• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제10권8호
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• pp.3435-3454
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• 2016

Device-to-device (D2D) communication is a potential solution to the incessant increase in data traffic on cellular networks. The greatest problem is how to control the interference between D2D users and cellular mobile users, and between D2D users themselves. This paper proposes a solution for this issue by putting the full control privilege in cellular network using the software-defined networking (SDN) concept. A software virtual switch called Open vSwitch and several components are integrated into mobile devices for data forwarding and radio resource mapping, whereas the control functions are executed in the cellular network via a SDN controller. This allows the network to assign radio resources for D2D communication directly, thus reducing interference. This solution also brings out many benefits, including resource efficiency, energy saving, topology flexibility, etc. The advantages and disadvantages of this architecture are analyzed by both a mathematical method and a simple implementation. The result shows that implementation of this solution in the next generation of cellular networks is feasible.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제28권12호
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• pp.105-114
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• 2023

본 논문은 모바일 IAB를 향한 UxNB 네트워크 배포 및 운영 방안을 제안한다. SDN(Software Defined Network) 기반으로 UxNB 네트워크를 운영하여, 이동 통신 서비스를 원하는 지역에 UxNB를 배포한다. 서비스 지역에 UxNB를 배포한 후, IAB를 설정하여 이동 통신 서비스를 수행할 수 있다. 이를 위해 본 논문에서는 먼저 UAV 컨트롤러(UAV controller)와 SDN 컨트롤러(SDN controller)로 구성되는 UxNB 네트워크 컨트롤러(UxNB NC; UxNB network controller)를 제안하고 필요한 기능들을 기술한다. 다음으로 UxNB 네트워크를 배포하고 운영할 수 있는 시나리오를 단계별로 상세하게 제시한다. 또한 UxNB 네트워크 컨트롤러의 위치, UxNB에 대한 UAV 컨트롤러 제어 명령 전달 방법, UxNB 네트워크를 위한 IAB 적용 방법, UxNB 네트워크의 최적화, UxNB 네트워크의 RLF(radio link failure) 복구 및 UxNB 네트워크의 보안(security)에 대한 향후 연구를 논한다. 제안한 UxNB NC 아키텍처와 UxNB 네트워크 배포 및 운영 방안을 이용하여 모바일 IAB에 UxNB 네트워크를 원활하게 통합할 수 있을 것으로 기대한다.

• ETRI Journal
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• 제39권4호
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• pp.525-534
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• 2017

A hardware-acceleration architecture that separates virtual network functions (VNFs) and network control (called HSN) is proposed to solve the mismatch between the simple flow steering requirements and strong packet processing abilities of software-defined networking (SDN) forwarding elements (FEs) in SDN/network function virtualization (NFV) architecture, while improving the efficiency of NFV infrastructure and the performance of network-intensive functions. HSN makes full use of FEs and accelerates VNFs through two mechanisms: (1) separation of traffic steering and packet processing in the FEs; (2) separation of SDN and NFV control in the FEs. Our HSN prototype, built on NetFPGA-10G, demonstrates that the processing performance can be greatly improved with only a small modification of the traditional SDN/NFV architecture.

• 한국통신학회논문지
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• 제39B권6호
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• pp.406-413
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• 2014

최근 몇 년 사이 인터넷을 통해 접속 가능한 디바이스가 다양해지는 한편 디바이스가 콘텐츠의 사용자가 아닌 제공자가 되면서 콘텐츠 트래픽이 급속하게 증가하고 있다. 이와 같은 콘텐츠 트래픽이 기존과는 다른 패턴을 갖기 때문에, 효율적인 콘텐츠 전송 서비스를 위한 다양한 연구가 진행 중이다. 대표적 콘텐츠 전송 서비스 기술인 CCN(Contents Centric Network)은 기존의 기술 구조와 상이한 혁신적인 구조를 갖고 있기 때문에 기존의 네트워크와의 호환 문제가 발생한다. 이와 같은 문제를 해결하기 위해 본 논문에서는 CCN과 기존 망과의 연동 시 효율적 콘텐츠 전송을 위한 SaNA(Software adaptive Network Architecture) 구조를 제안한다. 이는 미래 인터넷의 핵심 기술 분야인 CCN 과 소프트웨어 정의 네트워킹 기술(Software Defined Networking : SDN) 을 활용하여 기존 망에 점진적으로 적용해 나가기 위한 융합 시스템이다. SaNA를 통해 콘텐츠를 서비스하는 경우, 기존 네트워크 대비 네트워크 대역폭 효율성을 두 배로 높일 수 있고, 콘텐츠 전송 시간도 약 1.7 배 단축시킬 수 있다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제23권2호
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• pp.247-254
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• 2020

The recent Internet environment is characterized by the explosion of certain types of data, as the data that people want is affected by certain issues. In this paper, we propose a load balancing technique that considers the data generation forms. The concept of this technique is to prioritize some type of data when it suddenly explodes. This is a technique to build an add-on middle box on a switch to monitor packets and give priority to a queue for load balancing. This technique worked when certain types of data exploded. SDN(Software Defined Networking) has the advantage of efficiently managing a number of network equipment. However, load balancing in the SDN environment has not been studied much. Applying the proposed load balancing technique in the SDN environment can save time and budget and easily implement our policies. When the proposed load balancing technique is applied to the SDN environment, it has been found that the techniques we want can be easily applied to the network systems, and that efficient data processing is possible when certain types of data explosion.

