무선 네트워크 환경에서 효율적인 공간 질의 처리

송두희,이혜리,박광진 한국정보처리학회 2019 정보처리학회논문지. 컴퓨터 및 통신시스템 Vol.8 No.10

In recent mobile environments, query processing costs have been rapidly increasing as users request large amounts of queries. In addition, the server's performance is increasing for many users to handle high-capacity queries, but the workload is increasing continuously. To solve these problems, we use the wireless broadcasting environment. However, in a existing wireless broadcasting environment, servers have a problem sending all the objects they manage to their clients. Therefore, we propose a new R-Bcast combining the advantages of demand-based and wireless broadcasting. R-Bcast is a technique that protects query information and reduces query processing time. Experiments have proved that R-Bcast is superior to conventional techniques. 최근 모바일 환경에서 사용자들이 대용량의 질의를 요청함에 따라 질의 처리 비용이 급격히 증가하고 있다. 서버는 대용량의 질의를 처리하기 위하여 서버의 성능이 향상되고 있지만 하드웨어 측면의 향상보다 작업 부하가 더욱 증가하고 있는 실정이다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 우리는 무선 방송환경을 활용한다. 그러나 기존의 무선방송 환경에서 서버는 자신이 관리하는 객체들을 모두 클라이언트에게 전송하는 문제점이 존재한다. 따라서 우리는 요구기반 방식과 무선방송 방식의 장점을 취합한 새로운 R-Bcast를 제안한다. R-Bcast는 질의자의 정보를 보호하면서 질의처리 시간을 줄일 수 있는 기법이다. 실험을 통해 R-Bcast가 기존 기법보다 우수함을 증명했다.

무선환경에서 효과적인 공간질의 처리를 위한 계층적 비트맵 기반 공간 색인

송두희 ( Doohee Song ),박광진 ( Kwangjin Park ) 한국인터넷정보학회 2011 인터넷정보학회논문지 Vol.12 No.6

최근 무선 이동 컴퓨팅 기술과 위치기반 서비스 응용기술 등의 발전으로 과거보다 신속한 질의 처리를 지원할 수 있게 되었다. 그러나 여전히 하드웨어 및 소프트웨어의 기술적 한계가 존재한다. 질의 처리에 있어 가장 중요한 부분은 정확성과 신속성이다. 정확성을 높이기 위해서는 데이터에 상세한 정보를 저장해야 한다. 이 경우 데이터의 정보량이 증가하여 신속성이 떨어지게 된다. 반면에, 신속성을 높이기 위해서는 방송 주기를 줄여야만 얻고자 하는 데이터를 신속하게 얻게 된다. 이 경우 색인 정보의 부족으로 클라이언트의 청취 시간이 증가하여 불필요한 에너지 소모가 발생할 수 있다. 이와 같이, 정확성과 신속성 사이에는 트레이드 오프(trade-off)가 발생한다. 본 논문은 위와 같은 문제점을 극복하기 위해 계층적 비트맵 기반공간 색인(Hierarchical Bitmap-based Spatial Index: HBI)을 제안한다. 계층적 비트맵 기반 공간 색인은 힐버트 커브(Hilbert Curve) 맵(map) 내에서 객체를 비트(0, 1)로 표기한다. 계층적 비트맵 기반 공간 색인은 비트 정보와 트리 구조를 이용하여 색인크기를 줄이는 방법으로 방송 주기를 줄임으로써 청취 시간과 질의 처리시간을 줄일 수 있다. 또한 계층적 비트맵 기반공간 색인은 객체의 위치를 모두 파악할 수 있기 때문에 선택적인 청취가 가능하다. 성능평가를 통하여 제안 기법의 우수함을 증명한다. The recent development of the technology for wireless mobile computing and applied technology for location-based services has made it possible to support query processing faster than that in the past. However, some technological limitations on hardware and software still exist. The most critical aspects of query processing are accuracy and speed. For improving the accuracy, it is required that detailed information on the data involved in query processing be saved. In this case, the amount of information on the data increases, which decreases the speed. On the other hand, for increasing the speed, it is necessary to reduce the broadcast cycle, which enables rapid data acquisition as desired. In this case, because of insufficient index information, the listen time for the client increases, which may cause unnecessary energy consumption. Therefore, a trade-off occurs between the accuracy and speed. This paper proposes a hierarchical bitmap-based spatial index (HBI) as a solution for the aforementioned problems. HBI describes an object with 0 and 1 on the Hilbert curve map. It reduces the broadcast cycle by decreasing the index size on the basis of bit information and tree structure. Therefore, it is able to shorten the listen time and query processing time. In addition, HBI enables the detection of the locations of all the objects so that it is possible selectively listen to a broadcast. A performance evaluation of the proposed technique demonstrates that it is excellent.

