이동시 발생하는 시그널링 메시지의 양을 줄이기 위한 방법으로 지역성을 고려한 계층적 이동성 제공 방식인 HMIPv6(Hierarchical Mobile IPv6)가 제안되었다. 이동 노드가 방문 링크로 이동하면 링크 사용을 위한 인증 절차를 먼저 수행해야한다. 이를 위해 무선 랜 및 Cellular 망을 중심으로 AAA(Authentication, Authorization and Account) 인증 서비스 도입이 진행되고 있다. 그러나 AAA 인증 서비스는 지역화 된 이동성 제공을 위한 최적화된 시그널링 교환을 제공하지 않는다 이는 실시간 응용을 필요로 하는 세션을 가진 경우 이동 노드에 대한 서비스 지연을 초래할 수도 있다. 본 논문에서는 지역 이동시 인증 과정을 최적화 할 수 있는 인증 위덤 방식을 기존의 HMIPv6 구조에 통합함으로써 인증 발생 시 시그널링의 양을 최소화 하고 서비스 지연 시간을 줄일 수 있는 방법을 제안한다. 계층적 인증 통합 모델을 제안하며 제안된 모델에 대해 이동 특성, 트래픽 특성, 도메인 크기 등에 따르는 인증 비용을 분석하고 기존의 방식과 비교하였는데 평균 $33.6\%$의 비용 절감 효과를 얻을 수 있었다.

국제 로밍 및 이기종 망간 핸드오버가 활성화된 환경에서 사용자에게 부드러운 통신 서비스를 지원하기 위해서는 보다 빠르고 확장성이 뛰어난 인증 기법이 필요하다 본 논문은 빠른 로밍을 지원하기 위한 확장성 높은 인증 프레임워크에 관한 것으로, 직간접적으로 구성된 도메인간의 일반적인 신뢰 관계를 바탕으로 계층적 캐슁을 구성한다. 계층적 인증 캐슁을 이용할 경우 확장성을 보장함은 물론 인증 지연 및 인증으로 인한 망의 부하를 줄일 수 있으며, 이를 수학적으로 분석하였다.

무선 센서 네트워크에서 노드들의 위치를 측정하는 문제는 사건탐지, 라우팅, 정보추적 등의 중요한 네트워크 기능을 수행하기 위해 필수적으로 해결해야 한다. 위치측정 문제는 노드들 간의 연결성이 알려져 있을 때 네트워크의 모든 노드의 위치를 결정하는 문제이다. 본 논문에서는 분산 알고리즘인 중점기법을 중앙 집중적인 알고리즘으로 확장한다. 확장된 알고리즘은 단순하다는 중점 기법의 장점을 지니면서도 각 미지 노드가 세 개 이상의 고정 노드들의 중첩된 전송 범위에 속해야 한다는 단점을 갖지 않는다. 본 논문의 알고리즘은 위치 측정 문제가 일차원 행렬 방정식으로 정형화 될 수 있음을 보여준다. 이러한 일차원 행렬 방정식이 유일한 해를 가짐을 수학적으로 증명함으로써 모든 미지 노드들의 위치를 유일하게 결정할 수 있음을 보인다.

인터넷의 안정성에 영향을 미치는 요소로 종단간에 이루어지는 TCP 혼잡제어가 있다. 현재 인터넷의 주요 TCP 버전인 Reno가 사용하는 수동적인 혼잡제어 방법은 네트워크의 혼잡을 심화시키는 원인이 된다. 그러나 이러한 Reno의 문제점을 개선하기 위해 제안된 Vegas는 Reno에 비해 우수한 성능을 가짐이 이전의 관련 연구에서 증명되었음에도 불구하고 세 가지 심각한 불공정성 문제를 가지고 있기 때문에 범용적으로 사용되지 못하고 있다. 본 논문에서는 이러한 Vegas의 문제점을 보완하기 위해서 기존의 Vegas 혼잡제어 알고리즘을 개선한 새로운 TCP NewVegas 혼잡제어 알고리즘을 제안한다. 제안한 NewVegas는 병목구간 라우터에서 큐잉되는 패킷의 편차를 사용하여 기존 Vegas의 불공정성 문제를 효과적으로 해결한다. 제안한 알고리즘의 성능을 검증하기 위해 NewVegas와 Reno 및 기존의 Vegas를 비교하는 실험을 수행하였다. 실험 결과를 통해서 제안한 NewVegas가 기존 Vegas의 혼잡제어 방법에 비해 우수한 성능을 보일 뿐만 아니라, Vegas의 불공정성 문제도 크게 개선되었음을 확인할 수 있었다.

