선형배열 기지국을 위한 위치정보 서버의 최적할당 방식

임경식,Lim, Kyung-Shik 한국정보처리학회 2000 정보처리논문지 Vol.7 No.2

이동 통신환경에서 이동노드들은 기지국(base station)을 통하여 통신하므로, 기지국은 트래픽의 발신지 및 착신지로서 데이터 트래픽, 위치정보 트래픽 등과 같이 처리비용이 다른 이종의 트래픽을 발생한다. 그러데, 하나의 위치 정보 서버는 물리적으로 제한된 용량으르 다지므로 여러 대의 위치정보 서버를 분산시켜 구축할 필요가 있는데, 이때 기지국을 최적으로 클러스터링하고 각 클러스터마다 하나의 위치정보서버를 할당해야 한다. 본 논문에서는 기지국이 선형으로 배열된 이동 통신망에서, 서로간에 다양한 형태의 트래픽을 발생하는 n개의 기지국이 주어졌을 때, 전체 네트워크에 대한 통신비용을 최소화하기 위하여 이들을 m($1{\le}m{\le}n$) 개의 인접한 클러스터(disjoint cluster)로 분리하는 문제를 고려한다. 이를 위하여, 본 논문에서는 주어진 트래픽이 클러스터 내부에서 발생할 때와 클러스트간에 발생할 때의 통신비용 차이를 반영한 상대비용(relative cost) 개념을 도입하여 O($mm^2$)의 동적 프로그래밍(dynamic programming) 알고리즘을 제시한다. 또한 이 알고리즘은 하나의 클러스터에 대한 크기제한과 전체 네트워크에 허락된 총 통신비용이 제악조건으로 주어질 경우, 같은 계산시간 내에 모든 유효한 클러스터를 찾아 낼 수 있음을 보인다. Given a linear arrangement of n base stations which generate multiple types of traffic among themselves, we consider the problem of finding a set of disjoint clusters to cover n base statons so that a cluster is assigned a location server. Our goal is to minimize the total communication cost for the entire network where the cost of intra-cluster communication is usually lower than that of intercluster communication for each type of traffic. The optimization problem is transformed into an equivavalent problem using the concept of relative cost, which generates the difference of communication costs between intracluster and intercluster communications. Using the relative cost matrix, an efficient algorithm of O($mm^2$), where m is the number of clusters in a partition, is designed by dynamic programming. The algorithm also finds all thevalid partitions in the same polynomial time, given the size constraint on a cluster, and the total allowable communication cost for the entire network.

이동 호스트를 위한 가상 셀 시스템의 성능 분석

임경식,Lim, Kyung-Shik 한국정보처리학회 1998 정보처리논문지 Vol.5 No.10

본 논문은 이동 컴퓨터 통신 환경에서 IP(Internet Protocol) 데이터그램을 전송하기 위한 가상 셀 시스템(virtual cell system0의 성능 분석을 다룬다. 하나의 가상 셀은 이웃한 다수의 물리적 셀(physical cell)들의 집합으로서, 원격브리지(remote bridge)로 구현된 기지국(base station)들을 멀티캐스트 기능을 갖는 고속 데이터그램 패킷 데이터망으로 연결하여 구성된다. 가상 셀 시스템에서의 호스트 이동성은 기지국들 사이에 분산되어 있는 계층적 위치정보를 기반으로 동작하는 데이터링크 계층의 가상 셀 프로토콜(Virtual Cell Protocol )을 통하여 지원된다〔1〕. 이러한 가상 셀 시스템은 물리적 셀들 사이에 임의의 호스트 이동성 패턴과 데이터전송 패턴이 주어진 경우에 전체 시스템의 통신 비용을 최소화할 수 있도록 논리적으로 유연한 가상 셀 시스템의 구축을 가능하게 한다〔2〕. 본 논문에서는 가사 dtpf 시스템의 성능 모델로서 BCMP 개방 복합 클래스 대기 행렬 네트워크(BCMP open multiple class queueing network)를 채택하고, 물리적 셀들 사이의 호스트 이동성 패턴과 데이터전송 패턴에 대하여 임의의 토폴지와 최적화된 토폴로지로 구축된 가상 셀 시스템의 성능을 비교 분석한다. 특히 이동 호스트 수, 이동 속도, 그리고 데이터전송 양과 같은 다양한 시스템 파라메타를 변화시키면서 이에 따라 생성되는 데이터 메시지, 핸드오프(handoff) 메시지, 그리고 주소 용해(address resolution) 메시지 각각에 대하여 망 구성요소의 이용도(utilization)와 시스템 처리 시간(system response time)을 비교 분석한다. In this paper, we analyze the performance of the virtual cell system[1] for the transmission of IP datagrams in mobile computer communications. A virtual cell consistsof a group of physical cells shose base stationsl are implemented b recote bridges and interconnected via high speed datagram packet switched networks. Host mobility is supported at the data link layer using the distributed hierachical location information of mobile hosts. Given mobility and communication ptems among physical cells, the problem of deploying virtual cells is equivalent to the optimization cost for the entire system where interclster communication is more expesive than intracluster communication[2]. Once an iptimal partitionof disjoint clusters is obtained, we deploy the virtual cell system according to the topology of the optimal partition such that each virtual cell correspods to a cluser. To analyze the performance of the virtual cell system, we adopt a BCMP open multipel class queueing network model. In addition to mobility and communication patterns, among physical cells, the topology of the virtual cell system is used to determine service transition probabilities of the queueing network model. With various system parameters, we conduct interesting sensitivity analyses to determine network design tradeoffs. The first application of the proposed model is to determine an adequate network bandwidth for base station networking such that the networks would not become an bottleneck. We also evaluate the network vlilization and system response time due to various types of messages. For instance, when the mobile hosts begin moving fast, the migration rate will be increased. This results of the performance analysis provide a good evidence in demonsratc the sysem effciency under different assumptions of mobility and communication patterns.

