Automated generation of USB device protocol specification for USB driver fuzzing

강민석 Graduate School, Yonsei University 2025 국내석사

The Universal Serial Bus (USB) is widely used today by devices to connect to computing platforms. Their drivers, however, present a broad attack surface, and vulnerabilities in these drivers continuously pose serious risks to the security of operating system kernels. Fuzzing has demonstrated effectiveness in uncovering vulnerabilities in USB device drivers, but the number of vulnerabilities found can further be improved by specifying input message formats. Static program analysis has proven effective in generating protocol format specifications based on the behavior of protocol parsers, which can define a wide range of input formats to enhance fuzzing. Unfortunately, these specifications are still imperfect, as they do not fully account for specific characteristics of USB device drivers. A key obstacle is that USB device drivers operate across multiple contexts, complicating static program analysis. Without analyzing the scheduling subsystem of the operating system kernels, the analysis fails to accurately track data flows between different contexts, limiting their effectiveness in fully capturing driver behavior. This thesis presents a new static program analysis approach that takes into account the specific characteristics of USB device drivers to effectively infer USB device protocol specifications and generate potential USB device input formats to enhance USB driver fuzzing. This thesis addresses two fundamental challenges arising from the characteristics of USB device drivers: (i) messages are parsed across multiple contexts, and (ii) message parsing flows are defined in contexts different from where they actually occur. To this end, our new approach (i) identifies the flows with a lightweight type analysis across the entire target USB device driver, and (ii) determines field boundaries and constraints of input messages using an inter-procedural, path-sensitive data-flow analysis on the specified flow. We implemented our approach, and evaluated it on Atheros 9K USB device driver. The results show that the protocol specification of the driver produced by our approach can enhance existing fuzzers, triggering a bug more quickly when the specification is provided to a fuzzer. 범용 직렬 버스(USB)는 오늘날 컴퓨팅 플랫폼에 장치를 연결하기 위해 널리 사용된다. 하지만, 이들 USB 장치 드라이버는 넓은 공격 표면을 갖고 있으며, 이들의 취약점은 운영체제 커널의 보안에 지속적으로 큰 위협을 가하고 있다. 퍼징은 USB 장치 드라이버의 취약점을 발견하는 데에 효과적이라고 알려져 있으며, 입력 메시지의 포맷이 제공될 경우에는 더 많은 취약점들이 발견될 수 있다. 정적 프로그램 분석을 통해 프로토콜 파서의 동작을 기반으로 프로토콜 포맷 규격을 효율적으로 만들 수 있으며, 이를 통해 넓은 범위의 퍼징 입력의 포맷을 규정하여 퍼징의 효과를 강화할 수 있다. 하지만, 이러한 포맷 규격들은 USB 장치 드라이버의 특성을 고려하지 않아 완전하지 않다. 주요 문제점은, USB 장치 드라이버가 여러 문맥에서 동작하여, 정적 프로그램 분석을 복잡하게 만든다는 것이다. 이로 인해 운영체제의 스케줄링 서브시스템에 대한 분석 없이는 여러 문맥 사이의 데이터 흐름을 정확히 추적하기 힘들게 되어 드라이버의 동작을 모두 포착해, 그 입력의 규격을 만드는 데에 어려움이 발생한다. 본 논문에서는 USB 장치 드라이버의 특성으로 인해 발생하는 두 가지 근본적인 문제를 다루는데, 입력된 메시지는 여러 문맥에서 다뤄질 수 있다는 것과, 메시지가 다뤄지는 흐름이, 그 흐름이 발생하는 문맥이 아닌 다른 문맥에서 정의될 수 있다는 것이다. 이를 해결하기 위해, 본 논문의 접근 기법은, 우선 대상 USB 장치 드라이버의 전체 소스 코드를 대상으로 가벼운 타입 분석을 수행해 흐름을 추정하고, 그 흐름 위에서 프로시저 간, 경로에 민감한 데이터 흐름 분석을 수행해 입력 메시지의 필드 경계와 제약을 알아낸다. Atheros 9K USB 장치 드라이버를 대상으로 한 평가는, 본 논문의 접근 기법을 통해 생성한 프로토콜 규격을 이용했을 때 버그를 더 빠르게 발견함으로써 기존의 퍼저를 강화할 수 있음을 보여 준다.

