유무선 고속 네트워크 기술을 통합한 새로운 컴퓨팅 환경을 이동 컴퓨팅이라 한다. 가까운 미래에, 이동 사용자는 고속 네트워크 상에서 다양한 종류의 서비스를 액세스 할 수 있을 것이다. 고속 네트워크에서 그러한 서비스들의 품질은 다수의 QoS 매개변수로 상세될 수 있다. 이동 환경에서 가장 중요한 QoS 매개변수는 이동 사용자에게 단절 자유 서비스를 제공하는 무단절 통신의 보장이다. 서비스 단절은 활동적인 핸드오프에 의해 발생된다. 본 논문에서는 단절 자유 서비스에 대한 확률적 QoS 보장을 제공하는 확장된 지연 멀티캐스트 방법을 제안한다. 이 방법에서는 이동 호스트의 이동 속도와 이동 방향을 예측하고, 그러한 정보를 통하여 모든 이웃 셀이 아닌 제한된 이웃셀에게 지연 멀티캐스트가 가능하다. 제안하는 확장된 지연 멀티캐스트를 통해 확률적 QoS 보장이 가능할 뿐만 아니라 정적 네트워크 대역폭을 많이 절약할 수 있음을 보인다.
이동 컴퓨팅 환경에서의 응용은 사용자의 위치 정보를 이용해서 개개인의 위치에 따른 서비스를 제공할 것이 요구된다. 기존의 데이터 마이닝 분야에서는 이동 환경에서 발생하는 데이터는 고려되지 않았다. 이 논문에서는 이동 컴퓨팅 환경에서 발생하는 위치 데이터를 기반으로 한 마이닝 기술과 요구사항을 논의하고, 이를 기반으로 위치 데이터에서 유용한 지식을 추출할 수 있는 데이터 마이닝 시스템을 제안한다. 이 시스템은 위치 데이터베이스와 GIS, 사용자 데이터베이스, 컨텐츠 데이터베이스와 통합.연계되어 유기적으로 데이터 마이닝을 수행한다. 또한 사용자와의 상호작용이 가능한 인터페이스와 가시화 도구를 제공한다. 시스템을 구성하는 각각의 구성요소에 대해 기술하며, 마이닝된 결과를 응응할 수 있는 부분을 보인다.
최근 컴퓨터 기술과 네트워크 기술의 급속한 발전과 보급으로 유선환경에서뿐만 아니라 무선환경에서도 이동단말기를 이용하여 네트워크에 접속하여 다양한 작업을 수행할 수 있게 되었다. 사용자들이 네트워크를 통해 이용하는 다양한 어플리케이션들 중에 스트리밍 미디어를 이용하는 어플리케이션의 비중이 높아지고 있으며 이는 유선환경뿐만 아니라 무선환경에서도 마찬가지이다. 스트리밍 미디어는 다른 데이타들에 비해 크기가 매우 크고 높은 네트워크 대역폭과 많은 컴퓨팅 자원을 필요로 한다. 스트리밍 미디어 서비스를 낮은 대역폭과 적은 컴퓨팅 자원을 가지는 이동단말기를 통해 이용할 경우 사용자 환경에 맞게 특화된 서비스가 아니라면 안정적인 서비스를 제공받지 못할 것이다. 특히 이동단말기에서는 배터리를 통한 제한된 에너지 환경을 가지고 있으므로 스트리밍 미디어의 재생을 끝까지 보장하기 위해서는 실시간으로 변화되는 에너지에 대하여 적응적으로 스트리밍을 조절하여야 한다. 본 논문에서는 이동단말기를 위하여 스트리밍 미디어 서비스시에 이동단말기의 에너지 상태에 따라 전송되는 프레임의 수를 동적으로 조절하는 DFRC기법을 연구하였다. 제안하는 기법은 적은 컴퓨팅 자원을 사용하면서 동적으로 스트리밍을 조절하므로 사용자들에게 완전한 재생시간을 보장한다.