이동 호스트를 위한 가상 셀 시스템의 성능 분석

임경식(Lim Kyung Shik) 한국정보처리학회 1998 정보처리학회논문지 Vol.5 No.10

In this paper, we analyze the performance of the virtual cell system[1] for the transmission of IP datagrams in mobile computer communications. A virtual cell consists of a group of physical cells whose base stations are implemented by remote bridges and interconnected via high-speed datagram packet-switched networks. Host mobility is supported at the data link layer using the distributed hierarchical location information of mobile hosts. Given mobility and communication patterns among physical cells, the problem of deploying virtual cells is equivalent to the optimization problem of finding a cover of disjoint clusters of physical cells. The objective is to minimize the total communication cost for the entire system where intercluster communication is more expensive than intracluster communication[2]. Once an optimal partition of disjoint clusters is obtained, we deploy the virtual cell system according to the topology of the optimal partition such that each virtual cell corresponds to a cluster. To analyze the performance of the virtual cell system, we adopt a BCMP open multiple class queueing network model. In addition to mobility and communication patterns among physical cells, the topology of the virtual cell system is used to determine service transition probabilities of the queueing network model. With various system parameters, we conduct interesting sensitivity analyses to determine network design tradeoffs. The first application of the proposed model is to determine an adequate network bandwidth for base station networking such that the network would not become a bottleneck. We also evaluate the network utilization and system response time due to various types of messages. For instance, when the mobile hosts begin moving fast, the migration rate will be increased. This implies more handoff messages and more forwarding operations. The network traffic should be increased accordingly. The results of the performance analysis provide a good evidence to demonstrate the system efficiency under different assumptions of mobility and communication patterns.

선형배열 기지국을 위한 위치정보 서버의 최적할당 방식

임경식(Kyung Shik Lim) 한국정보처리학회 2000 정보처리학회논문지 Vol.7 No.2

Given a linear arrangement of n base stations which generate multiple types of traffic among themselves, we consider the problem of finding a set of disjoint clusters to cover n base stations so that a cluster is assigned a location server. Our goal is to minimize the total communication cost for the entire network where the cost of intra-cluster communication is usually lower than that of inter-cluster communication for each type of traffic. The optimization problem is transformed into an equivalent problem using the concept of relative cost, which generates the difference of communication costs between intra-cluster and inter-cluster communications. Using the relative cost matrix, an efficient algorithm of , where m is the number of clusters in a partition, is designed by dynamic programming. The algorithm also finds all the valid partitions in the same polynomial time, given the size constraint on a cluster and the total allowable communication cost for the entire network.

XACML 기반 홈 네트워크 접근제어 시스템의 설계 및 구현

이준호,임경식,원유재,Lee, Jun-Ho,Lim, Kyung-Shik,Won, Yoo-Jae 한국정보처리학회 2006 정보처리학회논문지 C : 정보통신,정보보안 Vol.13 No.5