통계적 분석 기반 비공개 프로토콜의 정적필드와 구분자 추출시스템

이민섭 고려대학교 2020 국내석사

오늘날의 네트워크 환경은 고속화 및 대용량화를 거치면서 전 세계가 하나의 네트워크로 연결된 환경으로 발전하였다. 이에 따라서 매우 다양하고 복잡한 통신과 응용들이 발생하고 있는데 이들 중 특정 통신 혹은 응용들은 비공개 프로토콜을 사용하고 있다. 이러한 비공개 프로토콜은 폐쇄적인 성격을 띄고 있으며 프로토콜의 사양이 문서로 공개되어 있지 않다. 현시점에서 비공개 프로토콜을 사용하는 악의적인 행위들은 해당 프로토콜의 사양을 확인할 수 없기에 방지 및 대처가 어려운 실정이다. 이런 문제점을 해결하기 위해서 비공개 프로토콜의 구조를 분석하는 프로토콜 리버스 엔지니어링과 관련된 수많은 연구들이 진행되고 있다. 하지만 비공개 프로토콜의 정적필드 및 구분자를 명확하게 추출하는 표준화된 방법론은 존재하지 않는다. 따라서 본 논문은 프로토콜의 메시지 포맷, 플로우 포맷의 사양을 추출하는데 토대가 되는 정적필드를 통계적 분석을 기반으로 명확하게 추출하는 시스템을 제안한다.

텍스타일 디자이너의 인지적 모형에 대한 실증적 접근 : 모티브 개발 단계를 중심으로

송승근 연세대학교 대학원 2002 국내석사

본 연구의 목적은 비디오/오디오 프로토콜 분석 방식을 이용해서 텍스타일 디자인 프로세스 중 모티브 스케치와 렌더링 단계에서 디자이너의 인지적 활동을 체계적으로 코드화하는 (1) 코딩 스킴(coding scheme)을 도출하고 이를 통해서 (2) 디자인 프로세스의 초기 단계에 디자이너의 인지적 모형을 실증적으로 연구하는데 있다. 또한, (3) 디지털 나염의 기획과정에서 디자인 모티브에 대한 데이터 베이스를 설계 할 때 어떤 요소에 중점을 두고 개발 할 것인지에 대한 설계 지침을 마련하는데 있다. 텍스타일 디자인 프로세스에 대한 프로토콜 분석을 위해 선행 연구를 고찰하여 디자인 행동 범주의 틀을 탑-다운(top-down)방식으로 설정하고 실제 행동 프로토콜 (action protocol) 분석을 통해 바튼-업(bottom up)방식으로 세부 디자인 행동을 도출하였다. 텍스타일 디자인은 선행연구의 건축디자인과는 다른 특징을 지니기 때문에 프로토콜 분석에서도 새로운 디자인 행동 범주(action category)가 필요하게 되었다. 이를 위하여 모델 휴먼 프로세서(Model Human Processor)이론을 근거로 디자인 행동을 모터 행동(motor action), 지각행동(perceptual action), 인지 행동(cognitive action)의 세 가지 범주로 나누었으며 텍스타일디자인 프로세스에 적합한 코딩 스킴(coding scheme)을 개발하였다. 본 연구에서는 이 새로운 코딩 스킴을 토대로 두 가지 프로토콜 분석 방식을 사용하였고, 그 결과 문제 행위 그래프 (PBG : Problem Behavior Graph)와 디자이너 인지모형을 개발하였다. 본 연구의 자료 분석 결과, 23가지 디자인 행동과 17가지 작용소가 발견이 되었으며 이를 토대로 문제 행위 그래프 (PBG : Problem Behavior Graph)가 작성되어 디자이너의 행동 패턴을 이해 할 수 있는 인지적 모형을 개발하였다. 이렇게 개발된 디자이너의 인지모형은 특히 디지털 나염(DTP : Digital Textile Printing)을 기반으로 하는 데이터 베이스 시스템의 설계지침을 제시하였을 뿐만 아니라 디자인 저작 도구의 메뉴 설계에 대한 방향도 시사하였다. The objectives of this study was (1) to develop a coding scheme for textile designer's cognitive model in the stage of motif development of textile design process, (2) to study designer's cognitive model on the basis of empirical data. Moreover, it was (3) to present a guideline for designing of the database system for digitalized textile design. Several previous studies on protocol analysis were reviewed in order to obtain the critical ideas for this study. First, a design action category was set up to derive a frame from the studies of top-down method. And then, subclasses of each category were distinguished through reviewing of the studies of bottom-up method. A new action category was added in consideration of difference between textile design and architecture design in previous studies based on the theory of Model Human Processor, so the design action category was consisted of three parts, such as a motor action, a perceptual action, and a cognitive action. Two kinds of protocol approaches, concurrent method and retrospective method, were applied to this study. As the results, 23 design actions coded by action protocol and 17 operators produced by the protocol analysis were identified. Problem Behavior Graph was derived from the results, and a cognitive model was build to help one understood a textile designer's behavior pattern easily. The research results obtained in the study indicated a direction for designing of database system for digitalized textile design, and furthermore, it also implicated a desirable direction to upgrade the menu design of design CAD.

