계층적 모바일 IP 망에서의 적응형 부하 제어 기법

백상헌,권태경,최양희,Pack Sang heon,Kwon Tae kyoung,Choi Yang hee 한국통신학회 2004 韓國通信學會論文誌 Vol.29 No.10A

In Hierarchical Mobile Ipv6 (HMIPv6) networks, the mobility anchor point (MAP) handles binding update (BU) procedures locally to reduce signaling overhead for mobility. However, as the number of mobile nodes (MNs) handled by the MAP increases, the MAP suffers from the overhead not only to handle signaling traffic but also to Process data tunneling traffic. Therefore, it is important to control the number of MNs serviced by the MAP, in order to mitigate the burden of the MAP. We propose an adaptive load control scheme, which consists of two sub-algorithms: threshold-based admission control algorithm and session-to-mobility ratio (SMR) based replacement algorithm. When the number of MNs at a MAP reaches to the full capacity, the MAP replaces an existing MN at the MAP, whose SMR is high, with an MN that just requests binding update. The replaced MN is redirected to its home agent. We analyze the proposed load control scheme using the .Markov chain model in terms of the new MN and the ongoing MN blocking probabilities. Numerical results indicate that the above probabilities are lowered significantly compared to the threshold-based admission control alone. IP 기반의 이동 통신망에서는 사용자들에게 연속적인 이동성을 제공하기 위해서 여러 이동성 에이젼트가 사용된다. 대규모 모바일 IP 시스템의 경우 이러한 에이젼트의 확장성과 규모성이 중요한 문제가 될 수 있다. 모바일 Ipv6에서의 시그널링 부하와 핸드오프 지연 시간을 줄이기 위해서 제안된 계층적 모바일 Ipv6에서는 MAP이라고 하는 지역 홈 에이젼트를 사용하여 위치 등록을 지역적으로 처리 가능하도록 한다. 하지만 한 지역 내에서의 움직임이 많은 경우 이러한 MAP이 성능상의 병목 지점이 될 수 있다. 이는 MAP이 시그널링 트래픽 뿐만이 아니라 이동 단말기에게 전달되는 데이터 트래픽에 대한 터널링 기능도 담당하기 때문이다. 따라서 보다 안정적인 서비스를 위해서는 이러한 MAP에서 서비스 받는 단말기의 수를 제한할 필요가 있다. 본 논문에서는 기존의 무선망 자원 할당에서 사용되던 수락 제어 기법과 SMR (Session-to-Mobility Ratio)에 기반한 교체 기법을 이용하여 MAP의 부하를 효과적으로 제어할 수 있는 적응형 부하 제어 기법을 제안한다. 성능 분석을 위해서 제안한 기법을 마르코브 체인을 통해 모델링하여 핸드오프 이동 단말기 봉쇄 확률과 새 이동 단말기 봉쇄 확률을 분석하였다. 그 결과 제안한 기법은 두 봉쇄 확률을 아주 낮은 수준으로 낮출 수 있다는 것을 알 수 있었다.

IEEE 802.11n 무선 네트워크에서의 협력적 프레임 집약 기법

송태원,백상헌,Song, Tae-Won,Pack, Sang-Heon 한국정보처리학회 2010 정보처리학회논문지 C : 정보통신,정보보안 Vol.17 No.6

프레임 집약 기법은 MAC 계층에서의 처리율 향상을 위한 기법으로, 새로운 무선랜 표준인 IEEE 802.11n에서는 MSDU 단위의 집약기법(A-MSDU) 과 MPDU 단위의 집약기법 (A-MPDU)을 지원한다. 본 논문에서는 IEEE 802.11n의 A-MPDU 기법을 릴레이 기반의 협력 통신환경에 적용하여 수신단에서 협력적으로 프레임을 복구할 수 있는 협력적 프레임 집약 기법을 제안한다. 제안한 협력적 프레임 기법은 채널 상태가 나쁜 경우에도 두 개 이상의 프레임을 수신하여 복구시키는 것이 가능하기 때문에 기존 기법에 비해 처리율을 향상시킬 수 있다. 성능 분석 모델을 통한 수치 분석 결과는 채널 상태에 따라 제안 기법이 기존의 릴레이 전송 기법 또는 직접적 전송 기법보다 성능이 더 좋아짐을 보여준다. IEEE 802.11n supports two frame aggregation schemes, aggregation for MAC service data unit (A-MSDU) and aggregation for MAC protocol data unit (A-MPDU), to improve throughput at the MAC layer. In this paper, we propose a cooperative frame aggregation (CoFA), which can recover erroneous frames in a cooperative manner based on A-MPDU. Specifically, CoFA receive multiple frames from direct and relay paths, and combined multiple frames jointly. Numerical results show that CoFA outperforms direct transmission and relay transmission over diverse channel conditions.

