다수의 센서 노드들이 임의의 장소에 불규칙하게 위치하는 비정형적 환경에서의 무선 센서 네트워크에서는 일반적으로 센서 노드들이 수집한 데이타가 싱크 노드 방향으로만 전송되기 때문에 단방향이라고 할 수 있다. 이런 센서 네트워크에서는 통신이 한쪽 방향으로만 이루어지기 때문에 어떤 특이 데이타가 수신되었을 때 이에 대한 재확인 명령의 전송이 어려우며 따라서 이에 대한 사후 대책 수립이 곤란하다. 이 논문에서는 TDMA에 기반한 단방향 무선 데이타 전송 프로토콜인 WSLP(Wireless Sensor Line Protocol)을 양방향 통신이 가능하도록 확장한 BiWSLP(Biredictional WSLP)를 제안하고 이를 구현한다. 또한 제안한 BiWSLP의 기능을 평가하고 검증하기 위하여, 센서 노드를 통한 데이타 수집뿐만 아니라 노드들에게 명령을 전송하여 노드들의 동작을 제어하는 기능을 가지고 있는 가상 교량 관리 시스템을 구축하고 운영한 결과를 제시한다. 또한 가상 교량 관리 시스템을 운영 결과를 바탕으로 에너지 효율 및 양방향 통신 가능성의 관점에서 BiWSLP의 효용성을 보인다.

MANET(Mobile Ad-hoc Network) 내에서는 노드는 자유롭게 이동하나 에너지 제약을 가지며 이러한 특징이 네트워크 회선 단절을 유발한다. 따라서 MANET을 적용하여 유비쿼터스 서비스를 수행할 경우에는 노드의 이동성에 따른 토폴로지 변경에 유연하게 적응하면서 동시에 연속적인 패킷 전송이 가능하도록 패킷의 전송률을 향상시키는 기법이 요구된다. 본 논문에서는 이러한 문제점의 해결을 위해 PAOMDV(Possibility based AOMDV)와 OLSR-ME(OLSR with Modify Energy Efficiency)를 동시에 적용한 혼합형 프로토콜을 제안한다. 특히 모바일 에드 혹 네트워크를 클러스터로 구분함으로써 PAOMDV는 클러스터 간 통신을 담당하고 OLSR-ME는 클러스터 내부 통신을 담당하도록 구현하였다. 또한 홉 수가 증가하는 경우에도 기존 프로토콜보다 더 효율적인 프로토콜을 설계하기 위해 패킷 전달을 책임질 포워딩 노드 선택 알고리즘도 제안한다. 제안한 프로토콜을 기존의 프로토콜인 AODV, AOMDV, ZRP와 비교 실험하고 그 성능을 검증하였다. 실험 결과, 제안 프로토콜이 패킷 전송률, 전송 지연, 라우팅 오버헤드에서 기존 프로토콜 보다 우수함을 확인하였다.

무선이동통신 단말기의 기능과 서비스가 고도화됨에 따라 단말기 내의 복잡도가 증가되고 있고 관리 또한 어려워지고 있다. 이에 본 논문에서는 효율적인 단말기 관리를 위해 단말기 관리 표준안인 OMA(Open Mobile Alliance) DM(Device Management) 기술을 기반으로 하는 단말기 관리 에이전트를 설계 및 구현하였다. 제안된 에이전트는 현재 ADD, DELETE, REPLACE, GET 명령을 통해 기본적으로 설정 값을 관리할 수 있다. 추후 오류보고, 소프트웨어 설치 및 배포 등의 추가 기능을 위해 각 모듈을 분리하여 설계 및 구현하였다. 그러므로 관리 명령을 해석 및 생성하는 모듈의 수정 없이 명령어 처리를 담당하는 어댑터 부분만을 수정하여 기능을 추가할 수 있다. 본 논문에서 제시하는 단말기 관리 에이전트는 국내 표준 플랫폼인 위피(Wireless Internet Platform for Interoperability)를 기반으로 구현되었다. 따라서 개발된 에이전트의 이식성을 높일 수 있다. 또한 OMA DM 기술을 위피 플랫폼 상의 에이전트에 적용하여 구현함으로써, 위피 플랫폼의 기능적 적합성 검증 뿐만 아니라, OMA DM 기술의 확산을 위한 실질적인 개발 사례를 제시할 수 있다. 제안된 에이전트의 정상적인 동작여부를 검증하기 위해 SK WIPI SDK v1.2를 사용하였고, OMA DM 에이전트 테스트용 서버인 Funambol 서버와 연동하여 단말기 관리작업을 수행하였다.

