위치 인식 컴퓨팅에서 효율적인 위치 관리 기법

송문배(MoonBae Song),강상원(SangWon Kang),박광진(KwangJin Park),황종선(Chong-Sun Hwang) 한국정보과학회 2004 정보과학회논문지 : 데이타베이스 Vol.31 No.5

이동 객체의 위치를 효율적으로 추적하는 방법을 찾는 일은 위치 인식 컴퓨팅에서 가장 중요한 문제 가운데 하나로 꼽을 수 있다. 이를 위해서 저장된 위치 정보를 효율적으로 갱신하는 프로토콜이 필요하다. 이러한 위치 갱신 전략의 성능은 가정한 이동 패턴에 따라 크게 좌우되는데, 지금까지의 연구는 이동성 문제를 무시하였거나, 시간에 대한 지나치게 단순한 선형함수로만 다루고 있다. 이 논문은 이동 패턴이 복잡한 객체들의 위치 정보를 표현하고 갱신하기 위한 상태 기반 이동 모델을 제안한다. 그리고, 이 모델을 바탕으로 이동성을 인식하는 상태기반 위치 갱신 프로토콜을 제안한다. 성능을 비교하여, 이 방법이 위치 갱신 비용과 대역폭 소모를 두드러지게 줄일 수 있음을 보여준다 One of the most important issue in location-aware computing is tracking moving objects efficiently. To this end, an efficient protocol which updates location information in a location server is highly needed. In fact, the performance of a location update strategy highly depends on the assumed mobility pattern. In most existing works, however, the mobility issue has been disregarded and too simplified as linear function of time. In this paper, we propose a new mobility model, called state-based mobility model (SMM) to provide more generalized framework for both describing the mobility and updating location information of complexly moving objects. We also introduce the state-based location update protocol (SLUP) based on this mobility model. Using experimental comparison, we illustrate that the proposed technique is many times better in reducing location update cost and the communication bandwidth consumption.

AMV: 클로킹 영역을 최소화하는 k-익명화 기법

송두희 ( Doohee Song ),허민재 ( Minjae Heo ),심종원 ( Jongwon Sim ),황소리 ( Sori Hwang ),송문배 ( Moonbae Song ),박광진 ( Kwangjin Park ) 한국인터넷정보학회 2014 인터넷정보학회논문지 Vol.15 No.6

본 논문에서, 우리는 이동 벡터(motion vector)를 이용하여 이동 중인 클라이언트의 k-익명화를 지원하는 AMV 기법을 제안한다. AMV는 이동 벡터 정보를 이용하여 사용자(클라이언트)들의 최소 클로킹 영역을 만들 수 있다. 클로킹 영역을 줄이는 주된 이유는 서버가 공간 질의를 요청한 모든 사용자에게 다수의 객체 정보(질의 결과)를 전송해야 하기 때문이다. 실험 결과를 통하여 기존 기법보다 AMV 기법의 성능이 우수함을 증명하였다. In this paper, we propose AMV scheme which supports k-anonymization by using vectors for mobile clients. AMV can produces the minimal cloaking area using motion vector information of users (clients). The main reason for minimizing cloaking area is a server has to send the object information to all users who request the spatial queries. The experimental results show that the proposed AMV has superior performance over existing methods.

Mobile IPv6와 Hierarchical Mobile IPv6의 시그널링 부하 분석

공기식(Ki-Sik Kong),송문배(MoonBae Song),황종선(Chong-Sun Hwang) 한국정보과학회 2005 정보과학회논문지 : 정보통신 Vol.32 No.4

