이동 Ad Hoc 네트워크는 고정적이고 계층적인 인프라스트럭처 네트워크와는 비교되는, 이동 노드만으로 구성된 자율적이고 수평적인 네트워크이다. 이동 Ad Hoc 네트워크의 이동 노드는 중재자의 도움 없이 능동적인 연결 설정이 가능하고 네트워크의 참여 또는 이탈이 자유로우며 에너지원의 공급이 제한되어 빈번하게 네트워크의 토폴로지를 변화시킨다. 이러한 망의 특성상 이동 Ad Hoc 네트워크 기술은 하위 계층의 전파 전파, 전파 간섭 및 전력 제어에서부터 링크 계층의 다중 접속 및 자원 할당, 네트워크 계층의 라우팅, 트랜스포트 계층의 연결 설정 및 유지, 그리고 보안 및 상위 계층 애플리케이션에 이르기까지 다양한 기술적 해결 요구사항을 갖는다. 본 고에서는 이러한 Ad Hoc 네트워크의 특징과 특성을 살펴보고 관련 주요 요소 기술과 과거부터 현재까지 이동 Ad Hoc 네트워크 기술 분야에서 진행되어온 연구동향을 살펴본다.
강화 지역에 감리교 개신교가 1903년 선교사에 의하여 전래되어 10년이라고 하는 짧은 시간 내 교인과 교회의 수가 급증하여 순조로운 정착을 보였다. 초기에는 해상루트를 따라 이주 전파가, 중기에는 계층에 따른 내륙에의 계층전파가, 후기에는 부근 지역으로의 접촉전파가 주를 이루었다. 이러한 전파는 초기에 서양 선교사의 직접적인 선교와 유학자에 의한 자연스러운 채택이었기 때문에 하곡 양명학과의 문화접변(acculturation)이 이루어질 수 있게 된다. 하곡학과 감리교는 문화요소 중 교육, 사회적 관계, 사상, 정신적 목표, 실천분야가 서로 일치하는 양상을 보이게 되어 하곡학자들은 감리교 수용에 큰 어려움이 없었다. 활동장소나 전수전략이 달랐지만 이들 요소는 오히려 감리교의 수용에 유리하게 작용하였다. 전래된 감리교는 초기에는 저항이 있었지만 하곡학의 선택적 메카니즘에 의하여 재해석되어 지위와 역할의 변화가 있은 다음 강화지역의 우세종교로 자리 잡았다. 강화지역의 대다수의 법정리에 감리교 교회당이 들어서고 25개 법정리에는 2개 이상의 교회당이 들어서게 된 것이다. 이는 특정 씨족 중심의 교회가 많아 가족관계를 더욱 중시하는 방향으로 변동하였음을 말해준다. 100세대 정도의 마을마다 교회당이 들어서 있다는 사실은 전래된 감리교가 특정 성씨 중심의 가족관계를 강화시키는 역할을 하였다고 볼 수 있다. 종교가 서로 다른 성씨 집단을 통합하기 보다는 이질성을 심화시키는 기능이 컸다고 보겠다. 강화지역은 가법을 중시하는 문화적 전통을 타파하지 못하고 혼합주의(syncretism) 양상을 띠어 완전히 동화되었다고는 보기 어렵다.
최근, 국민 경제의 발전과 다양한 전파이용 기술의 등장으로 전파통신은 비약적인 발전을 거듭하고 있다. 이에 따라 전파사용은 특정계층의 전유물이 아닌 일반 이용자에게까지 깊숙이 확산되고 있으며 그 이용률은 급신장 추세를 나타내고 있다. 그러나 전파통신에 필수적 요소인 주파수 자원은 이용기술의 한계로 인해 제약될 수 밖에 없으며, 그 결과보다 합리적이고 체계적인 자원 관리기법이 요구되고 있는 실정이다. 또한, 최근에는 다양한 전파이용 욕구가 증가되고 있으며 주파수 분배의 투명성과 공개에 대한 요구도 일어나고 있다. 따라서 정부에서는 이와 같은 전파이용 환경의 변화에 대처하고자 다양한 정책을 추진하고 있는바, 본고에서는 먼저 우리나라의 주파수 관리실태와 이용현황을 설명하고 각계의 다양한 욕구를 수용하기 위한 정부의 주파수 관리 정책방향에 대해 기술하고자 한다.