Proxy MIPv6 도메인에서 Inter-Technology Handover 제공을 위한 Hybrid Home Network Prefix 모델

홍용근,김영현,백상헌,윤주상,Hong, Yong-Geun,Kim, Young-Hyun,Pack, Sang-Heon,Youn, Joo-Sang 한국정보처리학회 2011 정보처리학회논문지 C : 정보통신,정보보안 Vol.18 No.2

최근 스마트폰의 인기로 인해 무선 멀티인터페이스를 이용한 네트워킹 서비스에 관심이 증가하고 있다. 이로 인해 무선 멀티인터페이스 지원을 위한 네트워킹 기술 연구가 활발히 진행 중이다. 이와 관련된 연구로써 IETF NetExt WG 에서 Proxy Mobile IPv6 (PMIPv6) 기반 멀티인터페이스 지원 기술에 대한 표준 기술이 논의 중에 있다. 기존 PMIPv6 프로토콜은 멀티 인터페이스 이동 노드가 PMIPv6 도메인에서 접속시 멀티인터페이스를 이용하여 동시 접속 및 인터페이스 사이에서의 핸드오버 지원을 위한 기본 기능을 제공하고 있다. 하지만 기존 프로토콜이 가진 기능은 동시 접속 후 이동 노드가 Inter-Technology Handover을 수행한 후 동시 접속 상황이 불가능하게 되는 문제점을 가지고 있다. 따라서 기존 프로토콜을 통한 플로우 기반의 멀티 호밍 서비스가 제공되지 못한다. 본 논문에서는 멀티인터페이스 이동 노드가 PMIPv6 도메인에 접속하는 시나리오에서 언급한 문제점을 정의하고 이를 해결하기 위한 방안으로 Hybrid Home Network Prefix 할당 방법을 제안한다. Recently, with the popularity of smartphones, an interest in multi-networking service through wireless multi-interface of a mobile node is increased. Also, wireless networking technology for using wireless multi-interface has been studied. As the related work, in the IETF Netext WG, the extension of PMIPv6 protocol for multi-interface support is being discussed. Existing PMIPv6 protocol includes the functions for simultaneous access over multi-interfaces of a mobile node and inter-technology handover between multi-interfaces of the mobile node. However, in case of the existing protocol, the problem occurs when inter-technology handover is performed after simultaneous access on the PMIPv6 domain, this problem is the discontinuous of simultaneous connections. Therefore, the PMIPv6 Protocol cannot support flow based multi-homing service. In this paper, as a way to solve the problem, Hybrid Home Network Prefix scheme is proposed.

IEEE 802.11n에서의 2단계 프레임 집약 기법 성능 분석

송태원,양성열,백상헌,윤주상,Song, Tae-Won,Yang, Seong-Yeol,Pack, Sang-Heon,Youn, Joo-Sang 한국정보통신학회 2009 한국정보통신학회논문지 Vol.13 No.6

차세대 무선랜 표준인 IEEE 802.11n에서는 MAC 계층에서의 처리율을 향상시키기 위해서 프레임 집약 (Frame Aggregation) 기법을 제안하고 있다. IEEE 802.11n의 프레임 집약 기법은 MSDU (MAC Service Data Unit) 단위의 집약 기법 (Aggregate MSDU: A-MSDU)와 MPDU (MAC Protocol Data Unit) 단위의 집약 기법 (Aggregate MPDU: A-MPDU)의 두 가지 기법을 제안하고 있다. 본 논문에서는 A-MSDU와 A-MPDU를 결합한 2단계 프레임 집약 (Two-Level Frame Aggregation) 기법의 성능을 분석한다. 성능 분석을 위해 마르코브 체인에 기반하여 2단계 프레임 집약 기법의 처리율을 모델링한 뒤 이를 이용하여 노드의 수와 채널 상태 등에 따른 프레임 집약 기법의 처리율 변화 추이를 분석한다. 그리고 분석 결과에 기반하여 최적의 프레임 집약 기법을 설계하기 위한 방법을 제시한다. Frame Aggregation is a promissing technology for improving MAC throughput in IEEE 802.11n. In IEEE 802.11n, two frame aggregation schemes, Aggregate MSDU (A-MSDU) and Aggregation MPDU (A-MPDU), are defined. In this paper, we analyze the performance the two-level frame aggregation scheme where A-MSDU and A-MPDU are combined. We develop the analytical model for the two-level frame aggregation scheme and present numerical results on the effect of bit error rate, aggregation size, and the number of nodes.