연속적인 질의에서 장애물을 고려한 k-oATY

송두희 ( Doo-hee Song ) 한국정보처리학회 2022 한국정보처리학회 학술대회논문집 Vol.29 No.1

서비스 제공자는 사용자의 위치를 기반으로 용이한 정보를 제공한다. 과거에는 사용자가 질의를 요청하는 순간(snapshot)에 대해 사용자의 위치를 보호하는 기법들이 주를 이루었다면 최근에는 연속적인 질의를 요청할 때 사용자의 위치를 보호하는 기법들이 연구되고 있다. 그러나 연속적인 질의처리는 시간별로 요청되는 질의의 묶음으로서 영역을 보호할 수 있으나 영역을 연결할 경우 사용자의 궤적이 노출되는 문제가 발생할 수 있다. 가장 최근 연속적인 질의에서 이동 궤적을 보호하는 k-ATY가 제안되었지만 사용자와 동일한 이동 속도와 일정한 방향을 기준으로 더미를 생성하기 때문에 장애물(다리, 건물 등)이 있을 경우 더미의 위치가 노출될 수 있다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 개선하기 위하여 장애물을 고려한 k-oATY 기법을 제안하고 기존기법과 비교한다.

연속적인 공간질의에서 사용자의 방향을 고려한 개선된 k-oATY

송두희 ( Doo-hee Song ) 한국정보처리학회 2023 한국정보처리학회 학술대회논문집 Vol.30 No.1

연속적인 질의에서 사용자의 이동 경로를 보호할 수 있는 효율적인 k-ATY 기법

송두희 ( Song Doo Hee ) 한국정보처리학회 2021 정보처리학회논문지. 컴퓨터 및 통신시스템 Vol.10 No.8

위치를 이용한 애플리케이션이 증가함에 따라 사용자의 위치 정보 및 이동 패턴의 노출 등 다양한 문제점들이 야기되고 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 사용자의 위치를 보호하기 위한 다양한 연구들이 진행되고 있다. 사용자의 위치 정보가 노출되는 근본적인 이유는 사용자가 서비스 제공자(서버)에게 자신의 위치 정보를 제공해야만 서비스를 제공받기 때문이다. 이러한 문제를 개선하기 위하여 클로킹(cloaking) 영역을 생성하거나 자신의 주변에 더미(dummy; 가상의 사용자)를 생성하는 연구 등이 존재한다. 그러나 사용자가 주기적으로 서버에게 질의를 요청할 경우 사용자의 시간대별 이동 경로가 노출될 수 있다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 개선하고자 사용자가 연속적인 질의를 요청하더라도 이동 경로의 노출 확률을 개선할 수 있는 k-Anonymity Trajectory(k-ATY) 기법을 제안한다. 실험 결과를 통하여 제안 기법의 우수성을 증명했다. Various problems arise as applications using locations increase. In order to solve this problem, related works are being conducted to protect the location of users. A fundamental reason for this problem is that users must provide their location information to the service provider (server) to receive the service. To improve these problems, there are works such as generating cloaking regions or generating dummies around them. However, if a user periodically asks the server for queries, the user's trajectory may be exposed by time zone. To improve this problem, in this paper, we propose a k-Anonymity Trajectory (k-ATY) technique that can improve the exposure probability of the trajectory even if the user requests continuous queries. Experimental results demonstrated the superiority of the proposed technique.

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.

클라이언트의 위치 정보를 보호하기 위한 자기 사생활 보호 영역

송두희 ( Doohee Song ),박광진 ( Kwangjin Park ) 한국정보처리학회 2013 한국정보처리학회 학술대회논문집 Vol.20 No.2

위치기반 서비스에 관련된 기술 연구가 활발히 진행됨에 따라 다수의 사용자가 위치기반 앱 서비스를 이용하고 있다. 그러나 위치기반 앱 서비스를 이용하는 사용자가 점차 증가함에 따라 사용자의 위치정보가 노출될 확률이 높아지고 있다. 우리는 개인의 위치 정보를 보호하면서도 서버의 작업 부하를 줄일 수 있는 self-Privacy Protection Range (self-PR)을 제안한다. Self-PR은 클라이언트의 조건(ex.배터리 상태, 모바일 기기의 성능 등)에 따라 보호 영역을 설정할 수 있기 때문에 이상적인 질의처리가 가능하다. 반면에 서버는 클라이언트의 self-PR이 증가할수록 서버는 데이터 탐색 경로가 짧아지기 때문에 작업부하를 줄일 수 있다. 그리고 서버는 클라이언트의 self-PR 확인하고 질의 결과를 전송하기 때문에 정확한 질의 결과를 전송할 수 있다.

