서비스 품질을 보장하기 위해 널리 사용되는 WFQ(Weighted Fair Queuing)는 엄격한 지연한계를 요구하는 저속 트래픽 흐름의 경우 자원 이용도가 아주 나빠지는 구조적인 한계를 갖고 있다. 이러한 WFQ의 문제점은 최적화 되지 않은 트래픽 흐름의 레이턴시에 기인하는 것으로 밝혀졌고, 최적 레이턴시를 실현하여 자원 이용도를 높일 수 있는 LOFQ(Latency-Optimized Fair Queuing) 가 도입되었다. 그러나 LOFQ는 새로운 흐름을 수락할 때마다 모든 흐름에 대해 최적의 레이턴시를 재 설정해야 하므로 흐름 수락시 O($N^2$)의 복잡도를 가져 구현에 어려움이 있다. 본 논문은 이러한 복잡도를 O(1) 수준으로 낮추는 방식을 제안한다. 제안된 방식은 가해진 트래픽 부하의 서비스 품질의 통계적인 특성을 이용하여 최적 레이턴시 지수 함수를 구한 후 이 함수를 이용하여 도착 흐름의 최적 레이턴시 지수를 간단하게 구하는 것이다.

본 논문에서는 초경량 대칭키 암호화 기법인 HUMMINGBIRD2 알고리즘을 센서 모트상에서의 최적화 구현기법을 제시한다. 효율적인 구현을 위해 센서보드상에 제공되는 레지스터의 활용을 극대화하며 최적화된 주소접근 기법을 적용하여 암복호화에 소요되는 시간을 최소화하였다. 해당 대칭키 암호화 구현기법을 통해 자원 한정적인 센서 상에서의 안전하고 효율적인 보안 통신이 가능하도록 한다.

솔라셀의 동작 상태와 센서 MAC 프로토콜의 Active 및 Sleep 동작 모드를 고려하여 충전배터리와 센서통신장치의 입력 전원을 제어하는 회로를 설계한다. 솔라셀과 재충전 배터리를 단순 조합하는 센서통신장치는 햇빛이 없는 시간이 장기간 지속될 때 배터리 소모가 많아서 작동을 멈추게 된다. 일반적으로 센서 MAC 프로토콜은 전력소모를 줄이기 위하여 짧은 Active모드와 전력 소모가 거의 없는 긴 Sleep모드를 반복한다. 이러한 특성을 고려하여, 햇빛이 충분하고 Sleep모드이면 배터리를 충전하고 햇빛이 불충분하고 Active모드이면 배터리 전력을 사용하도록 설계함으로써 배터리 지속 시간을 크게 향상시켰다. 또한, 센서통신장치는 솔라셀의 출력전력값의 크기에 따라서 솔라셀과 배터리 사이에서 입력 전원을 스위칭 하도록 하였다. 스위칭 도중에 일시적 전원 차단으로 인한 마이크로프로세서의 리셋을 방지하기 위하여 커패시터를 사용하였다. 또한, 커패시터는 Sleep모드에서 전원을 공급한다. 실험을 통하여 본 센서통신장치가 장기간의 햇빛이 없는 경우에도 안정적으로 작동한다는 것을 입증하였다.

We have proposed a solution to multicast services and an advanced quality of service (QoS) mechanism on a packet transport system (PTS) based on PBB-TE. The point-to-multipoint (PtMP) connection in the PBB-TE system have been realized by grouping point-to-point (PtP) PTL trunks and mapping a BSI onto the PtP PTL trunks using a multicast backbone destination address. To provide end-to-end QoS of the PtMP services, the hierarchical QoS scheme for backbone service instances and connection-oriented paths has been implemented in the PTS. For providing different capabilities for service selection and priority selection, the PTS offers to customers three basic types of the port-based, C-tagged, and S-tagged service interface defined by the IEEE 802.1ah. To offer to customers different capabilities of the layer 3 applications and services, moreover, an IP-flow service interface have been added. In order to evaluate traffic performance for PtMP services in the PTS, the PtMP throughputs for the link capacity of 1 Gbps at the four service interfaces were measured in the leaves of the ingress edge node, the transit node, and the egress edge node. The throughputs were about 96 % because the B-MAC overhead of 22 bytes occupies 4% of the 512-byte packet. The QoS performance is ability to guarantee an application or a user a required bandwidth, and could be evaluated by the accuracy of policing or shaping. The accuracy of the policing scheme and the accuracy of the shaping scheme were 99% and 99.3% respectively.

Mobile Ad-hoc Networks 환경에서 노드의 이동성을 고려하기 위한 라우팅 알고리즘은 그 특성에 따라 Proactive와 Reactive 방식으로 구분되며, 두 가지 라우팅의 장점을 조합하는 많은 Hybrid 라우팅이 ZRP (Zone Routing Protocol) 알고리즘을 기반으로 설계되어왔다. ZRP는 특정 지역의 Zone을 생성한 후, Zone 내부에는 Proactive, 외부에는 Reactive 방식을 운영하여 근거리 노드들을 향하는 데이터의 경로 탐색 패킷 발생의 비용을 최소화 하였다. 하지만 실제 네트워크에서의 데이터 전송은 짧은 시간 영역에서 특정 노드에게만 요구되는 경향이 있으며, 이에 대한 고려가 없는 ZRP는 이러한 요구를 만족시키기에는 제한적이다. 본 연구는 실시간 데이터 전송량과 전송 경로의 홉 수를 고려하여, 소스 노드와 목적지 노드를 근간으로 하는 Zone을 on-demand로 형성하는 효율적인 Hybrid 라우팅을 제안하고, 이를 위하여 Zone의 생성 및 소멸을 결정하는 DZD (Dynamic Zone Decision) 알고리즘을 고안한다. 또한, 본 연구의 성능을 검증하기 위하여 기존의 Proactive, Reactive, Hybrid 라우팅 알고리즘과의 비교결과를 분석하였다.

