현재 무선 통신 기술의 급속한 발전은 다양한 산업분야에서 편리성 및 용이성 측면에서 새로운 서비스들을 창출하고 있다. 특히, 환경 모니터링 분야에서 다양한 무선 통신 기술의 대두 및 발전은 설치 및 logistics 관련 비용의 대폭 절감뿐만 아니라 현장에서 실시간적으로 발생하는 자료의 수집 주기, 신뢰성 및 전달성에 있어 획기적인 개선을 가능하게 하였다. 그러나 무선 통신 기술의 환경 모니터링 분야에 대한 지속적인 적용 및 성공은 신뢰할 수 있고 시기적절한 정보를 실시간적으로 제공가능하느냐에 따를 것이다. 따라서 본 연구에서 무선 통신 기술을 활용한 환경 측정망 설계를 하였다.
최근 무선 통신이 급속도로 발달하면서 무선 환경에서의 멀티미디어 전송에 관한 많은 연구가 되어지고 있고, 그 중에서도 미디어 서버를 두어 무선 멀티미디어 환경에 적용시키는 경우도 많아졌다. 그러나 기존의 연구는 멀티미디어 전송을 위한 인코딩, 압축 방법 및 무선 전송방법에 대해서 연구가 되어졌다. 네트워크 관점에서 무선 멀티미디어 환경은 미디어 서버 성능의 제약성 때문에 많은 사용자에게 서비스를 제공하지 못한다. 본 논문에서는 동적 멀티미디어 서비스 분배 아키텍쳐를 이용하여 멀티미디어 서비스를 제공해주는 미디어 서버의 오버헤드를 줄임으로 인해 보다 효율적으로 멀티미디어 서비스를 제공하기 위한 방안을 제안한다.
정보통신기술과 인터넷의 급속한 발전과 이동통신기기의 발전 및 보급이 확산됨에 따라 기존 유선상의 인터넷 서비스를 무선 환경으로 확대하는 무선 인터넷 서비스가 대두 되고 있다. 또한 이러한 이동통신기기는 통신 기능뿐만 아니라 다양한 정보기기 역할을 수행하며, 무선 인터넷 서비스 접속이 가능하여 일반인들의 필수품이 되어 있는 상황이다. 이동통신기기에서 위치정보를 이용한 서비스로는 길안내 서비스가 대표적이다. 본 논문에서는 기존 영화 예매 서비스의 문제점인 사용자의 위치 정보를 사용하지 않는 것과, 개인화 되지 않은 것을 해결하고자 한다. 제안하는 서비스는 사용자의 위치 정보로 현재 사용자의 위치와 가까운 극장 목록을 제시해 주며, 사용자 프로파일 정보를 협업 필터링과 규칙기반 필터링을 통해 개인화된 영화 목록 서비스와 극장 목록 서비스 방법을 제안한다. 이러한 개인화된 서비스는 무선 인터넷 환경의 제한된 네트워크 대역폭 사용 한계를 효과적으로 개선해 줄 수 있다.
무선 통신은 제한된 통신 자원으로 인한 제한적 대역과 단말기능에 있어서의 제약으로 무선 환경에서 제공받는 멀티미디어 통신 서비스를 수용하기가 쉽지 않다. 이러한 문제점을 해소하는 방안으로 무선 접속 기능을 향상하기 위한 통신장비간 무선 통신을 ad hoc 네트워크라고 부른다. 본 논문에서는 이러한 ad hoc 망상에서 CSMA을 이용한다. 그리고 ad hoc 네트워크의 히든노드(hidden node)문제를 해결하기 위하여 아주 작은 단위의 제어프레임을 사용하여 다음에 전송할 데이터패킷의 우선순위를 두고, 더 전송할 데이터패킷의 유무를 구분한다. RTS와 CTS를 전송하고 제어프레임을 받은 후 T-ready만큼 기다려, 새로운 최소 패킷을 받는 즉시 데이터패킷의 우선순위를 판단하여 우선순위가 높은 패킷일 경우에는 채널을 양보하므로 하나의 노드가 채널을 독점하는 기아 현상을 줄인다.
논문에서는 로우듀티사이클 환경을 고려하여 목적지까지 데이터 전송의 신뢰성뿐만 아니라 낮은 데이터 지연도 보장하는 DIGF (Delay Improvement Greedy Forwarding) 기법을 제안한다. 초기에 제안된 그리디 포워텅 기법들은 무선링크가 갖는 비신뢰성 및 비대칭성의 문제점을 해결하기 위해 데이터 전송 성공률과 에너지 효율을 높이는 기법이 제안되었다. 하지만 많은 그리디 포워텅 기법들은 노드들이 데이터를 송수신하기 위해 대기하고 있는 수신대기상태로 인한 많은 에너지 소모를 고려하지 않아 네트워크 라이프타임을 감소시킨다. 이러한 문제점을 해결하고자 제안기법인 DIGF는 무선링크의 비신뢰성과 비대칭성을 고려할 뿐만 아니라 로우듀티사이클 환경을 고려한다. 또한 로우듀티사이클 환경을 고려할 때 발생되는 높은 수면지연성 (Sleep latency) 을 해결하기 위한 알고리즘을 제안하여 낮은 전송지연과 신뢰성 있는 데이터 전송을 보장한다.