홈 네트워크가 활성화되기 위해서는 보안 서비스의 제공이 필수적이며 특히 사용자에 대한 접근제어는 안전하고 차별화 된 홈 네트워크 서비스의 제공을 가능하게 한다. 그러나 기존의 흠 네트워크 보안 기술은 접근제어를 거의 고려하지 않거나 특정 미들웨어에 종속적인 구조를 가진다. 따라서 본 논문에서는 상호 호환성 및 확장성이 뛰어난 차세대 접근제어 표준인 extensible Access Control Markup Language(XACML)를 이용하여 흠 네트워크에서 통합적인 접근제어를 제공하기 위한 방안을 제시하고 이를 바탕으로 XACML 접근제어 시스템을 설계하고 구현한다. 또한 구현된 XACML 접근제어 시스템을 OSGi기반 UPnP 프락시 시스템에 적용하여 다양한 정책에 대한 실험을 수행함으로써 기존 홈 네트워크 시스템과의 호환성을 검증하였다. For activating home network, the security service is positively necessary and especially the access control supports secure home network services and differentiated services. But, the existing security technology for home network seldom consider access control or has a architecture to be dependent on specific middleware. Therefore, in this paper we propose a scheme to support integrated access control in home network to use XACML, access control standard of next generation, to have compatability and extensibility and we design and implement XACML access control system based on this. we also had m access control experiment about various policy to connect developed XACML access control system with the UPnP proxy based on OSGi in order to verify compatability with existing home network system.

이동망에서 IPTV 서비스 제공 시 핸드오버 시간과 지터를 고려한 동적 버퍼 할당 기법

오준석,이지현,임경식,Oh, Jun-Seok,Lee, Ji-Hyun,Lim, Kyung-Shik 한국정보처리학회 2008 정보처리학회논문지 C : 정보통신,정보보안 Vol.15 No.5

이동망에서 멀티캐스트 기반으로 IPTV 제공 시 품질저하 없이 서비스를 제공하기 위해서는 핸드오버에 따른 패킷 손실과 영상 단절을 최소화하는 기법이 지원되어야 한다. 특히 버퍼링 기반의 기법들은 단말의 버퍼 크기에 따라 영상 단절이나 패킷 손실을 방지할 수 있으므로 높은 QoS를 요구하는 IPTV에 적합하다. 본 논문에서는 이동망 마다 패킷 손실과 영상 단절을 막기 위한 필요 버퍼량이 변화하는 것을 고려하여 이동 단말과 멀티캐스트 중계 노드의 버퍼 크기를 동적으로 변경하여 할당하는 DBAHAJ(Dynamic Buffer Allocation with Handover and Jitter) 기법을 제안한다. 본 기법은 핸드오버동안 영상 단절이 발생하지 않도록 단말의 핸드오버 시간을 고려하여 버퍼 크기를 할당한다. 이와 더불어 이동망에서 멀티캐스트 중계 노드의 종단 지연 차이에 따른 이동망에서 단말의 버퍼 보충량을 고려하여 이동 단말과 중계 노드의 버퍼크기를 동적으로 조절한다. 이와 같은 핸드오버 시간과 중계 노드의 지연 차이를 고려한 버퍼크기 조절을 통해 본 기법은 핸드오버 동안 영상 재생과 패킷 손실을 방지한다. 제안된 기법의 성능 검증을 위하여 NS-2 기반의 시뮬레이터를 설계하고 성능을 검증한 결과 IP 멀티캐스트와 오버레이 멀티캐스트 기반의 이동 환경에서 영상 단절과 패킷 손실을 100% 방지함을 확인하였다. To provide IPTV service over mobile networks, the mechanism that reduce packet loss and interrupt of multimedia service during the handover should be supported. Especially, buffering based mechanism is preferable for supporting IPTV services in the way of preserving streaming service using stored data and recovering non-received data after handover. But previous research doesn't consider the buffer allocation for applying various environments which can change handover time or end to end delay of relay node. This paper propose DBAHAJ mechanism that optimize buffer size of mobile nodes and relay node for supporting seamless IPTV service over mobile environments. Mobile node determines buffer size by checking handover time and maximum difference of sequence to keep playing video data. And multicast agent recovers packet loss during the handover by sending buffered data. By these two procedure, node supports seamless IPTV service on mobile networks. We confirm performance of this mechanism on NS-2 simulator.

UPnP와 ACAP의 연동을 위한 홈방연동시스템의 설계 및 구현

김동희,박동환,박준희,문경덕,임경식,Kim, Dong-Hee,Park, Dong-Hwan,Park, Jun-Hee,Moon, Kyeong-Deok,Lim, Kyung-Shik 한국정보처리학회 2006 정보처리학회논문지D Vol.13 No.5