최근 이더넷 기술은 기가비트급의 대역폭을 넘어서 10 기가비트급으로 빠른 속도로 발전하고 있다. 이러한 고속 네트워크 환경에서는 호스트 CPU가 운영체제내의 TCP/IP를 처리하는 기존의 방식은 호스트 CPU에 많은 부하를 야기하며, 그 결과 실제 수행되어야 할 사용자 응용 프로그램에 충분한 컴퓨팅 파워를 제공하지 못한다. 이러한 문제점의 해결을 위해 네트워크 어댑터에서 TCP/IP를 처리하도록 하는 TCP/IP Offload Engine(TOE)이 연구되고 있다. 본 논문에서는 TOE를 위한 고성능의 경량 TCP/IP를 구현하였으며, 이를 임베디드 시스템에 실제 적용하여 검증 및 실험을 수행하였다. 본 논문에서 구현한 고성능의 경량 TCP/IP는 기존 TCP/IP의 기본적인 기능들인 흐름제어, 혼잡제어, 재전송, 지연 ACK, Out-of-Order 패킷처리 등을 지원한다. 또한 본 논문에서 구현한 고성능의 경량 TCP/IP는 기가비트 이더넷 MAC에서 하드웨어적으로 지원하는 TCP segmentation offload(TSO), Checksum offload(CSO), 인터럽트 coalescing 기능 둥을 이용하도록 구현하였다. 그리고 데이타를 전송할 때, 호스트 사용자 메모리에서 네트워크 어댑터의 메모리로 데이타를 복사하는 부하를 제거하였다. 또한 재전송해야 할 경우를 대비해 전송한 데이타에 대한 복사본을 네트워크 어댑터의 메모리에 저장하는 방법을 개선하여 지연시간 및 대역폭 성능을 향상시켰다. 본 논문에서 구현한 고성능의 경량 TCP/IP를 이용한 소프트웨어 기반 TOE는 6% 이하의 호스트 CPU 사용률과 453Mbps의 최대 대역폭을 보인다.

플래시 메모리는 전력 소모가 작고 충격과 진동에 강하며 크기가 작다는 특성 때문에 최근 노트북이나 UMPC(Ultra Mobile PC)와 같은 이동 컴퓨팅 시스템에서 하드디스크를 대체할 대용량 저장 매체로서 주목 받고 있다. 플래시 메모리에 기반한 저장 장치는 일반적으로 랜덤 읽기 성능이나 순차 읽기, 순차 쓰기 성능이 매우 좋은데 비해, 덮어쓰기가 불가능한 플래시 메모리의 물리적인 제약으로 인하여 소량의 랜덤 쓰기 성능은 떨어진다. 본 논문은 이 문제를 해결하기 위한 두 가지 중요한 특징을 갖는 SSD(Solid State Disk) 아키텍처를 제안하였다. 첫 번째로 비휘발성 이면서도 SRAM과 동일한 인터페이스로 덮어쓰기가 가능한 작은 크기의 FRAM(Ferroelectric RAM)을 NAND 플래시 메모리와 함께 사용하여 소량 쓰기 오버헤드를 최소화하였다. 두 번째, 호스트 쓰기 요청들도 소량 랜덤 쓰기와 대량 순차 쓰기로 분류하여 각각에 대해 최적의 쓰기 버퍼 관리 방법을 적용하였다. 평가 보드 상에서 SSD 프로토타입을 구현하고 PC 사용 환경의 워크로드에 기반한 벤치마크를 이용하여 성능을 평가해 본 결과 랜덤 패턴을 보이는 워크로드에서는 하드디스크나 기존의 상용 SSD들에 비해 처리율(throughput) 측면에서 3배 이상의 성능을 보였다.

와이브로, HSDPA, 블루투스 등 새로 무선 네트워크 기술의 등장과 더불어 모바일 단말기의 성능이 향상되면서, 모바일 단말간 Peer-to-peer 응용 프로그램에 대한 관심과 연구가 활발하게 진행되고 있다. 본 논문에서는 그룹 사용자들 간에 P2P 서비스 개발을 지원하며 무선 네트워크 기술에 대한 투명성을 제공하는 플랫폼으로 MPCP(Mobile P2P Communication Platform)을 제안한다. MPCP는 연결 설정 부담을 줄이기 위해 단말 간의 연결에 해당하는 가상 채널과 응용 프로그램 간의 연결이라는 세션으로 연결의 개념을 구분하고, 응용 프로그램의 특성에 따라 세션을 크게 네 가지로 종류를 구분하고 서로 다른 우선 순위와 데이타 처리 정책을 적용한다. 통신 대상과의 거리에 따라 적절한 무선 네트워크 기술을 선택하여 연결을 설정하며, Session Initiation Protocol을 활용하여 동적으로 변하는 연결 대상의 주소 정보를 획득한다. 임베디드 리눅스 시뮬레이터 환경에서 MPCP를 구현하였으며, 상위 서비스 개발 플랫폼과 연동하여 모바일 그룹 P2P 서비스 개발에 적용하였다. 정량적인 성능을 평가하기 위해 동시 세션 수를 증가시켜 가면서 단순한 FTP와의 성능을 비교한 결과, 세션 수의 증가에 영향을 받지 않고 성능이 유지되는 것을 관찰하였다.