오버레이 멀티캐스트 전송방식은 멀티캐스트의 기능을 응용계층에 두어 인터넷상에서 멀티캐스트 전송이 가능한 새로운 방식이다. 그러나 오버레이 멀티캐스트 프로토콜들은 아직까지 표준화가 이루어지지 못하였고 대용량 콘텐츠 전송 시 많은 제약사항으로 인해 적용이 쉽지 않은 형편이다. 그러므로 오버레이 멀티캐스트 기반에 대용량 콘텐츠를 전송할 수 있는 새로운 전송기법의 연구가 요구되고 있다. 본 연구에서는 공통의 파일을 수신하고자 하는 호스트간의 그룹을 설정하여 기존 오버레이 멀티캐스트 기법의 그룹관리와 전송관리를 분리하여, 강건한 그룹관리가 가능한 프로토콜 스택을 구현하고, 그룹 멤버들간의 분산 다운로드 전송기법의 도입을 통해 기존 데이터 릴레이 기반의 오버레이 멀티캐스트 방식보다 빠른 병렬적 전송기법을 제안하여 전송속도 대비 대역폭 소모율에 대한 전송효율을 개선하였다.

Mobile IP를 이용한 무선 네트워크 환경은 이더넷 기반의 유선 네트워크와의 연동을 전제로 하여 구축되고 운용된다. 그러나 그동안 Mobile IP와 연동되는 유선네트워크의 대부분은 무선 네트워크의 도입 시 성능에 영향을 주는 중요한 사항들을 고려하지 않고 구축함으로써 운용상 많은 문제점을 가지고 있었다. 본 논문에서는 실제 운용되고 있는 유선 네트워크에 Mobile IP 기반의 무선 네트워크를 구축할 경우 Access Router의 비대칭 연결구조에 의해 발생되는 Hierarchical Mobile IPv6(HMIPv6)의 적용상의 문제점과 이동노드들의 잦은 이동으로 인한 Binding Update 등에 의한 핸드오버 지연시간 문제를 효율적으로 해결할 수 있는 방안을 제시한다. Access Router의 계층적 불일치에서 발생하는 네트워크 지연시간을 가상 라우터 계층을 도입한 HMIPv6 구조를 사용하여 최소화하고, 이동노드의 잦은 이동에 따른 빈번한 CoA등록으로 발생하는 통신오버헤드를 라우터 간 이동정보를 사전에 교환함으로써 줄인다. 본 논문에서 제안한 기법은 HMIPv6와 Fast Handover를 기반으로 하는 현실적이고 효과적인 무선랜 환경의 구축에 기여할 것으로 기대한다.

Mobile IP에서 사용자의 이동성을 지원하기 위해 여러 종류의 메시지 -바인딩 갱신 메시지,바인딩 요청 메시지와 바인딩 응답 메시지- 가 사용된다. 끊김 없도록 이동성 관리를 하기 위해서는 그러한 메시지가 빈번하게 교환되어야 하지만, 이는 네트워크의 부하 증가 및 이동 노드의 에너지 효율성 악화를 유발한다 따라서 서버는 사용자의 위치 추적을 수행하면서 위의 문제를 효과적으로 해결하기 위한 알고리즘이 필요하게 되었으며, 이것은 본 논문에서 주요한 대상이 된다. HMIPv6 환경에서 각 사용자는 과거이동 로그를 지역적으로 저장한 후, 주기적으로 프로파일을 만든다. 이후 어느 영역으로 이동할 때마다 그 지역에서의 예상 상주 시간을 계산하는데, 이 프로파일 정보를 이용하여 메시지의 라이프타임으로 사용하도록 한다. 물론, 프로파일에서 이동 지역별 상주 시간뿐만 아니라 도착 시간까지 고려한 경우, 보다 정확한 라이프타임 값을 얻을 수 있다. HMIPv6 환경에서 제안한 기법들과 기존 기법 사이의 성능을 비교하기 위해 바인딩 갱신 메시지의 대역폭을 측정하는 다양한 실험을 수행하였다 그 결과 이동 노드가 임의의 서브넷에서 13분 이상 상주시 $80\%$이상의 이득을 얻을 수 있었다. 즉, 기존 기법과 동일하게 사용자의 위치를 관리하면서, 바인딩 갱신 메시지 수를 획기적으로 줄임으로써 네트워크 및 이동 단말의 에너지 효율성을 크게 향상시킬 수 있었다.

