• The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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• v.31 no.11C
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• pp.1023-1029
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• 2006

In this Paper, we present a novel authentication and key exchange(AKE) protocol for inter-NSP(provider) roaming in IEEE 802.16e networks. The proposed protocol allows performing both user and device authentication jointly by using two different authentication credentials and Provides user anonymity and session key establishment. Also, this protocol requires only two round number message exchange between foreign network and home network.

• Journal of KIISE:Information Networking
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• v.35 no.5
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• pp.437-452
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• 2008

IEEE 802.16j MR networks introduce RSs (Relay Stations) within the IEEE 802.16 system in order to enhance the data throughput and extend the coverage. However, the current standardization defines that the BS (Base Station) controls MS's (Mobile Station's) handover, not only it induces the large signaling overhead but also handover latency could increase. In this paper, we propose a handover protocol in the MR networks where the high capability RSs that can process the MS's control functions are deployed. First, we classify the handover scenarios for the MR networks with the high capability RSs. Then, we define the MAC handover procedure, corresponding MAC management messages and the transmission routes for the proposed messages so that an 802.16e MS can perform seamless handover without noticing it is attached to an MR network. The simulation results show that the proposed handover protocol not only reduces the MAC management message overhead transferred through the wireless links compared to IEEE 802.16j/D1, which is the current standard for MR networks, but also performs the rapider and more secure MS handover than IEEE 802.16e and IEEE 802.16j/D1.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea TC
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• v.47 no.1
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• pp.25-34
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• 2010

The IEEE 802.16-2004 standard has a security sub-layer in the MAC layer called, Privacy Key Management (PKM). However, several researches have been published to address the security vulnerabilities of IEEE 802.16-2004. After the IEEE 802.16-2004 standard, a new advanced and revised standard was released as the IEEE 802.16e-2005 amendment which is foundation of Mobile WiMAX network supporting handoffs and roaming capabilities. PKMv2 in Mobile WiMAX includes EAP authentication, AES-based authenticated encryption, and CMAC or HMAC message protection. However, Mobile WiMAX still has a problem of security architecture such as a disclosure of security context in network entry, a lack of secure communication in network domain, and a necessity of efficient handover supporting mutual authentication because Mobile WiMAX security has mainly concentrated on between SS and BS communication. Based on the investigation results, we propose a novel mobile WiMAX security architecture, called RObust and Secure MobilE WiMAX (ROSMEX), to prevent the new security vulnerabilities.

• The Journal of The Korea Institute of Intelligent Transport Systems
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• v.8 no.1
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• pp.92-101
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• 2009

In this paper, we propose a dynamic bandwidth provisioning method based on traffic forecasting in IEEE 802.16e packet core network. The traffic is categorized as 4-different classes and the traffic amount of each class is forecasted by the Box-Jenkins method. To increase the service provider's revenue we provision the bandwidth of 4-different classes dynamically using greedy algorithm. The simulation results show that the number of packet drops is reduced and the level of QoS is improved compared with two different the methods - no priority considering and static provisioning.

• Annual Conference of KIPS
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• 2007.05a
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• pp.1199-1202
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• 2007

광대역 무선 액세스 기술에 대한 관심이 증폭되면서, IEEE 802.16 워킹그룹에서는 광대역 무선 도시권 통신망을 정의하였고, 802.16j 태스크그룹에서는 높은 전송 속도와 넓은 커버리지 제공을 위해서 802.16 시스템에 중계기를 도입하는 작업이 진행중이다. 차세대 네트워크 환경에서는 단말의 이동에도 지속적인 서비스를 제공해야 하므로 본 논문에서는 이동 단말과 기지국 간의 통신을 정의하는 802.16e의 핸드오버 절차를 확장하여 802.16j 네트워크에서 단말의 이동성을 제공하기 위한 방안을 정의하고자 한다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2007.10d
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• pp.514-519
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• 2007

본 논문에서는 최근 IETF에서 표준화되고 있는 네트워크 기반 IPv6 이동성 프로토콜인 Proxy Mobile IPv6 (PMIPv6)를 IEEE 802.16e 네트워크에 적용할 때에 고속으로 핸드오버를 처리함과 동시에 패킷 버퍼링을 통하여 패킷의 손실과 순서의 어긋남 문제를 해결하여 단말 사용자가 서로 다른 IP 네트워크를 옮겨다니더라도 그에 따르는 패킷손실이나 세션 끊김 현상을 최소화하는 기법을 제안한다.