언어적 프로토콜 분석에 의한 온라인 공동 창작 과정의 이해 : 스마트폰 어플리케이션 테마 제작을 중심으로

김성규 연세대학교 대학원 2013 국내석사

말하기 평가의 분석 모형 연구

김평원 서울대학교 대학원 2010 국내박사

Does construct overload truly overload the performance? : an experimental study of experienced data modeler

서지혜 Seoul National University 2017 국내박사

A principal activity in information systems development involves building a conceptual model of domain that an information system is intended to support. Such models are created using a conceptual-modeling grammar fundamental means to specifying information systems requirement. However, the actual usage of grammar is poorly understood and some issues regarding conceptual grammar such as construct overload still remain unsolved. With regard to construct overload in conceptual modeling, past studies have had some deficiencies in research methods and even have presented contradicting results. In this paper, we experimented to test whether construct overload enables conceptual models users to understand a domain more efficiently. To acquire a more complete and accurate understanding of construct overload, our study focused on three major points; the evaluation of conceptual modeling grammar semantics, research participants and domain familiarity. This paper’s key contribution is that it is one of the first studies to investigate practitioner’s aspects of construct overload employing different degrees of domain familiarity by investigating the cognitive processes of practitioner. In addition, this research reconciles conflicting outcomes by examining practical directions for model variation. The result of study will broaden the perspective on usability in the context of the conceptual model and may serve as an ontological guidance to construct overload when modelers create a conceptual model.