동적으로 변하는 시간 가변적 네트워크 환경에서 엣지 디바이스의 최적 이동패턴은 FEC환경에서 응용 서비스 사용자에 근접한 에지 클라우드 서버에 컴퓨팅 리소스를 분배하거나 새로운 에지 서버(기지국)를 배치하는데 적용함으로써, 클라우드 컴퓨팅의 단점인 지연시간 문제 완화를 위한 효율적 계산 오프로딩이 가능한 환경 구축에 활용이 가능하다. 본 논문은 임의의 시간제약 및 이동규칙 등이 적용되는 시공간 환경에서 응용 서비스를 요구하는 다수의 엣지 디바이스(이동객체)들의 이동경로를 빈발도 기반으로 분석하여 최적 이동패턴을 추출하는 알고리즘을 제안한다. 제안한 OPE_freq 알고리즘을 A* 및 Dijkstra 알고리즘들과 비교 실험을 통하여, 제안 알고리즘이 상대적으로 빠른 연산시간과 적은 메모리를 사용하고 보다 정확한 최적경로를 추출함을 알 수 있다. 또한 A* 알고리즘과의 비교 결과를 통하여 가중치를 빈발도와 동시에 적용함으로써 경로 추출의 정확도를 향상시킬 수 있음을 도출하였다.
이동 컴퓨팅 환경은 단말기 휴대성, 무선 통신의 사용. 이동성 지원 등의 특성을 가지고 있다. 이러한 특성으로 인해 적은 자원을 가진 단말기, 높은 오류율, 잦은 접속 단절, 이동으로 인한 환경 변화 둥의 문제가 있다. 이러한 환경에서 멀티미디어 서비스를 제공하기 위해서는 적응적으로 에러를 제어하기 위한 기법이 필요하다. 본 논문에서는 이동 컴퓨팅 환경에서 원활한 멀티미디어 서비스를 제공하기 위한 AEC(Adaptive Error Control) 기법을 제안한다. AEC 기법은 클라이언트의 버퍼에 저장된 데이터의 크기와 오류율을 기준으로 4개의 그룹으로 나누고, 각 그룹별로 MPEG4의 VOP의 특징에 따라 적절한 에러 제어 기법을 적용한다. 클라이언트 버퍼에 저장된 데이터 크기의 임계값은 전송 속도 및 재생 속도, 평균 VOP 크기를 이용하여 설정되고, 오류율의 임계값은 연속도된 패킷에서 에러가 발생하는 경우를 기준으로 설정된다. AEC 기법에 대한 실험은 구축된 클라이언트/서버 환경에서 실제로 동영상을 재생하면서 실행하였다. AEC 기법의 성능을 기존의 에러 제어 기법인 ARQ, FEC, Hybrid ARQ/FEC 기법들과 비교한 결과, ARQ와 FEC 기법보다 더 나은 복구율을 보이고 있으며, Hybrid 기법과 유사한 복구율을 보이고 있다. 또한, 에러 복구 시간은 거의 유사하고, 에러를 복구하기 위해 필요한 데이터의 양은 FEC 및 Hybrid 기법에 비해 23% 정도 줄일 수 있었다. 따라서, AEC 기법은 대역폭이 좁고, 오류율이 가변적인 이동 컴퓨팅 환경에서 좀 더 원활한 멀티미디어 서비스를 제공할 수 있다.
이동 컴퓨팅 환경에서 이동 호스트는 무선망을 통해 서버와 연결된 후에서야 데이터를 획득 및 처리할 수 있다. 그러나, 이동 호스트는 낮은 대역폭과 이로 인한 지연, 네트워크 단절(disconnection)과 같은 무선망의 특성으로 인하여 사용상에 많은 불편함과 비효율성이 발생하고 있는 실정이다. 특히, 이동 호스트가 네트워크 단절로 인해 서버에 접근이 불가능하고 작업에 필요한 데이터가 캐쉬에 없을 경우에는 작업 처리가 불가능하다. 본 논문에서는 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 이동 호스트가 미래에 작업할 데이터를 미리 인출해서 캐쉬에 저장하는 선인출 메카니즘을 제안하였다. 본 논문의 선인출 메카니즘을 기록기, 분석기, 선인출 목록 생성기, 그리고 비교기로 구성된다. 기록기와 분석기는 이동 호스트의 파일 참조 패턴들을 기반으로 프로파일을 생성하며, 선인출로 인한 성능 감소를 최소화하기 위해 선인출과 캐쉬 교체 전략을 통합한 선인출 메카니즘을 제시하였다.