모바일 애드혹 네트워크에서 자가 적응형 위치 검증 기법

윤주상,김영현,백상헌,Youn, Joo-Sang,Kim, Young-Hyun,Pack, Sang-Heon 한국정보처리학회 2010 정보처리학회논문지 C : 정보통신,정보보안 Vol.17 No.3

In geographic forwarding algorithms, traditional route maintenance requires mobile nodes periodically exchange beacon messages with their neighbors. In beacon message based forwarding scheme, a longer interval reduces the number of beacons needed, but may result in significant location errors. Conversely, a shorter interval guarantees more accurate location information, but induces control overheads.Therefore, the fixed or dynamic interval scheme based forwarding schemes cannot adapt well to different mobility environments. Also, existing schemes result in the uncertainty of neighbor node's position in the forwarding table of mobile node. Therefore, this paper presents a self-adaptive location checking mechanism based proactive geo-routing algorithm for beacon-based geographic routing. Simulation results show that the proposed routing algorithm not only significantly increases the relay transmission rate but also guarantees the high end-to-end packet delivery in low and high mobility environments. 위치 기반 라우팅 기법에서는 경로 유지를 위해 모바일 노드 정보를 습득해야 하며 이를 위해 고정된 주기로 비콘 메시지를 자신의 이웃노드에 전송하는 방법이 널리 사용된다. 하지만 비콘 주기가 길어질 경우 모바일 환경에서 이웃 노드 위치 에러 발생 확률이 높아지게 되고, 반면에 짧을 경우 네트워크 내에서 경로 유지를 위한 오버헤드가 커지는 문제가 있다. 이를 위해 비콘 전송 주기를 동적으로 변화시키는 방법이 제안되었으나 최적의 전송 주기를 찾는 것은 동적인 모바일 환경에서 아주 어려운 일이다. 따라서, 부적절한 비콘 전송 주기로 인해 포워딩 테이블 내에서 잘못된 이웃 노드 정보를 유지하는 불확실성 문제가 빈번하게 발생하게 되고 이로 인해 경로 신뢰성과 네트워크 전송률이 낮아지게 된다. 본 논문에서는 이러한 불확실성 문제를 극복하기 위해서 모바일 노드가 스스로 자신의 위치를 체크하는 능동적 포워딩 테이블 갱신기법을 가정하여 자가 적응형 위치 검증 기법을 제안한다. ns2를 이용한 시뮬레이션 결과는 다양한 모바일 환경에서 제안 기법이 기존 방법 보다 라우팅 오버헤드를 줄이면서 경로 신뢰성, 단대 단 전송률이 향상됨을 보여준다.

Wi-Fi 기반 차량 네트워크에서의 인터넷 처리율 분석

김원중,김영현,윤주상,백상헌,Kim, Won-Jung,Kim, Young-Hyun,Youn, Joo-Sang,Pack, Sang-Heon 한국정보처리학회 2011 정보처리학회논문지 C : 정보통신,정보보안 Vol.18 No.1

최근 무선 통신의 발달과 무선 접속 기기의 등장으로 인하여 언제, 어디서든 인터넷을 접속하여 다양한 응용 프로그램을 사용할 수 있게 되었다. 특히, 차량 네트워크의 발달로 이동 중인 차량에서도 인터넷 접속이 가능하게 되었다. 또한, 차량 네트워크와 관련된 다양한 연구들이 활발히 진행되고 있다. 본 논문에서는 실제로 쓰이는 다양한 차량 네트워크의 구조를 살펴보고, 각 구조에서 차량 내에서의 Wi-Fi와 외부의 네트워크를 종합적으로 고려하여 성능 측정을 하였다. 성능 측정 결과를 통해서 현재 사용되고 있는 차량 네트워크의 유용성을 판단하였다. Due to advances in wireless communications and portable terminals, any-time, any-where, and any-device Internet access is possible. In particular, Internet access in moving vehicles is an emerging and challenging issue. Even though a variety studies have been conduced for vehicular networks, little attention is paid to vehicular Wi-Fi networks where a Wi-Fi access point (AP) is installed at the vehicle and the AP is connected to an external base station (BS). In this paper, we conduct a measurement study on the uplink and downlink throughput for Internet access in vehicular Wi-Fi networks. We consider diverse network environments: high-speed train, car, and subway. Measurement results demonstrate that current Internet access in vehicular Wi-Fi networks are not satisfactory for interactive multimedia applications. Therefore, in-depth study on resource management in vehicular Wi-Fi networks is strongly required.