대학생 한국어 작문의 L1/L2 수정 양상 비교 연구 : 텍스트, 사고구술, 반성적 쓰기 분석을 중심으로

김희용 연세대학교 대학원 2012 국내석사

대학생 한국어 작문의 L1/L2 수정 양상 비교 연구 -텍스트, 사고구술, 반성적 쓰기 분석을 중심으로- 본 논문은 각각 L1(first language)과 L2(second language)를 사용하여 작문하는 대학생 필자들의 한국어 작문 수정(revision) 양상을 비교 고찰하고, 이를 토대로 L1 수정과는 다른 L2 수정의 특성을 이해하여 보다 성공적인 L2의 수정 전략을 모색해보는 것에 목적을 두었다. 연구를 위해 서울 소재 Y 대학에서 L1 필자를 대상으로 하는 글쓰기 1개 반과, 한국어 능력 중급 이상의 L2 필자를 대상으로 하는 글쓰기 2개 반을 임의로 선정하였다. 처음 연구 대상으로 삼았던 총 47명 중 텍스트 분석 대상은 초고와 수정고를 모두 제출한 L1 필자 15명과 L2 필자 22명으로 총 37명이었고, 그 중 사고구술과 반성적 쓰기 분석 대상은 사고구술 녹음 파일과 반성적 쓰기를 모두 제출한 L1 필자 9명과 L2 필자 16명, 총 25명이었다. 학생들은 1차시에 초고를 쓰고, 2차시에 반성적 쓰기와 사고구술 방법에 대한 교육을 받았다. 이후 과제의 형식으로 수정고를 쓰면서 사고구술을 녹음했으며, 수정이 끝난 뒤 반성적 쓰기를 수행하였다. 3차시에 학생들의 수정고와 반성적 쓰기를 수집했고 사고구술 녹음 파일은 연구자의 이메일로 받았다. 수집된 녹음 파일은 한글 파일로 모두 전사하였다. 대학글쓰기(외국인 특례반 포함) 강의 경력 10년 이상의 평가자 3명이 수집된 원고를 각각 1번씩 모두 채점하였다. 학생들의 텍스트는 내용(12점), 조직(8점), 표현(12점)의 세 기준으로 구성된 분석적 평가표를 이용해서 평가 하였다. 평가자 3인의 채점 결과는 상관관계 분석과 신뢰도 검증을 실시하였다. 초고와 수정고의 점수 변화는 대응표본 t-검정(paired t-test)을 실시하였다. 또한 필자가 구두점이나 어휘 등의 표면 수준에서, 구절 수준에서, 문장 수준에서 각각 얼마나 수정했는지를 계산하여 텍스트 수정 유형을 분석하였다. 텍스트 수정 유형의 차이는 비모수 통계방법인 Mann- Whitney 검정의 방식을 활용하여 검증하였다. 플라워 외.(1986)가 제안한 ‘전략 선택 모델’을 에서 아이디어를 차용하여 사고구술 분석을 위한 틀을 마련하고, 이를 사고구술 분석에 활용하였다. 분류된 사고구술 자료는 글쓰기 전공자 1인의 검수를 거쳤다. 사고구술을 분석할 때에는 반성적 쓰기 자료를 통해 개인적인 특성들이 반영될 수 있도록 했다. 또한 평가자 3인을 대상으로 사후 인터뷰를 실시하였다. 반성적 쓰기와 사고구술 분석, 텍스트 양적 분석 결과와 평가자들의 채점 결과를 종합하여 다음과 같은 결론을 내릴 수 있었다. 첫째, 성공적인 수정을 수행한 L1/L2 필자의 사고구술에서는 텍스트에서 발견된 문제에 대하여 충분한 정보를 제공해 주지 못하는 “탐지”를 거의 발견할 수 없다. 그러나 성공적으로 수정을 수행하지 못한 L1/L2 필자의 사고구술에서는 “탐지”가 많이 발견되었다. “탐지”가 많아질수록 L1과 L2필자 모두에게 부정적인 수정 결과가 나타났다. 게다가 탐지된 문제는 결국 문장을 다시 쓰는 방법으로 해결될 수밖에 없다는 점을 감안한다면, 기본적인 문장 산출 능력이 부족한 L2필자에게 탐지는 매우 불리한 전략이 될 수 있다. 따라서 탐지보다는 구체적인 문제 해결방법을 제시할 수 있는 ‘진단’의 중요성을 교육해야 한다. 또 ‘탐지’를 ‘진단’으로 발전시키려는 노력은 이후의 글쓰기에서 같은 문제에 대해 이용 가능한 ‘진단-해결’의 반응쌍을 늘리는 생산적인 활동이다. 이것은 특히 한국어 작문 지식이 부족한 L2필자들에게 매우 유용한 전략이 될 수 있다. 