유무선 고속 네트워크 기술을 통합한 새로운 컴퓨팅 환경을 이동 컴퓨팅이라 한다. 이동 사용자는 고속 네트워크 상에서 다양한 종류의 서비스를 액세스할 수 있을 것이다. 고속 네트워크에서 그러한 서비스들의 품질은 다수의 QoS 매개변수로 상세될 수 있다. 이동환경에서 가장 중요한 QoS 매개변수는 이동 사용자에게 단절 자유 서비스를 제공하는 무단절 통신의 보장이다. 서비스 단절은 활동적인 핸드오프에 의해 발생된다. 본 논문에서는 단절 자유 서비스에 대한 언어 QoS 보장을 제공하는 퍼지 무단절 통신 방법에서 무단절 정도와 이동 단말의 속도, 이동 편차, 셀의 직경에 따라 제공되는 무단절 서비스 확률의 정도를 평가한다.
유무선 고속 네트워크 기술을 통합한 새로운 컴퓨팅 환경을 이동 컴퓨팅이라 한다. 이동 사용자는 고속 네트워크 상에서 다양한 종류의 서비스를 액세스할 수 있을 것이다. 고속 네트워크에서 그러한 서비스들의 품질은 다수의 QoS 매개변수로 상세될 수 있다. 이동 환경에서 가장 중요한 QoS 매개변수는 이동 사용자에게 단절 자유 서비스를 제공하는 무단절 통신의 보장이다. 서비스 단절은 활동적인 핸드오프에 의해 발생된다. 본 논문에서는 단절 자유 서비스에 대한 언어 OoS 보장을 제공하는 퍼지 무단절 통신 방법을 제안한다. 이 방법에서는 이동 호스트의 이동 방향을 예측하고, 퍼지 소속 함수를 사용해서 모든 이웃 셀이 아닌 제한된 이웃 셀에게 지연 멀티캐스트를 수행한다. 제안하는 퍼지 무단절 통신 방법을 통해 언어 QoS 보장이 가능할 뿐만 아니라 정적 네트워크 대역폭을 많이 절약할 수 있음을 보인다.
본 논문은 사용자 단말기의 이동성을 지원하기 위한 이동 컴퓨팅 구조에 대한 내용을 다루고 있다. 이를 위하여 사용자 MS, 고정망에서 MS를 대신하는 이동 에이전트 프로세스, 핸드오프 과정에서 MS에 중단없는 서비스를 제공하기위하여 이동 에이전트 프로세스의 위치를 추적하는 추적 에이전트 프로세스에 관한 내용을 소개한다. 논문에서 소개되는 추적 에이전트 프로세스의 도입으로 유선 환경의 응용서비스들의 무선 이동 환경에서도 호환성을 가질 수 있는 장점을 갖게 된다. 핸드오프 알고리즘은 패킷 손실이나 순서의 변경과 같은 흐름제어 기능을 포함하고 있으며, 무선핸드오프에서 발생 가능한 하드 핸드오프와 소프트핸드오프를 함께 고려하였다. 시뮬레이션의 결과는 핸드오프과정에서의 추가 지연 시간에 대한 내용을 다루고 있으며 각 객체간의 거리를기준으로 분석하였다.
이동 환경에서 뿐만 아니라 향후 단말 중심의 개인화 서비스가 제공되는 유비쿼터스 환경에서는 다양한 단말 및 센서들이 존재할 것이고 이들은 네트워크 상에서 서로 상대의 위치를 인식하여 특정 장치가 가진 기능이나 서비스를 획득하기 위하여 상호 통신하거나 새로이 추가되는 장치를 자동으로 구성할 수있어야 한다. 이와 같이, 위치 기반 서비스 및 peer-to-peer 컴퓨팅을 지원하기 위해 ‘서비스 발견’은 모바일 컴퓨팅을 위한 미들웨어로서의 역할을 수행하게 될 것이다. 본 논문에서는 JINI, UPnP, Salutation, SLP2, Bluetooth SDP 등의 기술에서 제공되는 서비스 발견 프로토콜(메커니즘)을 살펴보고 이들의 특성을 비교하고자 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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