅, 빅 데이터, SDN(Software Defined Network), 그리고 NFV(Network Function Virtualization)과 같은 새로운 서비스 기술들이 나타나고 있다. 이러한 컴퓨팅 환경의 변화와 새로운 서비스 기술들의 도래로 인하여 다양한 요구를 수용할 수 있는 전송 계층 프로토콜이 필요로 하게 되었다. 또한 전송 프로토콜은 추가적인 기술 변화에도 대응할 수 있는 확장 가능한 기능이 요구된다. 본 논문에서는 전송 프로토콜이 확장 가능한 기능을 가지기 위해 기존의 전송 계층을 세 개의 계층으로 나누는 구조를 제안하고, 하위 계층에 해당하는 ETP(Extensible Transport Protocol)를 설계하였다.

• Journal of Information Processing Systems
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• 제13권2호
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• pp.236-255
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• 2017

The rapid growth of smart devices demands an enhanced throughput for network connection sustainability during mobility. However, traditional wireless network architecture suffers from mobility management issues. In order to resolve the traditional mobility management issues, we propose a novel architecture for future wireless access network based on software-defined network (SDN) by using the advantage of network function virtualization (NFV). In this paper, network selection approach (NSA) has been introduced for mobility management that comprises of acquiring the information of the underlying networking devices through the OpenFlow controller, percepts the current network behavior and later the selection of an appropriate action or network. Furthermore, mobility-related scenarios and use cases to analyze the implementation aspects of the proposed architecture are provided. The simulation results confirm that the proposed scenarios have obtained a seamless mobility with enhanced throughput at minimum packet loss as compared to the existing IEEE 802.11 wireless network.

• 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.

• ETRI Journal
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• 제41권2호
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• pp.207-223
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• 2019

Network function virtualization can significantly improve the flexibility and effectiveness of network appliances via a mapping process called service function chaining. However, the failure of any single virtualized network function causes the breakdown of the entire chain, which results in resource wastage, delays, and significant data loss. Redundancy can be used to protect network appliances; however, when failures occur, it may significantly degrade network efficiency. In addition, it is difficult to efficiently map the primary and backups to optimize the management cost and service reliability without violating the capacity, delay, and reliability constraints, which is referred to as the reliability-aware service chaining mapping problem. In this paper, a mixed integer linear programming formulation is provided to address this problem along with a novel online algorithm that adopts the joint protection redundancy model and novel backup selection scheme. The results show that the proposed algorithm can significantly improve the request acceptance ratio and reduce the consumption of physical resources compared to existing backup algorithms.

• 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.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제19권4호
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• pp.13-19
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• 2019

SDN은 통신에서의 트래픽 문제를 해결하기 위해 가장 활발하게 연구되고 있는 주제 중 하나이다. SDN은 진보된 API를 통해 네트워크 자원을 가상화하여 하나의 물리적 네트워크에서 다중 네트워크를 구현한다. Network Function Virtualized(NFV)는 네트워크 기능을 소프트웨어 인스턴트, 가상화 기술을 사용하는 하드웨어에서 VNF으로 배포한다. 이러한 기능은 IP, 라우터등을 가상화하여 네트워크 관리를 쉽게하고 성능을 향상시킨다. 본 논문은 가상화된 산업 네트워크에서 SDN 배포를 통해 SDN의 분산 컨트롤러 효과를 제공하고 트래픽을 제어하는 방식을 제안하였다. SDN 배포는 제안된 기법을 사용시 트래픽 관리를 보다 효율적으로 할 수 있으리라 기대한다.

• KNOM Review
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• 제22권3호
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• pp.1-12
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• 2019

최근 빅데이터와 AI를 이용한 연구들이 ICT 분야에서 주요 이슈로 부상하고 있다. 하지만 연구를 위한 빅데이터의 크기가 기하급수적으로 증가하면서 기존 네트워크 방식의 데이터 전송에 대해 사용자들은 빅데이터를 송수신하는데 걸리는 시간은 하드디스크를 복사하여 보내는 시간보다 느리다는 문제를 제기한다. 이에 따라 연구자들은데이터를 고속으로 전송하고, 다양한 네트워크의 구조를 수용할 수 있는 동적이고 유연한 네트워크 기술을 요구한다. SDN/NFV 기술은 네트워크를 프로그래밍하여 사용자들의 요구에 적절한 네트워크를 제공할 수 있는 기술로써, 네트워크의 유연성 및 보안성 문제를 해결할 수 있다. 또한 AI를 수행하는데 있어 문제가 되는 중앙집중적 방식의데이터 처리는 실시간성을 보장할 수 없고, 트래픽이 증가하는 경우 네트워크 지연이 발생한다. 이를 해결하기 위해 중앙집중적 방식을 탈피한 Edge-Computing 기술을 이용하여 해결할 수 있다. 본 논문에서는 SDN, NFV, Edge-Computing 기술에 대한 개념 및 연구 동향에 대해 알아보고, 세 가지 기술을 접목시켜 사용되는 데이터 중심 네트워크 기술 동향에 대해 분석한다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제22권6호
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• pp.1-8
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• 2021

With the rapid growth of intelligent devices and communication technologies, 5G network environment has become more heterogeneous and complex in terms of service management and orchestration. 5G architecture requires supportive technologies to handle the existing challenges for improving the Quality of Service (QoS) and the Quality of Experience (QoE) performances. Among many challenges, traffic steering is one of the key elements which requires critically developing an optimal solution for smart guidance, control, and reliable system. Mobile edge computing (MEC), software-defined networking (SDN), network functions virtualization (NFV), and deep learning (DL) play essential roles to complementary develop a flexible computation and extensible flow rules management in this potential aspect. In this proposed system, an accurate flow recommendation, a centralized control, and a reliable distributed connectivity based on the inspection of packet condition are provided. With the system deployment, the packet is classified separately and recommended to request from the optimal destination with matched preferences and conditions. To evaluate the proposed scheme outperformance, a network simulator software was used to conduct and capture the end-to-end QoS performance metrics. SDN flow rules installation was experimented to illustrate the post control function corresponding to DL-based output. The intelligent steering for network communication traffic is cooperatively configured in SDN controller and NFV-orchestrator to lead a variety of beneficial factors for improving massive real-time Internet of Things (IoT) performance.