국경 지역을 실시간 모니터링하고, 효율적인 데이터 전달을 위해서는 센서 노드의 에너지 소모를 줄임으로써 전체 네트워크의 수명을 연장시킬 필요가 있다. 그에 따라, 본 논문에서는 네트워크를 클러스터링 기반으로 한 다수의 영역으로 분할하고 각각의 영역 내 특정 노드에 헤드의 역할을 부여하여 라우팅을 수행하는 계층적 클러스터 센서 네트워크를 제안한다. 제안하는 기법에서는 클러스터 헤드에서의 데이터 모음을 통한 통신 메시지 수를 줄임으로써 센서 노드들의 에너지 소모를 최소화시키고, 긴 국경 라인을 커버할 수 있는 충분한 클러스터 확장이 가능하다. 또한 링크의 상태 및 노드의 밀집도를 고려하여 적응적으로 링크의 품질을 측정하는 알고리즘을 제시하여 링크 변화에 대한 빠른 탐색을 통해 네트워크를 관리하는 방안을 제시한다.
디지털 영상압축 방법인 ITU-T H.263++ 부호화기법 중에는 계층 모드(scalability mode)를 지원한다. 계층 모드는 한 개의 송신 영상에 대해서도 복호기와 전송로에 따라서 여러 가지 화질의 재생 영상을 얻을 수 있게 한다. 계층 모드는 시간적, 공간적, SNR(signal-to-noise ratio)로 나누어진다. 그 중에서 SNR 계층 모드는 고급계층에 따라서 다양한 해상도를 가질 수 있다. 계층부호화에는 크게 기본계층과 고급계층으로 나누어지는데, 기본계층은 QoS를 보장하여, 화질은 떨어지나 에러 없이 영상을 전송하고, 고급계층에서는 기본계층에 해상도 에러에 대한 나머지 정보를 전송한다. 고급계층으로 전송되는 정보는QoS가 보장되지 않으므로 비트에러나, 팻킷 에러가 발생 할 수 있다. 따라서 고급계층에 에러가 발생하게 되고, 에러 전파 현상이 일어난다. 본 논문에서는 단일계층부호화와 2 Layer 계층부호화에서 발생되는 에러의 차이점을 알아보고, 데이터 손실 없는 기본계층과 에러가 발생하는 고급계층에 상관관계를 분석하여, SNR계층부호화에서 맞는 고급계층 에러은닉 기법을 제안한다.
데이터의 중복은 가용성과 시스템의 성능을 향상시키기 위하여 사용한다. 분산 데이터베이스 시스템에서는 데이터베이스의 일관성뿐만 아니라 중복 일판성도 유지해야 한다. 이 논문에서는 부분 중복 환경에서 각 데이터 마다 주사본을 루트로 하여 그 데이터의 사본들을 계층적인 트리로 조직화하고, 이 트리를 이용하여 연산들의 충돌문제를 해결하는 효율적인 알고리즘을 제안한다. 각 데이터의 계층구조화는 갱신이 데이터의 계층구조를 따라 사본이 갖는 사이트에만 전파될 수 있으므로 갱신의 불필요한 전파시간을 제거하여 갱신 전달 시간을 줄일 수 있다. 그리고 제안한 알고리즘은 지연 갱신 전파로 인하여 갱신 전파 도중에 발생할 수 있는 충돌로 인한 비직렬성 문제를 타임스탬프와 보상 트랜잭션을 이용하여 해결한다. 이러한 방식의 연산들의 충돌문제의 해결은 갱신전파 시간을 줄이면서도 일관성 있는 데이터를 제공할 수 있다.
현재 인터넷의 구조적 문제점을 해결 하기 위한 미래 인터넷 연구는 컨텐츠 기반의 네트워크를 대상으로 하고 있다. 컨텐츠 중심의 네트워크(CCN)에서는 중계 노드가 컨텐츠 데이터를 저장 하고 있다. 하지만 사용자의 환경에 적합한 컨텐츠를 보내기 위해서는 트랜스코딩 과정이 필요 하다. 우리는 이 과정의 오버헤드를 줄이기 위하여 비디오 컨텐츠를 단계별로 계층화 시킬 수 있는 H.264/SVC 코덱을 사용하여, CCN 의 중계 노드에서 사용자 환경에 맞추어 다른 계층의 비디오 컨텐츠 전송을 가능 하게 하는 기법을 제시한다.