다수의 사용자들의 협력태깅으로 생성되는 폭소노미는 웹 2.0을 이끌고 있는 대표적인 요소이다. 태그는 어떤 웹 문서를 기술하는 웹 메타데이타라고 할 수 있는데, 협력태깅으로 이루어진 태그들 사이의 의미적인 상하위 관계를 밝혀내 이를 시각화한다면, 사용자들이 문서의 메타데이타를 보다 직관적으로 이해하는 데 도움을 줄 수 있다. 이에 본 논문에서는 del.icio.us의 태그들을 대상으로 하여, Wikipedia 텍스트를 이용한 태그들간 상하위 관계 산출 기법을 제안한다. 이를 위해 태그들이 Wikipeida 텍스트상에서 출현하는 빈도수를 기반으로 태그들간 상하위 관계를 산출하는 통계적인 모델링을 제안하였고, 각각의 태그를 그에 상응하는 Wikipedia 텍스트에 매핑시키는 TSD 기법을 제안하였다. 이렇게 산출된 상하위 관계 짝들은 시각화 기법을 통하여 효과적으로 화면에 표현되었다. 실제로 우리가 제안하는 알고리즘이 태그들간의 상하위 관계들을 높은 정확도로 찾아내었음을 실험을 통해 확인하였다.

최근 들어 인터넷의 성장으로 인하여 문서의 양이 기하급수적으로 증가함에 따라, 대용량의 문서를 마르게 검색 할 수 있는 병렬 정보 검색 엔진에 대한 중요성이 더욱 대두되고 있다. 병렬 정보 검색 엔진을 구현하기 위하여서는 역 색인을 분할하고, 분할된 역 색인을 통하여 병렬적으로 검색하는 것이 필요하다. 역 색인을 분할하는 기존 방법으로는 1) 문서 식별자 분할 방법과 2) 식별자 분할 방법이 있다. 그러나 각 분할 방법은 다음과 같은 단점들을 가지고 있다. 문서 식별자 분할 방법은 문서의 추가가 용이하고 처리량(throughput)이 높은 반면에 top-k 질의 처리 성능이 좋지 않다. 그리고 식별자 분할 방법은 top-k 질의 처리 성능이 좋은 반면에 문서의 추가가 어렵고 처리량이 낮다. 본 논문에서는 이러한 단점들을 해결하기 위하여 혼합 분할 방법을 제안하고 이를 정보 검색 기능과 밀결합된 DBMS인 오디세우스에 실현한 병렬 정보 검색 엔진을 설계하고 구현한다. 먼저, 제안된 병렬 정보 검색 엔진인 오디세우스/parallel-OOSQL의 아키텍쳐를 설명한다. 그리고 체계적인 실험을 통하여 제안된 시스템의 유용성을 보인다. 실험 결과, 문서 식별자 분할 방법은 질의 처리 시간이 역 색인 분할의 블록의 개수에 근사적으로 역 비례함을 보였으며, 키워드 식별자 분할 방법은 top-k 질의 처리에 좋은 성능을 보였다. 본 논문에서 제안된 병렬 정보 검색 엔진은 세 가지 분할 방법을 모두 제공하기 때문에 응용 환경에 따라 분할 방법을 커스터마이즈함으로써 항상 좋은 성능을 낼 수 있다. 오디세우스/parallel-OOSQL 병렬 정보 검색 엔진은 각 슬레이브 노드 당 1억 건의 웹 문서를, 시스템 전체로는 수십억 건의 웹 문서를 인덱스하여 저장하고 질의를 처리할 수 있다.

기존의 CDP(Congestion Driven Placement) 기법[1]은 배선 밀집도에 크게 기여하는 넷에 속한 모든 셀들을 옮길 때 가능한 방향을 모두 고려하기 때문에 CPU 시간을 많이 소모한다. 본 논문에선 배선 밀집도를 완화하기 위한 빠른 배치 기법, 즉 ICDGP(Improved Congestion Driven Global Placement)라 불리는 개선된 기법을 제안한다. ICDGP는 밀집된 지역에 있는 넷에 속한 셀들의 이동 목표 지점을 정하기 위해 force-directed 기법을 사용하며, 각 셀은 이동 목표 지점으로만 옮기는 것을 고려한다. ICDGP는 또한 셀을 하나씩 옮기는 것보다 다수의 셀을 동시에 같이 옳기는 것이 낫다고 판단되면 같이 옮긴다. 실험 결과에 의하면 CDP보다 ICDGP가 배선 밀집도 면에서 좋은 배치를 생성한다. 특히 CPU 시간은 평균 36% 개선되었다.