스마트폰의 대중화는 무선 통신의 사용 패턴을 음성 중심에서 데이터 통신 중심으로 바꾸어 놓았다. 무선 데이터 통신에 대한 요구는 지속적으로 증가하고 있으며 이를 만족시키기 위한 기반 시설 확충 비용이 크게 늘어나고 있다. 본 논문에서는 기회적 네트워크와 (opportunistic networks) 무선 통신을 함께 활용하여 멀티미디어 콘텐츠를 사용자들에게 배포함으로써 무선 통신의 사용량을 경감시킬 수 있는 기법을 제시한다. 이러한 기법을 사용함으로써 무선 통신 기반시설 확충에 대한 필요를 낮춤으로써 비용을 절약하는 동시에 사용자들의 데이터 통신에 대한 요구 또한 만족시킬 수 있다. 본 논문에서 제안한 기법은 에이전트 기반 시뮬레이션을 (agent-based simulation) 통하여 검증 하였다. 시뮬레이션 결과는 사용 환경에 따라 최대 70% 정도의 무선 통신 사용량을 기회적 네트워크를 통한 콘텐츠 배포로 대체할 수 있음을 보여 주었다.
WAP은 WAP Forum에서 제정한 무선 환경에서의 데이터 통신을 위한 표준 프로토콜이다. WAP에서는 보안 통신을 위한 프로토콜로서 WTLS(Wireless Transport Layer Security)를 제안하고 있다. 이것은 TCP/IP 상의 TLS(Transport Layer Security)를 바탕으로 무선 환경에 맞게 최적화한 것이다. 그러나, WAP은 기본적으로 게이트웨이 모델에 따른 프로토콜이라는 점과 무선 구간에서의 전송 효율을 높이기 위한 인코딩 기능 때문에 게이트웨이에서 클라이언트와 서버 사이에 교환되는 정보가 노출되는 이른바 종단간의 보안 (End-to-End Security)문제가 존재한다. 이러한 이유로 유선에서와는 달리 안전한 종단간 보안을 제공하지 못하고 있다. 이에 본 논문에서는 기존 TLS와 WTLS를 합친 새로운 TLS(Transport Layer Security)-Plus 프로토콜을 제안하여 무선 환경에서 무선 단말기에 부담을 주지 않는 안전한 종단간 보안을 제공하려고 한다.
본 논문에서는 무선 홈네트워킹 시스템으로 대두되고 있는 Wireless LAN(802.11b), HomeRF, Bluetooth 성능을 간섭이 고려되지 않는 경우의 실내 무선 환경하에서 시스템의 변조 방식만을 비교 분석하였다. 무선 홈네트워킹 시스템의 채널 수 및 주파수 대역은 동일하며 실내 무선 환경을 라이시안 페이딩 환경으로 고려하였을 경우, 직접파 대 반사파 전력비(K)가 6[dB]인 라이시안 페이딩 환경하에서 오율 $10^{-3}$을 기준으로 비교하여 보면, DPSK 방식이 4FSK와 GFSK 보다 4[dB], DQPSK와는 11[dB] 그리고 2FSK 보다 28[dB] 정도 우수하였다. 또한 GFSK와 4FSK가 0.4[dB] 차이를 두고 일정하게 분포함을 알 수 있었다.
무선 네트워크 환경의 발달과 함께 이동 통신 기기의 급격한 발전은 기존의 유선 중심의 통신 환경을 무선 환경으로 급속히 확장, 이전시키고 있다. 이러한 통신 환경의 변화에 따라 모바일 데이터베이스의 필요성과 함께 모바일 네트워크의 복잡성과 규모는 급격히 증대되고 있다. 이에 따라 무선 네트워크 상에서 모바일 데이터베이스를 관리함에 있어서 많은 문제점이 발생하고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해서 제안 모바일 데이터베이스 그룹핑의 성능 평가를 위하여 시뮬레이션을 실시한다. 시뮬레이션 시스템의 구축을 위하여 모바일 데이터베이스 그룹핑 시스템의 중요 프로세스를 분석하고, 그룹핑 시스템의 4가지 기본 환경을 분석하여 비교 분야 및 시뮬레이션 요소를 획득한다. 시뮬레이션 결과를 이용하여 모바일 데이터베이스 관리 시스템의 효율적 운영을 위한 기초자료로 사용할 수 있는 시뮬레이션 시스템을 구축하였다.
최근 무선 기기 사용자가 급증하고 있다. 이에 따라 교통제어 시스템과 같은 모니터링 및 제어 응용이 무선 기기에서 활발히 사용될 것으로 예상된다. 본 논문에서는 모바일 응용 중 M/VC(Model/View Controller) 응용의 신속한 작성을 지원하는 모바일 M/VC 응용 프레임워크를 소개한다. 모바일 M/VC 응용 프레임워크는 무선 통신 환경에서 클라이언트와 서버 객체의 상호작용을 자동 처리하기 위해, Java의 관찰자/피관찰자(Observer/Observable)를 확장한 모바일 관찰자/피관찰자 패턴과 Multiplexer, Demultiplexer 클래스들을 지원한다. 개발자는 이 프레임워크를 이용하여 Observable과 MobileObserver 클래스들로부터 필요한 객체를 생성한 후, 이들을 Multiplexer와 Demultiplexer 클래스가 생성한 객체에 구성적으로 상호 연결하여 응용을 생성한다. 즉, 개발자는 무선 환경을 고려하지 않고 모바일 M/VC 응용 프레임워크가 제공하는 Multiplexer나 Demultiplexer 클래스의 객체에 무선 관찰자/피관찰자 객체들을 조립식으로 연결함으로써 피관찰자의 상태 변화가 관찰자에게 전달되고, 관찰자를 통한 사용자의 입력이 피관찰자에게 전달되어 반영되는 모바일 응용을 신속하게 생성할 수 있다. 따라서, 모바일 M/VC 응용 프레임워크는 무선 통신 환경하의 컴포넌트 재사용성을 개선하고, 모바일 M/VC 응용의 생산성을 향상시킨다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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