본고에서는 최근 활발하게 연구되고 있는 수중 음향통신을 위한 물리계층 기술에 대하여 알아 본다. 수중음향통신은 지상의 전파를 이용한 무선 통신 기술과 달리 음파를 이용한다. 음파는 수중에서 약1500m/s로 매우 저속이고 시간에 따른 다중 경로와 해수면과 해저면에서의 반사가 발생한다. 또한 수온, 염분, 수압, 해류와 해저지형 등에 의해 신호의 왜곡 및 손실이 일어나기 때문에 수중음향통신은 지상에서 전파를 이용한 통신에 비하여 매우 어려운 일이다. 본고에서는 이러한 수중음향채널의 특성을 살펴보고 링크버짓 계산을 한다. 그리고 수중음향통신을 위한 물리계층 변조기법을 살펴본다. 특히 OFDM 변조기법에 대하여 자세히 설명하고 실해역 측정을 통한 수중채널 특성을 기반으로 채널을 모델링하고 OFDM 변조기법을 위한 파라미터 선정 및 성능비교를 하였다.
무선 센서 네트워크 맞는 에너지 효율적인 라우팅을 위해 많은 방법들이 제안 되고 있으며, 크게 계층구조 방식 알고리즘과 평면구조 방식 알고리즘으로 나뉘고 있다. 각 알고리즘들은 저마다 장단점을 가지고 있다. 본 논문에서는 무선 센서 네트워크에서 기존의 계층적 구조 알고리즘과 평면적 구조 알고리즘의 장점을 살린 혼합 방식 알고리즘을 구상하고 있으며, 해양 측정 센서의 위치를 GPS를 활용한 위치 파악을 안테나의 위치와 전파의 세기로 측정한 후 센서의 위치를 파악한다. 이 후, 파악된 위치를 고려한 혼합 방식 알고리즘을 사용하여 효율적인 네트워크 라우팅을 고려할 것이다. 이 때, 주변 환경으로 인한 센서의 위치 이동 또한 가속도 센서를 이용하여 끊임없이 파악을 하여 전파의 세기를 이용한 센서의 망구성에서 벗어나게 되면 센서의 폐기를 지시하여 새로운 망 구성을 하여 새로운 라우팅을 고려하게 된다. 이러한 라우팅 기법은 계층구조 클러스터처럼 여러 노드를 묶고 하나의 노드로 동작하게 한 후에 평면구조 방식 프로토콜을 적용하여 통신한다. 무선 센서 네트워크에서 중요시 하는 에너지 효율을 좋게 할 뿐만 아니라 효율적인 에너지 관리를 할 수 있다. 또한 이에 따르는 다양한 어플리케이션도 구현 할 수 있다. 더욱이, 기존의 센서 네트워크 라우팅 프로토콜의 특성인 data aggregation과 in-network 프로세싱도 수행 할 수 있고, 각 노드의 에너지를 고르게 사용 가능하게 함으로써 기존 계층 구조 라우팅 프로토콜의 단점도 보완할 수 있다.
본 논문에서는 안전한 데이터 통신을 제공하기 위하여 응용계층에서 새로운 프로토콜을 설계 및 구현한다. 인터넷의 급속한 전파와 더불어 웜, 바이러스, 해킹 등 이를 이용한 않은 보안상의 위협을 받고 있다. 이런 위협으로부터 두 노드간의 데이터 통신을 안전하게 보호하기 위한 연구는 반드시 행해져야만 하고 또한 많은 연구가 진행되고 있다. 이런 연구의 일환으로 본 논문에서는 보안성을 제공하고 있는 다른 프로토콜들의 문제점들을 보완하고 두 노드간의 안전한 데이터 통신을 제공하기 위하여 응용계층에서 새로운 프로토콜을 설계 및 구현한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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