무선방송환경에서 효율적인 데이터 스케줄링을 위한 R-HBI

송두희(Doo-Hee Song) 한국디지털콘텐츠학회 2023 한국디지털콘텐츠학회논문지 Vol.24 No.7

무선방송환경에서 클라이언트의 공간질의 수를 고려한 효율적인 데이터 스케줄링

송두희 ( Doohee Song ),박광진 ( Kwangjin Park ) 한국인터넷정보학회 2014 인터넷정보학회논문지 Vol.15 No.2

무선방송환경에서 서버가 클라이언트에게 데이터를 전송하는 방식은 다음과 같다. 서버는 클라이언트들이 원하는 데이터 정보를 정리하고, 데이터를 방송주기에 1차원 배열 형태로 전송한다. 클라이언트는 서버에게 전송받은 데이터를 청취하고 필요한 결과 값만을 사용자에게 반환한다. 최근 위치기반 서비스를 이용하는 사용자가 증가하고 객체 수의 증가 및 데이터가 대용량으로 변화되고 있다. 무선방송환경에서 대용량 데이터는 클라이언트의 질의처리시간을 증가시킬 수 있다. 따라서 우리는 무선방송환경에서 주어진 데이터를 효율적으로 스케줄링할 수 있는 클라이언트 기반의 데이터 스케줄링 (Client based Data Scheduling; CDS)을 제안한다. CDS는 맵을 분할하고 분할된 그리드 내에 객체 수 및 객체의 데이터 크기를 고려하여 각 그리드마다 객체들의 총 데이터 크기의 합을 계산한다. 각 그리드 (영역)별 객체들의 총 데이터 크기와 클라이언트 수를 고려한 hot-cold 기법을 적용하여 데이터를 스케줄링 한다. 실험을 통하여 CDS가 기존의 기법보다 클라이언트들의 평균 질의처리시간을 줄이는 것을 확인한다. How to transfer spatial data from server to client in wireless broadcasting environment is shown as following: A server arranges data information that client wants and transfers data by one-dimensional array for broadcasting cycle. Client listens data transferred by the server and returns resulted value only to server. Recently number of users using location-based services is increasing alongside number of objects, and data volume is changing into large amount. Large volume of data in wireless broadcasting environment may increase query time of client. Therefore, we propose Client based Data Scheduling (CDS) for efficient data scheduling in wireless broadcasting environment. CDS divides map and then calculates total sum of objects for each grid by considering number of objects and data size within divided grids. It carries out data scheduling by applying hot-cold method considering total data size of objects for each grid and number of client. It`s proved that CDS reduces average query processing time for client compared to existing method.

무선방송환경에서 클라이언트의 질의처리 시간을 줄이기 위한 데이터 스케줄링 관리

송두희 ( Doohee Song ),박광진 ( Kwangjin Park ) 한국정보처리학회 2013 한국정보처리학회 학술대회논문집 Vol.20 No.2

본 논문에서는 무선방송 환경을 기반으로 한 서버가 클라이언트에게 데이터를 전송할 때 클라이언트의 질의처리 시간을 줄일 수 있는 방안을 제안한다. 서버는 무선방송을 통해 공간 데이터를 클라이언트에게 전송한다. 데이터 스케줄링 관리의 목적은 서버의 데이터 전송 순서를 효과적으로 배치하여 클라이언트의 질의처리시간을 줄이기 위함이다. 본 논문에서 서버는 클라이언트에게 위치기반 서비스를 제공하기 위하여 영역별 클라이언트의 수에 따라 hot-cold기법을 접목시킨 Number of Clients number Hot-Cold(NCHC)를 제안한다. NCHC의 장점은 클라이언트의 분포에 따라 데이터(객체)를 분류하기 때문에 클라이언트들의 평균 질의처리 시간을 줄일 수 있다.