네트워크 내의 이동 노드 (Mobile Node: MN)들의 수가 점차 증가함에 따라 IP 이동성 관리로 인한 시그널링 트래픽은 급증하게 될 것이며, 이러한 현상은 전반적인 네트워크의 성능을 크게 좌우할 수도 있을 것이다. 본 논문에서는 대표적인 IPv6 이동성 지원 프로토콜인 Mobile IPv6 (MIPv6)와 Hierarchical Mobile IPv6 (HMIPv6)의 시그널링 부하에 대한 분석을 위하여, 연속 시간 마코프 체인 모델과 계층적 네트워크 모델을 사용하는 새로운 분석적 접근 방법을 제안한다. 본 논문은 동일한 네트워크 구조 하에서 MIPv6와 HMIPv6가 각각 적용되었을 경우, MN의 평균 도메인 상주 시간 동안에 MN에 의해 발생되는 시그널링 비용들을 분석적 모델링에 기반하여 각각 유도해 낸다. 또한, MN의 이동성 및 트래픽과 관련된 다양한 파라미터들의 변화가 MIPv6와 HMIPv6 하에서 MN에 의해 발생되는 시그널링 비용에 어떠한 영향을 미치는지에 대하여도 살펴본다. 본 논문에서 제안된 분석적 모델링을 통하여, MN의 평균 이동 속도가 빠를수록, 바인딩 라이프타임이 큰 값으로 설정될수록, 그리고 평균 패킷 도착율이 적을수록, MN의 평균 도메인 상주 시간 동안에 HMIPv6 하에서 발생되는 총 시그널링 비용은 MIPv6 하에서 발생되는 총 시그널링 비용보다 상대적으로 더 적어지게 되며, 이와 반대되는 상황 하에서는 MIPv6 하에서의 총 시그널링 비용이 HMIPv6 하에서의 총 시그널링 비용보다 상대적으로 더 적어지게 됨을 알 수 있었다. As the number of the mobile nodes (MNs) increases in the networks, the signaling traffic generated by mobility management for MNs will increase explosively, and such a phenomenon will probably affect overall network performance. In this paper, we propose a novel analytical approach using a continuous-time Markov chain model and hierarchical network model for the analysis on the signaling load of representative IPv6 mobility support protocols such as Mobile IPv6 (MIPv6) and Hierarchical Mobile IPv6 (HMIPv6). According to these analytical modeling, this paper derives the various signaling costs, which are generated by an MN during its average domain residence time when MIPv6 and HMIPv6 are deployed under the same network architecture, respectively. In addition, based on these derived costs, we investigate the effects of various mobility/traffic-related parameters on the signaling costs generated by an MN under MIPv6 and HMIPv6. The analytical results show that as the average moving speed of an MN gets higher and the binding lifetime is set to the larger value, and as its average packet arrival rate gets lower, the total signaling cost generated during its average domain residence time under HMIPv6 will get relatively lower than that under MIPv6, and that under the reverse conditions, the total signaling cost under MIPv6 will get relatively lower than that under HMIPv6.

위치 기반 서비스를 위한 데이타 전달 모델

박광진(Kwangjin Park),송문배(Moonbae Song),황종선(Chong-sun Hwang) 한국정보과학회 2005 정보과학회논문지 : 데이타베이스 Vol.32 No.4

Indexing techniques are used to implement selective tuning in wireless environments. Indices are broadcast together with data to help mobile clients locate the required information. As a result, clients stay in doze mode most of the time. The drawback of this solution is that broadcast cycles are lengthened due to additional index information. In location-aware mobile services(LAMSs), it is important to reduce the query response time, since a late query response may contain out-of-date information. In this paper, we present a broadcast-based spatial query processing method (BBS) designed to support k-NN query processing. In the BBS, broadcasted data objects are sorted sequentially based on their locations, and the server broadcasts the location dependent data along with an index segment. The performance of this scheme is investigated in relation to various environmental variables, such as the distributions of the data objects, the average speed of the clients and the size of the service area. 인덱싱 기법은 무선 환경에서 클라이언트의 선별적인 청취를 지원하기 위하여 사용된다. 즉, 서버는 브로드캐스트 채널을 통해 데이타와 인덱스를 함께 전달함으로써 클라이언트의 선택적인 청취를 지원할 수 있다. 그러나 부가적인 인덱스 정보는 브로드캐스트 주기를 증가시키는 단점이 있다. 위치기반 서비스에서의 질의에 대한 응답지연은 잘못된 결과의 전달이라는 문제점을 가져올 수 있다. 본 논문에서 우리는 무선 브로드캐스트 환경에서 k-인접질의 서비스를 지원하기 위한 BBS(Broadcast Based LDIS Scheme) 기법을 제안한다. BBS 기법에서 서버는 전달하고자 하는 데이타를 위치에 기반을 두어 정렬하며 이를 인덱스 정보와 함께 클라이언트들에게 전달한다. 또한 클라이언트의 질의 처리 수행시간을 단축시키기 위하여 프리패칭과 OBC(Object Boundary Circle)기법을 새로이 제안한다. 제안 논문에 대한 성능평가는 데이타의 분포, 클라이언트의 이동 속도 그리고 서비스 영역의 크기 등 다양한 환경에서 이루어 졌다.