게임 전송 프로토콜 (GTP)

홍은실(Eunsil Hong),백상헌(Sang-heon Pack),박일규(Ilkyu Park),김종성(Jong-Sung Kim),고동일(D. Ko),최양희(Yanghee Choi) 한국통신학회 2002 한국통신학회 학술대회 및 강연회 Vol.2002 No.4

OPNFV에서의 서비스 기능 체이닝 개발 동향

백호성(Baek Ho Sung),서동은(Suh Dong Eun),박광우(Park Gwang Woo),백상헌(Pack Sang Heon) 한국통신학회 2015 한국통신학회 학술대회논문집 Vol.2015 No.06

SDN 기반의 서비스 기능 체이닝 고가용성 지원 방안 연구

백호성(Baek Ho Sung),박광우(Park Gwang Woo),백상헌(Pack Sang Heon),곽지영(Gwak Ji Young) 한국통신학회 2016 한국통신학회 학술대회논문집 Vol.2016 No.1

WiMedia 초고속 근거리 무선 통신에서의 결정적 접근 프로토콜

박현희(Park, Hyun-Hee),백상헌(Pack, Sang-Heon),김용선(Kim, Yong-Sun),강철희(Kang, Chul-Hee) 한국전기전자학회 2009 전기전자학회논문지 Vol.13 No.3

WiMedia UWB 기술은 무선 PAN영역에서 무선 USB, 무선 디스플레이, 무선 KIOS 등과 같이 높은 데이터 전송 속도를 요구하는 응용을 위해 개발된 완전 분산형의 데이터 통신 기술로써 데이터 통신을 위해 DRP 구간에서 예약되지 않은 영역은 모든 장치들이 PCA(Prioritized Contention Access) 방식으로 경쟁하여 무선 매체를 점유한다. 보통 장치들은 DRP 구간을 미리 예약하여 경쟁 없이 데이터를 보낼 수 있지만, 제어 및 명령 프레임 전송이나 추가적인 데이터 프레임 전송 시에는 PCA 방식을 통해 예약되지 않은 DRP 구간에서 이러한 데이터를 전송하게 된다. 그러나 기존의 PCA 방식을 사용하게 되면 경쟁으로 인한 충돌 증가로 동일 비컨 그룹에 참여하는 장치 수가 증가할수록 전송 효율 저하를 겪게 된다. 따라서 본 논문에서는 비컨 구간에서의 비컨 전송 순서 정보와 각 장치가 DRP 예약 구간 외에 추가적으로 발생되는 큐 정보를 비컨을 통해 알려줌으로써 현재 남아 있는 비예약 DRP 구간에서 경쟁 없이 추가 발생 데이터를 전송할 수 있는 방식을 제안한다. 그리고 기준점(reference point)을 도입하여 비컨 슬롯 번호가 빠른 장치들에게 전송기회가 많이 주어지는 문제를 해결하였다. WiMedia UWB technology is a fully distributed data communication technology developed for the application demanding a high data transmission rate in the wireless PAN area. In general, devices can send data either by reserving time slots or by using prioritized CSMA/CA. If the PCA protocol of prioritized CSMA/CA is used, they are suffered congestion as the number of devices increases. In this paper, we propose a Deterministic Access Protocol(DAP) in WiMedia WPANs. A DAP is a method to transmit data in the non-reserved DRP period without competition as each device informs the beacon order information in the beacon period and the queue information. In addition, the problem that the devices with a lower beacon slot number have more transmission opportunities is addressed by introducing the reference point. Simulation results are given to demonstrate that a DAP can improve the throughput and reduce the packet loss rate.