본 접속료 차등의 효과는 선발 네트워크 사업자의 소매가격이 규제되지 않는 경우와 규제된 경우에 차이가 있다. 선발사업자의 소매가격이 규제되지 않는 경우엔 브랜드 충성도와 양 사업자간 한계비용의 상대적 크기가 소비자 후생효과를 결정한다. 즉, 브랜드 충성도와 후발사업자의 상대적 비용이 크면 접속료 차등은 소비자 후생을 증가시킨다. 그러나 선발사업자의 소매요금이 규제된 경우엔 브랜드 충성도와 비용이외에도 망간 가입자 대체성이 중요한 역할을 한다. 접속료 차등으로 인해 사회후생이 증가할 수 있기 위해서는 선발사업자의 브랜드 충성도가 높거나 대체성이 적거나 후발사업자의 한계비용이 커야 한다. 그 이외에는 접속료 차등화의 증가는 소비자 후생을 오히려 감소시킨다는 것을 알 수 있다.

본 논문에서는 무선 네트워크에서 네트워크 코딩을 재전송에 사용했을 때 얻을 수 있는 이득을 계산했다. 먼저 무선 네트워크에서 네트워크 코딩을 재전송에 활용했을 때 얻을 수 있는 전송 실패 확률을 수학적으로 구했고 이에 따른 다이버시티 차수를 노드 숫자와 수신 확률에 따라 변함을 보였다. 전송 실패 확률을 이용하여 전송실패 확률 ${\epsilon}$을 만족시키는 ${\epsilon}$-용량 (${\epsilon}$-outage capacity) 을 구하였고, 네트워크 코딩을 사용했을 때와 안 했을 때의 ${\epsilon}$-용량의 비율을 네트워크 코딩 이득이라 정의하였다. 그리고 네트워크 코딩 이득이 다이버시티 차수의 함수로 표현됨을 보였다. 노드 숫자가 무한하게 많아지게 되면 네트워크 코딩 이득이 점근적으로 $0.25{\epsilon}^{-1}$을 달성할 수 있음을 보였다.

이동형 게이트웨이(MG: Mobile Gateway)는 버스와 같은 차량에 탑승한 사용자들에게 인터넷 서비스를 제공하기 위한 무선랜 장치이다. 논문에서 다루는 MG는 인터넷 연결을 위해 도로변에 설치된 무선랜 기반 소형기지국(RSU AP : Road Side Unit AP)에 접속한다. 차량 이동 중에도 안정적인 통신 서비스를 제공하려면 MG의 접속 RSU가 바뀌는 핸드오프 과정이 빠르고 안정적으로 처리되어야 한다. 그런데 무선랜 기술 특성 상 핸드오프 과정의 통신 단절을 줄이는 데는 물리적 한계가 있다. 본 논문에서는 RSU 접속을 위한 무선랜 인터페이스를 복수 개로 사용하여 끊김 없는 핸드오프를 실현하는 다중 인터페이스 MG (MIMG : Multi-Interface MG)를 제안한다. 안정적인 핸드오프를 위한 구체적 방법으로 MIMG로부터 RSU로의 패킷 전송 단절을 제거하기 위한 Link Sharing 기법, RSU로부터 MIMG로의 패킷 전송 단절을 제거하기 위한 Path Sharing 기법을 제안한다. 우리는 임베디드 보드를 이용하여 제안한 핸드오프 기법을 실현한 MIMG를 구현하였고 이를 이용하여 성능 평가실험을 수행하였다. 실험 결과 단일 인터페이스를 가진 MG와 달리 MIMG는 핸드오프 시의 통신 단절을 제거할 수 있었고 대역폭도 50% 이상 향상됨을 확인하였다.

데이터 트래픽의 증가와 더불어 인지 기반 중첩 융합 네트워크 환경 하에서의 서비스 성능이 중요한 이슈로 떠오르고 있다. 이에 따라 다양한 이종 네트워크(HetNet)가 결합된 환경 하에서 주변상황의 인지 기능을 활용하는 이중 가상 셀의 구성과 특징에 대해 살펴보고 자원의 효과적 활용에 적합한 개별 이종 네트워크의 특성분석과 특성을 반영하는 시스템측면의 최적화를 고려하여 성능측면의 분석을 다루고자 한다. 이를 위해 가상 이중 셀 시스템의 구성과 운영이 필수적으로 요구된다. 본 논문에서는 기지국의 소형화와 지능화가 진행됨에 따른 활용도 측면의 성능을 분석하였다. 고려하는 시스템은 유용한 가상의 신호를 찾을 수 있는 능력을 활용하여 가상의 이중 셀을 구성하고 고속이동에 따른 무선링크에서의 성능열하를 방지하고 고속의 데이터 전송을 위한 시-공간 트렐리스 코드를 적용한 시스템의 성능을 분석하여 그 유용성에 대해서 시뮬레이션을 통하여 정량적인 분석결과를 얻었다. 이를 바탕으로 다양한 파라메터가 주어진 환경 하에서 전체 시스템에 어떤 영향를 미치는지를 해석하고 고려하는 시스템의 특징을 고찰하였다.