장기간 접속 단절된 이동 클라이언트를 위한 효과적 캐시 유지 기법

박광진(Kwangjin Park),송문배(Moonbae Song),강상원(Sangwon Kang),황종선(Chongsun Hwang) 한국정보과학회 2005 정보과학회논문지 : 데이타베이스 Vol.32 No.3

접근 빈도가 높은 데이타를 클라이언트의 캐시에 저장하여 사용하는 것은 한정된 무선 대역폭을 사용하는 이동 컴퓨팅 환경에서 매우 중요한 이슈이다. 그러나 클라이언트의 접속 단절이 빈번하게 발생하는 무선환경에서 캐시 데이타의 일관성을 보장해주기 위해서는 적지 않은 노력이 필요하다. 최근에는 캐시 데이타의 일관성 검사를 위하여 서버의 주기적인 무효화보고(Invalidation Report, IR) 기법을 이용한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 하지만 클라이언트가 오랜 접속 단절이 발생할 경우 모든 캐시 데이타를 버려야 하므로, 성능에 큰 장점을 얻을 수 없게 된다. 이에 본 논문에서는 이동 컴퓨팅 환경에서 빈번한 접속 단절로 인하여 오랫동안 무효화 보고를 받지 못하더라도 유효한 캐시 데이타를 최대한 유지시킬 수 있는 기법들을 제안한다. 먼저 클라이언트가 접속 단절 후 첫 재접속이 되었을 경우, 자신의 접속 단절 시간을 전송하도록 하여 서버가 동적으로 IR에 포함될 이전 일정 주기를 결정하도록 하였다. 이에 반하여 두 번째 기법에서는 서버가 특정 기간 동안의 IR 정보를 저장하도록 하여, 오랜 접속 단절 후에도 클라이언트가 직접 캐시 데이타의 일관성 검사를 요청할 수 있도록 하였다. 제안한 기법에 의해 현저히 줄어드는 클라이언트의 캐시 손실률과 그에 따른 업링크수의 감소, 그리고 질의에 대한 응답시간의 감소로 인한 시스템 성능 향상은 시뮬레이션을 통해 확인된다. In the mobile computing environment, caching data at the client's side is a useful technique for improving the performance. For caching to be effective, the cache contents must be consistent with those stored in the server. That is, unfortunately, difficult to enforce due to the frequent disconnection and mobility of clients. In the literature, the basic approach adopted is for the server to periodically broadcast invalidation reports(IRs) that contain information about objects that have been updated recently. However IR-based cache maintenance scheme has a main drawback. Any client who has been disconnected longer than w seconds has to discard all cached items even some of them may still be valid. In this paper, we propose two main schemes which can adapt clients' losing IR messages by long disconnection. First, the client sends its disconnection time when connection is re-established, and the server uses this information to decide the size of broadcast window w dynamically. Second, the server maintains IR messages for a given period of time and a client who has been disconnected longer than w seconds can verify its cache consistency individually. Compared to previous IR-based schemes, our schemes can significantly reduce cache missing and uplink request and improve the throughput by reducing response time.