최근 실시간성이 요구되는 서비스나 이동 단말기의 폭증으로 인하여 노드 이동 시에 발생하는 핸드오프나 시그널링 비용을 줄이기 위해 제안된 프로토콜이 HMIPv6이다. HMIPv6에서 이동 노드가 동일한 MAP도메인 영역내외 서브넷들을 이동할 시에는 대응 노드나 흠 에이전트에 위치 등록을 수행할 필요가 없으며, 단지 MAP에게만 그 위치를 등록하게 된다 그러나, HMIPv6에서 선택한 거리기반 MAP 선택 방법에서는 이동 노드 패턴에 관계없이 이동 노드에서 거리가 가장 먼 MAP을 선택하여 큰 크기의 MAP 도메인이 형성되도록 하는데 이러한 경우, MAP 선택을 위한 오버헤드와 그 사이의 핸드오프 딜레이가 발생하며 비효율적으로 항상 큰 크기의 MAP 도메인이 형성된다. 따라서, 본 논문에서는 이동 노드의 한 서브넷 내의 상주시간에 따라 이동 노드의 이동 패턴을 고려하여 노드마다 다른 크기의 MAP 도메인이 형성되도록 하는 방법을 제안한다.

본 논문은 이중 IEEE 802.11 무선 근거리 통신망 상에서의 경성 실시간 통신을 위한 메시지 스케줄링 기법과 이에 따르는 대역폭 할당 기법을 제안하고 그 성능을 분석한다. 동일한 주기를 갖는 각 네트워크에서 슈퍼프레임이 서로 반주기의 편차를 갖고 진행되도록 함으로써 최대 대기시간을 반으로 감소시키고 비콘 지연 현상이 실시간 트래픽 스케줄링에 주는 영향을 최소화한다. 비콘 지연 현상의 영향이 오프라인시에 형식화되고 고려되어 라운드로빈 방식을 기반으로 PCF 구간의 폴링 스케줄을 결정한다. ns-2에의해 수행된 모의실험은 제안된 방식이 실험을 위해 생성된 메시지 집합에 있어서 동일한 대역폭과 MAC 방식을 갖는 이중 근거리 통신망에 비하여 실시간 메시지의 스케줄가능성을 $36\%$ 향상시킬 수 있으며 비실시간 메시지들에게는 $9\%$의 대역폭을 더 할당할 수 있음을 보인다.

메트로 망은 기존의 회선 교환 방식인 SONET/SDH 망을 사용하고 있다. 이와 같은 회선 교환 방식의 망은 버스티한 특성을 갖는 인터넷 트래픽 전송에는 비효율적이며, 따라서 메트로 영역 망에서 병목 현상이 발생하고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 패킷 교환 방식의 IEEE 802.17 RPR (Resilient Packet Ring) 기술이 제안되었다. RPR에서는 망에 접속한 모든 노드들이 링의 전체 대역폭을 공평하게 사용할 수 있도록 하기 위한 공평 메커니즘을 정의한다. 하지만 기존의 공평 메커니즘에서는 한 노드에서 혼잡이 발생하고 그 혼잡이 해결된 후, 사용 가능한 대역폭을 효율적으로 사용하지 못하는 문제점을 가지고 있다. 본 논문에서는 혼잡이 해결된 후 대역폭을 보다 효율적으로 사용하는 향상된 대역폭 할당 메커니즘을 제안한다. 제안된 메커니즘은 한 노드에서 혼잡이 발생하고 그 혼잡이 해결된 후에는 그 노드가 현재 트래픽을 전송 중인 노드의 수를 예측하고, 현재 사용하지 않고 남아 있는 대역폭을 측정하여 현재 트래픽을 전송 중인 노드들에게 사용 가능한 대역폭을 공평하게 할당해줌으로써 높은 대역폭 이용률을 제공한다.