단, 명확한 ‘진단’의 성격이 짙은 문법이나 문장 등의 형식적 수정만이 무조건 바람직한 수정은 아니라는 점 역시 알릴 필요가 있다. 둘째, L1 필자들은 대부분 글쓰기에 관한 지침(maxim)을 사용하는데 반해 L2 필자들에게서는 지침을 활용하는 사례를 찾아보기가 힘들었다. 성공적으로 수정을 수행한 L1필자들의 사고구술분석에서 다양한 지침들을 풍부하게 활용한 사례를 확인할 수 있었다. 그러나 L2 필자의 경우에는, 성공적인 수정을 수행할 필자에게서도 글쓰기 지침을 활용하여 수정한 사례를 찾기가 힘들었다. 지침을 사용하는 것은 진단과 해결의 과정을 용이하게 해준다. 그러나 문법, 어휘 오류 수정에 집중하는 L2 필자는 “지각력 결핍(deficiency of perceptivity)”에 의해, 수정에 유용하게 활용할 수 있는 다양한 지침을 사용할 수 없게 된다. 그러나 L2필자들이 지침을 활용하지 못한 또 다른 원인은 활용 가능한 ‘한국어 지침’에 대한 지식이 부족해서이기 때문이다. 지침을 적절하게 소개해주는 것은 작문 수정을 용이하게 해줄 수 있다. 뿐만 아니라 L2필자들에게 어휘·문법 오류 수정 이외의 새로운 목표를 제시해 줄 수도 있다. 셋째, L1 필자들에게서는 규칙에 따라 문제를 진단하는 과정이 거의 발견되지 않았다. 이와는 달리 L2필자들은 규칙에 따라 문제를 진단하는 수정에 치중한다. L2 필자들의 인지적 노력이 규칙 수정에 집중되는 것을 막기 위해서는 수정이 두 가지 이상의 차원에서 이루어져야 한다. 내용생성을 하며 동시에 규칙에 대한 검열을 하는 것은 L2필자들에게 엄청난 인지적 부담을 주기 때문에, 내용 생성 이후의 수정 과정에서 규칙에 따라 문제를 진단하고 수정하는 과정에 집중하는 전략은 매우 유용할 수 있다. 수정 텍스트를 통계 분석한 결과에서도 성공적인 L2필자들이 구두점, 어휘, 구와 절 등의 지엽적인 수정을 더 많이 수행했음을 확인할 수 있었다. 문제는 L2 필자들의 전략이 ‘규칙’ 검열에 한정될 경우 발생한다. L2 필자들에게는 거시적인 관점에서 내용과 구조를 살피는 1차 수정과, 어휘나 문법을 집중적으로 살피는 2차 수정이 있어야 한다. 2차 이상의 수정은 L2 필자들의 보다 성숙한 글쓰기를 위해서 반드시 필요한 과정이다. 넷째, 학문 목적 L2필자들의 작문 수정 목표는 보다 높게 제시되어야 한다. 반성적 쓰기 분석 결과, L1 필자의 경우 맞춤법이나 비문과 같은 형식적 수정 이외의 수정 목표를 잡은 필자가 15명 중 14명으로 전체의 93.33%에 달했다. 반면 L2 필자의 경우 형식적 오류에 대한 수정 이외의 목표를 설정한 필자는 전체 21명 중 7명으로 33%에 불과했다. 또한 채점 결과에 있어서도 L1 필자들만을 가르치는 채점자 1과 L2필자들을 함께 가르치는 채점자 2,3의 불일치가 관찰되었다. 인터뷰를 통해 L2 교수자들이 L2 필자의 작문에 L1보다 낮은 기대치를 갖고 있었음을 확인할 수 있었다. 필자의 수정 의도와 목표가 수정 과정을 인도한다고 볼 때, L2 수정에 대한 낮은 수정 목표 설정은 문제가 아닐 수 없다. 특히 학문 목적 L2 필자들에게는 L1의 수준에 버금가는 목표를 제시하고, 이를 달성할 수 있는 구체적 절차를 제시해 줌으로써 대학 공간 안에서 만족할 만한 학술적 성과를 달성할 수 있도록 안내해야 할 것이다. 본 연구에 의의는 L1/L2 필자의 한국어 수정 양상을 다양한 방식으로 관찰, 비교하고 L2필자의 수정 교육에 활용할 수 있는 시사점을 제시했다는 것에 있다. 지금까지 한국어 수정에 관한 연구들은 특정한 교육 방법의 효과를 검증하는 데에 치중되어 있었다. 특히 외국어로서의 한국어 수정 양상을 인지적으로 비교한 연구는 많이 부족했다. 본 연구를 통해 이후의 L2 작문 교육에 실질적인 참고가 될 수 있기를 바란다.