• Information and Communications Magazine
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• v.24 no.11
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• pp.5-13
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• 2007

광대역 무선 접속 표준을 관장하는 IEEE 802.16 워킹 그룹은 IEEE 802.16 표준을 2004년에 발표하였으며 이 IEEE 802.16 표준안에는 현재 WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access)라 불리는 고정 및 저속 이동 접속에 대한 광대역 무선 통신 지원 기술이 포함되어 있다. 특히 여러 기술 중 보안 관점에서 IEEE 802.16 표준은 MAC 계층 안에 PKM(Privacy Key Management)라고 불리는 Security Sub-layer를 가지고 있다. PKM은 PKMv1과 PKMv2로 구분되며, 먼저 PKMv1은 기본적인 인증 및 기밀성 기능을 제공하고 IEEE 802.16 표준에 기본적으로 적용되어있다. 하지만, IEEE 802.16 표준 이후 많은 연구들이 PKMv1의 보안성에 대하여 의문을 제기하였고 이에 따라 IEEE 802.16 표준안의 확장 개선안으로서 완전한 이동성을 바탕으로 하는 2005년 발표된 IEEE 802.16e 표준안에서는 향상된 보안 기능을 제공하는 PKMv2를 제공하며 기존 표준안의 부족한 점을 보완하기 위하여 시도하였다. 이러한 PKMv2는 EAP(Extensible Authentication Protocol) 인증, AES(Advanced Encryption Standard) 기반 기밀성 제공 알고리즘, CMAC/HMAC(Cipher/Hashed Message Authentication Code)을 사용한 메시지 인증 기능 제공 등 보다 다양한 보안 기능을 제공하였다. 그러나 IEEE 802.16e 표준안의 보안 기능은 SS(Subscriber Station)과 BS(Base Station)간의 통신구간 보안에 초점을 맞추어서 네트워크 도메인간의 보안 문제나 핸드오버시 보안과 같은 네트워크 구조적 보안 취약성을 여전히 가지고 있다. 하지만 표준안에서 정의하고 있는 SS와 BS 구간 보안 역시 완전한 솔루션을 제시하고 있지는 않다. 본 논문에서는 이러한 취약성을 고찰하고 그에 따른 대응방안을 제시하였다.

• Annual Conference of KIPS
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• 2008.11a
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• pp.1485-1488
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• 2008

Lawful Interception (LI) 이란 합법적인 형태의 도청을 말하며, 전통적인 Wired tapping 뿐만 아니라, 최근의 복잡해진 인터넷 및 통신환경의 여러 형태의 데이터들에 대한 감청이 포함 될 수 있다. 미국과 유럽 중심으로 개발 된 감청 표준들은 3 세대 통신망 위주의 감청을 위한 표준들이 대부분이며, 802.16e 기술중의 하나인 모바일 WiMax 를 위한 합법적 감청 표준 개발은 진행 중에 있는 실정이다. 특히, Wibro 와 같이 모바일 유닛(MU)이 Radio Access Contro (RAS)와 Access Control Router (ACR)를 자유롭게 이동하는 상황에서 패킷들에 대한 지속적인 추적은 합법적 감청 분야의 중요한 이슈 중의 하나이다. 따라서, 본 논문에서는 국내의 802.16e/WiBro 네트워크 사용자의 증가 및 그에 따른 보안위협 발생의 가능성 증가에 따라 합법적인 감청을 위한 효과적인 아키텍처를 제안하고자 한다. 본 논문에서 제안하는 아키텍처는 802.16e/WiBro 망내의 합법적 감청을 위하여 네트워크상에서의 효과적인 감청 관련 정보 교환을 위한 기본적인 메커니즘을 포함하고 있다.

• The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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• v.29 no.12A
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• pp.1309-1318
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• 2004

The rapid growth of the mobile Internet has enabled its application area to expand, and its users want services that require more bandwidth for multimedia services. There are limits to support the various multimedia service to mobile station provided by existing mobile communications. The wireless MAN called the IEEE 802.16 Broadband Wireless Access systems which the IEEE 802.11 wireless LAN is similar to wireline Internet service being able to supper a various contents is used and is designed to consider a handoff is studying. Especially, TG(Task Group)e of IEEE 802.16 is in progress discussion to support a handoff to higher layer using BS(Base Station) or unit of sector, to UC. Yet a scheme is not detail. This thesis proposes the network model for IEEE 802.16e to support a soft handoff between BSs to use a mobile communication network called cdma2000 Ix EV-DO network. The proposed network model supports soft handoff to add a management skill in MA of each BS for MC(Mobility Controller). The proposed network model has merits that is able to apply existing systems as it is and that is able to use a various multimedia service, when using a wireless Internet.

• The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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• v.33 no.6A
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• pp.624-634
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• 2008

The mobile station which is about to do handover in IEEE 802.16e networks scans its neighboring base station channels to decide its next target base station. However, due to the lack of location information of its subscribers, the serving base station cannot provide any reliable candidate channel which is actually attachable by the scanning mobile stations, which makes the mobile station suffer from the long scanning time. Sometimes, long scanning time may cause the degradation of quality of service due to repeatable scan-duration or failure to start the handover procedure in time. To overcome these problems, in this paper, we propose a new protocol so called fast group scanning scheme, in which multiple mobile stations form a group to scan their neighboring base station channels simultaneously. Main contribution of this proposal is to find and decide a reliable target base station within a short scanning time. The fast group scanning scheme can be deployed to the cell network of the serving base station with a dynamic neighboring base station list management.