• 전기학회논문지
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• 제66권12호
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• pp.1913-1920
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• 2017

Software Defined Networking creates totally new concept of networking and its applications which is based on separating the application and control layer from the networking infrastructure as a result it yields new opportunities in improving the network security and making it more automated in robust way, one of these applications is Denial of Service attack mitigation but due to the dynamic nature of Denial of Service attack it would require dynamic response which can mitigate the attack with the minimum false positive. In this paper we will propose a new mitigation Framework for DDoS attacks using Software Defined Networking technology to protect online services e.g. websites, DNS and email services against DoS and DDoS attacks.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제11권11호
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• pp.5200-5222
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• 2017

The separation of control plane and data plane in Software Defined Network (SDN) makes it flexible to control the network behavior, while also causes some inconveniences to the link failure recovery due to the delay between fail point and the controller. To avoid delay and packet loss, pre-defined backup paths are used to reroute the disrupted flows when failure occurs. However, it may introduce large overhead to build and maintain these backup paths and is hard to dynamically construct backup paths according to the network status so as to avoid congestion during rerouting process. In order to realize congestion aware fast link failure recovery, this paper proposes a novel method which installs multi backup paths for every link via source routing and per-hop-tags and spread flows into different paths at fail point to avoid congestion. We carry out experiments and simulations to evaluate the performance of the method and the results demonstrate that our method can achieve congestion aware fast link failure recovery in SDN with a very low overhead.

• 정보과학회 논문지
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• 제43권11호
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• pp.1223-1232
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• 2016

가상 네트워크 기술은 다양한 서비스의 요구조건을 반영한 네트워크를 제공할 수 있다. 다양한 서비스의 요구조건을 반영하기 위해 효율적인 리소스 분배 기술이 필요하다. 기존의 트래픽 대역폭 분배 기법들은 다운링크 트래픽만 제어하거나 네트워크의 트래픽 상황을 고려하지 않는다. 무선 네트워크에서 다운링크와 업링크는 같은 자원을 공유한다. 또한, 기존의 트래픽 대역폭 분배 기법들은 모든 스테이션이 포화된 트래픽을 발생시킨다고 가정한다. 그래서 기존의 트래픽 대역폭 분배 기법들은 가상 무선 네트워크에서 트래픽 제어를 할 수 없다. 본 논문에서는 이러한 문제들을 해결하기 위해 트래픽 기반 대역폭 제어 기법을 제안한다. 가상 네트워크에 SDN을 적용하고 각 스테이션의 트래픽을 모니터링하고 비포화 트래픽을 발생시키는 스테이션을 탐색한다. 또한, 모니터링 정보를 기반으로 업링크와 다운링크 트래픽을 동적으로 제어한다. 실제 테스트베드 구성 후, 기존의 기법과 비교 결과, 트래픽 대역폭 분배 성능이 최대 14% 개선되었다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제18권4호
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• pp.559-566
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• 2016

Software defined network (SDN) can effectively improve the performance of traffic engineering and will be widely used in backbone networks. Therefore, new energy-saving schemes must take SDN into consideration; this action is extremely important owing to the rapidly increasing energy consumption in telecom and Internet service provider (ISP) networks. Meanwhile, the introduction of SDN in current networks must be incremental in most cases, for technical and economic reasons. During this period, operators must manage hybrid networks in which SDN and traditional protocols coexist. In this study, we investigate the energy-efficient traffic engineering problem in hybrid SDN/Internet protocol (IP) networks. First, we formulate the mathematical optimization model considering the SDN/IP hybrid routing mode. The problem is NP-hard; therefore, we propose a fast heuristic algorithm named hybrid energy-aware traffic engineering (HEATE) as a solution. In our proposed HEATE algorithm, the IP routers perform shortest-path routing by using distributed open shortest path first (OSPF) link weight optimization. The SDNs perform multipath routing with traffic-flow splitting managed by the global SDN controller. The HEATE algorithm determines the optimal setting for the OSPF link weight and the splitting ratio of SDNs. Thus, the traffic flow is aggregated onto partial links, and the underutilized links can be turned off to save energy. Based on computer simulation results, we demonstrate that our algorithm achieves a significant improvement in energy efficiency in hybrid SDN/IP networks.

• 방송공학회논문지
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• 제19권1호
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• pp.14-23
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• 2014

본 논문은 최근 이동통신 네트워크에서 폭발적으로 증가하고 있는 비디오 트래픽이 야기한 문제와 요구사항의 해결책으로써, SDN(Software Defined Network)을 기반으로 하는 다중 무선 접속 기술(Multiple Radio Access Technology)의 제어 기법을 제안하고 그 성능을 자체 구축한 테스트베드를 통하여 평가한다. 이를 위하여, 먼저 사업자 입장에서 3rd-party의 비디오 트래픽을 사업자망으로부터 우회(off-loading)시키는 방안의 필요성과, 사용자에게 저비용으로 고속의 대용량 비디오 콘텐츠 서비스를 제공하는 방안에 대하여 논의한다. 또한 성능평가를 위한 테스트베드는 OpenStack 클라우드 및 SDN 기반으로 구축 하였다. 이를 통해, OpenFlow와 Open Switch를 이용하여 2개의 2.4GHz 무선 랜 링크와 3개의 5GHz 무선 랜 링크가 동시에 하나의 서비스를 지원하도록 함으로서 820 Mbps 급의 초고속 클라우드 비디오 서비스를 위한 전송 속도를 실현하였다.