그룹이동 환경에서의 무선 애드혹라우팅 프로토콜에 대한 성능분석 연구

여인호 명지대학교 대학원 2011 국내석사

Recently, as the applications for mobile ad-hoc networks (MANET) get various, performance analysis of MANET has become one of the main research areas. However, most prior performance analysis results for ad-hoc routing protocols have been based upon the model which each node in the network moves independently without restriction. In most real environments, however, it is very common for a group or multiple groups to move under the direction of group leader or group leaders instead of each node's independent movement. This study presents the performance analysis of routing protocols for mobile ad-hoc network under group mobility environment. The comparative simulations have been made between a table-driven protocol, DSDV, and two on-demand protocols, AODV and DSR, under a group mobility model, RPGM, which is suitable for the practical applications such as military tactical operation. Multiple group movements are also included. The results show that the protocol performances for single group movement are very similar to node independent movement case. However some differences have been observed by varying pause time and connectivity. Most researches done so far also are based upon very simple radio propagation model such as the free space or two-ray ground model. Since the simple model cannot cover complicated but practical outdoor environments which usually have radio propagation obstacles such as buildings or trees, it is easily expected that there will a big gap between the analysis using this model and the real situation. In order to find the appropriate model for common outdoor environments we need comparative performance data using various radio propagation models, however, for which few study has been made. Therefore this thesis presents the simulation results of the impacts of the various propagation models to MANET performance analysis. Simulations have been made using the group mobility which usually models very common ad-hoc situations such as military force movements or disaster recovery activities under the supervision of a leader. For typical on-demand routing protocol, AODV, performance analysis has been done in terms of node-to-node distance, number of nodes in a group, and group movement speed. Our results show that most popular the free space and the two-ray ground models are too optimistic, which informs us that there can be a big difference between conventional performance analysis and the real ad-hoc situation. 최근 MANET에 대한 응용이 다양화되면서 관련한 ad hoc 라우팅 알고리즘의 성능 분석 연구가 주요 연구 분야의 하나로 대두되고 있는 실정이다. 기존의 ad hoc 라우팅 프로토콜 성능분석에 대한 연구는 ad hoc을 구성하는 모든 노드들이 독립 이동하는 모델을 중심으로 주로 수행되었다. 그러나 실제 상황에서는 노드가 임의로 독립 이동을 하기보다는 단일 그룹 또는 다수의 그룹을 구성하여 이동하며 각 그룹에 리더 노드가 존재하는 경우가 빈번하게 발생한다. 또한 현재 수행되어지고 있는 대부분의 연구들은 무선 채널을 Free space 전파 모델 또는 지상 반사만을 고려한 Two-ray Ground 전파 모델의 단순한 전파 모델 중심으로 성능분석을 수행하고 있다. 이는 장애물이 많은 옥외 환경의 무선 채널 환경을 고려하지 않은 것이기 때문에 실제 상황과는 성능 분석 결과에서 상당한 차이가 예상된다. 따라서 본 연구에서는 그룹의 리더 노드가 존재하는 그룹 이동 환경에서의 ad hoc 라우팅 프로토콜의 성능분석을 수행하여 새로운 결과를 제시하였으며, 다양한 무선 전파 모델들을 적용하여 ad hoc 라우팅 알고리즘의 성능에 미치는 영향을 실험적으로 비교 분석하였다. 군 전술 이동 망 등에 적합한 그룹 이동 모델인 RPGM 환경에서의 테이블 기반 모델인 DSDV 프로토콜과 요구 기반 모델, AODV와 DSR 프로토콜의 성능을 비교 분석 하였다. 또한 단일 그룹 외에 다수 그룹의 이동도 함께 연구 제시하여 그룹 이동에 따른 특성 분석을 보다 포괄적으로 수행 하였다. 단일 그룹 환경에서의 일반적인 성능특성은 노드의 그룹 이동 환경에서도 노드의 독립 이동과 거의 유사함을 보였다. 그러나 독립이동의 경우 pause time이 증가함에 따라 높은 전송률을 보인 반면, 그룹이동 환경에서는 거의 변함이 없었다. 또한 연결의 비율을 증가시키는 경우 기존 독립 이동시에는 전송지연시간이 일정하게 유지되었으나, 다수 그룹 이동의 경우 요구 기반 프로토콜 사용 시, 감소하였다. 무선 전파 모델을 적용하여 ad hoc 라우팅 알고리즘의 성능에 미치는 영향을 비교 분석한 실험도 역시 군 전술이동 즉, 리더 감독 하에 재해 복구 활동 등과 같은 실제 ad hoc 상황에 부합되는 그룹 이동을 중심으로 수행하였다. 성능분석은 노드간 거리, 그룹의 노드 수, 그룹 이동 속도를 중심으로 AODV 프로토콜에 대하여 수행하였다. 이를 통하여 대부분의 연구에서 채택하는 Free space 모델과 Two-ray Ground 모델이 Fading을 고려한 Ricean 및 Rayleigh 모델과 비교 시 매우 낙관적인 (too optimistic) 결과를 보임을 확인하였다. 이는 기존 대다수의 연구 결과가 실제 상황에 비해 상당한 오차가 유발될 수 있음을 보인다.본 연구는 크게 두 부분으로 구성되어있는데, 먼저 제시된 그룹 이동 환경에서의 ad hoc 라우팅 프로토콜의 성능분석 결과는 동일한 Two-ray ground모델에서의 기존 독립이동 모델과의 성능 비교 분석에 중점을 두었던 부분이고, 이 연구에서 무선 전파 모델이 성능에 또 다른 영향을 미칠 것으로 확인하여 차 후 수행한 내용이 무선 전파 모델이 알고리즘의 성능에 미치는 영향을 분석한 결과이다.