본 논문은 IEEE 802.15.4 beacon-enabled 모드의 경합 접근 구간(CAP: Contention Access Period)에서 단말수의 증가에 따른 성능 저하를 개선하기 위해 분할 경합 접근 방식(PCAM: Partitioned Contention Access Mechanism)을 제안한다. 분할 경합 접근 방식에서 PAN 코디네이터는 사용 가능한 전체 경합 접근 구간을 같은 크기의 두 개의 소구간으로 나눈다. 단말은 자신이 소속된 소구간에서만 전송을 위해 서로 경쟁한다. 이와 같은 방법으로 분할 경합 접근 방식은 경쟁하는 단말의 수를 반으로 줄여 전송 프레임의 충돌을 감소시키고 경쟁 시간을 반으로 줄여 단말의 전력 소모를 줄이는 특징을 가진다. 본 논문에서는 분할 경합 접근 방식과 기존 IEEE 802.15.4 표준의 접근 방식과의 성능을 비교하기 위해 시뮬레이션을 수행하였으며, 시뮬레이션 결과 정규화 수율 및 에너지 효율 측면에서 분할 경합 접근 방식이 기존의 방식보다 좋은 성능을 가짐을 확인하였다.

우리 군은 장차전 양상인 네트워크 중심전(NCW: Network Centric Warfare)과 같은 새로운 전쟁 수행 개념 구현에 대한 연구 및 발전을 추진하고 있는데, IPv6는 이러한 미래 전장을 지원하는 차세대 국방정보통신망에 필수적인 기반 요소이다. 국방정보통신망의 IPv6 주소 할당과 관련된 연구들이 있었지만, 군 조직 구조 기반으로 계층적 할당을 하거나, 서비스망부터 할당하여 경로 요약(route aggregation)이 비효율적이고 라우팅 테이블 크기가 커지는 단점이 있었다. 본 논문에서는 차세대 국방정보통신망의 토폴로지를 검토하고, 네트워크 토폴로지 기반으로 서비스망을 구분하는 필드의 위치를 조정하여 경로 요약 및 라우팅 테이블 크기를 기존 연구보다 효율적으로 개선했으며, OPNET 시뮬레이터를 이용하여 이를 검증했다.

비밀 매칭(Private Matching)은 각기 다른 두 참여자가 가진 데이타의 교집합을 구하는 문제이다. 이때 각 참여자는 교집합은 공유하되 그 이상의 정보는 감춰지기를 원한다. 2004년 Freedman 등[1]은 한 참여자만 비밀 매칭을 얻는 방법을 제안하였다. 경쟁관계의 회사와 같이 프로토콜 참여자가 동시에 Private Matching을 얻고자 하는 경우에는 Kissner와 Song[2]이 제안한 다자간의 교집합 계산 방법을 고려할 수 있다. 우리는 Kissner와 Song의 다항식 덧셈에 의한 교집합 계산 방법에 상당히 신뢰할 수 있는 제3자(Semi-Trusted Third Party)를 도입하여, 보다 효율적으로 비밀 매칭을 구할 수 있는 방법을 제안한다. 한편, STTP의 저장능력을 활용할 경우 프로토콜을 다시 시작하지 않고도 비밀 매칭을 업데이트 할 수 있는 방법 또한 제공한다.

본 논문에서는 다중 분류기를 효과적으로 결합하기 위하여 k-최근접 템플릿방법을 제안한다. 이는 하나의 클래스를 여러개의 템플릿으로 모델링하기 위하여 분류기의 출력값을 기반으로 각 클래별 학습 샘플들을 여러개의 하위클래스로 분해하고, 각 하위클래스별 분류기 출력값의 평균을 계산하여 지역화된 템플릿을 생성한다. 그 뒤 평가샘플과 각 템플릿간의 거리를 계산하고, k개의 최근접 템플릿들 중 가장 많은 비율을 차지하는 클래스로 평가샘플을 분류한다. 본 논문에서는 클래스 분해를 위해 C-means 클러스터링 알고리즘을 이용하였으며, k값은 주어진 데이타 셋의 클래스 내 밀집도와 클래스 간 분리도에 따라 자동으로 결정하였다. 제안하는 방법은 각 클래스별로 여러 개의 모델을 사용하며, 이들 중 가장 유사한 하나의 모델과 매칭하는 대신 k개의 모델을 참조하기 때문에 안정적이고 높은 분류성능을 획득할 수 있다. 본 논문에서는 UCI와 ELENA데이타베이스를 이용한 실험을 통해 제안하는 방법이 기존의 결합 방법들에 비해 우수한 분류성능을 보임을 확인하였다.