본 논문에서는 홈네트워크 미들웨어인 UPnP와 방송 미들웨어인 ACAP을 연동하여 홈 엔터테인먼트 서비스를 제공할 수 있는 홈방연동시스템을 설계하고 구현한다. UPnP와 ACAP은 자신의 네트워크에 존재하는 자원을 활용하여 멀티미디어 콘텐츠의 재생을 위한 강력하고 다양한 기능을 제공한다. 그러나 각 미들웨어가 다른 미들웨어가 관리하고 제공하는 정보, 자원 및 다양한 기능을 이용할 수 있다면 이 미들웨어들은 자신의 네트워크에 존재하는 자원보다 더 풍부한 콘텐츠와 장치 자원을 활용하여 서비스를 제공할 수 있다. 본 논문에서는 UPnP와 ACAP과 더불어 두 미들웨어가 각 미들웨어의 자원을 서로 공유할 수 있도록 하기 위한 홈방연동모듈을 통합하여 홈방연동시스템을 개발하였다. 홈방연동모듈은 UPnP와 ACAP이 미들웨어 계층에서 연동할 수 있도록 하여 서로의 콘텐츠와 장치의 기능을 충돌 없이 공유하고 이용할 수 있도록 한다. This paper describes the system which provides home entertainment services to users using the middleware-cooperation module which makes UPnP and ACAP cooperate with each other. UPnP or ACAP providespowerful functionalities to its own network to play multimedia contents using its own resources. U one middleware uses the information and the resources of another middleware, itcould provide services with more contents and more powerful functionalities than those which it originally provides. This paper develops the middleware-cooperation module to make two middleware cooperate with each other and use resources of another middleware. The middleware-cooperation module makes UPnP and ACAP cooperate with each other, and it makes them share their information and resources without resource collision.

소규모 애드혹 네트워크에서의 유니캐스트와 브로드캐스트 라우팅 프로토콜의 성능비교

김동희,박준희,문경덕,임경식,Kim, Dong-Hee,Park, Jun-Hee,Moon, Kyeong-Deok,Lim, Kyung-Shik 한국정보처리학회 2006 정보처리학회논문지 C : 정보통신,정보보안 Vol.13 No.6

본 논문은 소규모 애드혹 네트워크에서 데이터를 전달함에 있어 유니캐스트 라우팅 프로토콜과 브로드캐스트 라우팅 프로토콜의 성능을 비교 분석한다. 기존의 애드혹 네트워크를 위한 라우팅 프로토콜은 범용의 대규모 네트워크를 위한 프로토콜이며, 홈네트워크와 같은 소규모 네트워크를 위하여 최적화되어 설계되지 않았다. 본 논문은 소규모 애드혹 네트워크 환경에서 기존의 유니캐스트 라우팅 프로토콜과 브로드캐스트 라우팅 프로토콜의 성능을 비교 분석하여 그 결과를 기술한다. 시뮬레이션 결과에 따르면 소규모의 애드혹 네트워크에는 기존의 애드혹 네트워크를 위한 유니캐스트 라우팅 프로토콜보다 브로드캐스트 라우팅 프로토콜이 더 좋은 성능을 보인다. 특히 브로드캐스트 라우팅 프로토콜은 기존의 유니캐스트 라우팅 프로토콜보다 높은 전송률과 낮은 패킷 전송을 위한 지연시간을 보여준다. This paper compares the performance of the unicast routing protocol and the broadcast routing protocol in a small-sized wireless multi-hop network, such as home network. Normally, ad-hoc routing protocols are designed for general wireless multi-hop networks, not being said to be optimized for the small-sized ad hoc network. This paper compares some unicast routing protocols and optimal broadcast routing protocol, and shows the result. The result of the simulation says the broadcast routing protocol shows better performance than the ad-hoc routing protocols in the small-sired wireless multi-hop network. Especially, the result shows that the broadcast protocol has higher packet delivery ratio and lower packet latency than unicast routing protocols

GAN을 이용한 데이터 불균형 문제에 관한 연구

정성욱(Jung Sung Wook),김이슬(Kim I Seul),김일곤(Kim Il Kon),임경식(Lim Kyung Shik) 한국통신학회 2019 한국통신학회 학술대회논문집 Vol.2019 No.1

동적 멀티미디어 그룹 통신을 위한 신뢰성 있는 다자간 전송 프로토콜 ( ReMP ) 의 성능 분석

손지연(Son Ji Yeon),원유재(Won Yoo Jae),오수형(Oh Soo Hyoung),임경식(Lim Kyung Shik),황승구(Hwang Seung Ku) 한국정보처리학회 1998 정보처리학회논문지 Vol.5 No.1

Reliable Multipeer Protocols(ReMP) is a reliable multipeer data transfer protocol, which has been designed to support multimedia group communications. In this paper, we prove the correctness of ReMP and analyze the performance theoretically. In addition, ReMP is compared to other reliable multicast protocols focusing on the performance. Our analytical results show that ReMP can be more generally used for multimedia group applications, and are acceptable on the performance and the memory requirement.