MIPv6 네트워크에서 이동노드의 안전한 시동 방법 및 특성분석

나재훈 韓國外國語大學校 2005 국내박사

A HIGH BANDWIDTH RADAR OPERATION OVER THE INTERNET : SIGNAL ANALYSIS, NETWORK PROTOCOLS AND EXPERIMENTAL VALIDATION

조융국 Colorado State University 2004 해외박사

The Virtual-CHILL (VCHILL) project is an initiative to provide full operation of the CSU-CHILL radar over the Internet. As part of this project, VCHILL aims to transmit Digitized Radar Signal (DRS) in real-time over high-bandwidth data network, estimate radar parameters at remote sites, and distribute them for display and further applications. This concept is referred to as the high-bandwidth VCHILL. The distribution of real-time DRS enables the remote users to process the digitized signals according to their interests. First, a new digital-IF receiver, which operates in parallel with the existing digital receiver (DRX) of the CSU-CHILL radar, was developed. The parallel receiver operates in conjunction with the DRS network server so that the server arranges the DRS into a specified format in real-time and transmits it to clients at up to a few hundred Mbps. Subsequently, end-system architectures for the high-bandwidth VCHILL were developed. The architecture design includes various functions, such as DRS acquisition, DRS transmission, DRS receive/radar parameter computation, and parameter transmission, as well as generic packet and data structures for the data transmission and sharing. Third, transmission waveform design scheme for congestion control was developed to make the real-time operation tolerable and provide high quality end products under unpredictable network conditions. The developed scheme relies on the operating principle of the pulsed-Doppler radar and estimation theory of the radar parameters. A combination of this waveform design scheme and a source-based rate control algorithm with Additive Increase and Proportionate Decrease based on the feedback provides the highest quality of service possible. Performance evaluation of the system, while operating the CSUCHILL radar in real-time, shows the linearity of the end-to-end TCP throughput proportional to the data rate, coincidence with the output of the DRX system, quality improvement of display, as well as apparent congestion control functionality. Finally, to increase computing capacity at client sites, a concept of distributed DRS client was developed. The essential idea is that the computation loads are evenly distributed among the computing nodes that are connected to each other in networked environment. Another aspect of the VCHILL is networked radar operation. In this scenario, a networked radar system can be readily used for the simultaneous observation of a same target by multiple radars, and the replacement of a large centralized radar with multiple small radars. Operational models, end-system architectures, and network models to make possible the notion of the networked real-time weather radar system are proposed. Scalability of the networked radar system was studied in terms of power consumption for pulse transmission, computation load, and communication load varying the Quality of Service parameters of spatial resolution and data accuracy.