IEEE 802.11 프로토콜 기반 메쉬 무선랜의 성능분석

이계상,Lee, Kye-Sang 한국정보통신학회 2008 한국정보통신학회논문지 Vol.12 No.2

메쉬 라우터들이 무선 멀티 홉 메쉬 형상으로 자동설정 연결되어 동작되는 메쉬 무선 랜(Mesh WLAN)은, 유선으로 AP(Access Point)를 연결하여 무선랜을 확장하는 기존 방식보다 구축의 편리성 및 신속성, 운용의 유연성 면에서 장점을 갖는다. 하지만, 멀티 홉 메쉬 무선 랜에서 인접 홉 간의 전파 간섭으로 인한 망 성능의 저하 및 기존의 무선 네트워크 프로토콜이 그대로 재활용될 수 있는지 등의 미해결 기술 과제가 남아 있다. 본 연구에서는 멀티 무선 인터페이스를 적용한 IEEE 802.11a/g 기반 선형 메쉬 무선랜의 VoIP 지원 성능을 모의 실험을 통해 분석한다. 분석 결과를 통해, 메쉬 라우터의 홉 위치에 따라 VoIP 패킷 지연 등 네트워크 성능의 불공평성(unfairness)이 존재함을 보이고, 음성 패킷의 페이로드 크기를 증가시켜 프로토콜 오버 헤드를 줄임으로써 네트워크의 호 수용 용량은 증가되지만, 기대치에는 미치지 못함을 보인다. 이는 기존 무선랜을 위해 고안된 802.11 MAC 프로토콜이 메쉬망에 그대로 적용되었을 때의 한계를 드러내는 것이며, 기존 프로토콜의 개선 및 새로운 프로토콜의 개발이 요구됨을 암시한다. Mesh WLANs, which consist of wireless mesh routers connecting each other in a mesh topology and self-operate after their autoconfiguration, have several advantages in convenience, swiftness and flexibility of deployment and operation over existing WLANs the expansions of which are done by connecting the APs with wires. However, many technical issues still remain to be solved. Among them, network performance degradations due to the interference between the adjacent hops in multi-hop mesh WLANs, and the reusability of the existing wireless network protocols are critical problems to be answered. This work evaluates the VoIP support performance of IEEE 802.11a/g-based mesh WLANs with multiple wireless interfaces with simulations. The results show that there exit an unfairness in VoIP packet delay performances among mobile routers located at different hops, and that although the capacity of the admitted calls can be increased by increasing the size of voice packet payload it is far less than the expected one. This suggests that the existing 802.11 MAC protocols have their limitation when applied in mesh networks and their enhancement or even a newer one nay be required.

모바일 와이맥스 망의 위치 기반 서비스 지원을 위한 위치 결정 방식

이계상,Lee, Kye-Sang 한국정보통신학회 2010 한국정보통신학회논문지 Vol.14 No.2

무선 이동 통신망의 발전으로 단말의 현재 위치를 기반으로 한 다양한 위치 기반 서비스가 출현하고 있다. 와이브로 망과 같은 모바일 와이맥스 망에서도 LBS (Location Based Service) 서비스의 제공은 망 기술의 경쟁력을 제고하기 위해 매우 중요하다. 이를 위해, 와이맥스 포럼은 최근 LBS 서비스 제공을 위한 망 구조 및 프로토콜을 네트워크 워킹 그룹의 release 1.5 문서에 포함하여 표준화 하였다. 그동안 와이브로 망에서 측위에 관한 많은 연구가 있어 왔지만, 최근 확립된 와이맥스 포럼의 LBS 표준을 고려하여 표준에 적합한 위치 결정 방식에 관한 연구는 아직 없다. 본 논문에서는 와이맥스 포럼의 LBS 표준을 고려하여, 이에 부합하는 위치 결정 방식을 제안한다. 이 방식은, RTD (Round Trip Delay) 방식을 결합하여 기존 TDOA 방식을 개선하였다. Due to the advancement of mobile wireless networks, various LBS's (Location Based Service) with the knowledge of mobile station's current position are emerging. Providing LBS is very essential feature in Mobile WiMAX networks such as WiBro networks for their competitiveness. To this end, WiMAX Forum has established recently the network architecture and protocols for providing LBS and they are included in the Network working group's release 1.5 documents. Though there have been many research efforts on location determination in Wibro networks, none of them addresses the location determination mechanism complying to Forum's recent LBS standards. This paper proposes an enhanced TDOA-RTD combined location determination mechanism, which complies to the Forum's LBS architecture.

이더넷 기반 기업 인터넷 전화망에서 긴급 서비스 지원을 위한 개선된 위치 정보 제공 방식

이계상,Lee, Kye-Sang 한국정보통신학회 2010 한국정보통신학회논문지 Vol.14 No.12

지난 5년여 동안, 우리나라 인터넷 전화 서비스는 800만 여명을 넘어서는 가입자를 확보할 정도로 괄목할 만한 급성장을 해 왔다. 최근 들어서는 개인 가입자 보다는 기업 또는 기관 가입자의 증가가 두드러지고 있다. 이렇게 규모가 커진 인터넷 전화 서비스에서 119와 같은 긴급서비스의 적절한 지원은 매우 긴요하다. 현 우리나라 인터넷 전화망에서 긴급 서비스 호가 접수대에 착신 시 제공되는 단말의 위치 정보는 사용자에 의해 가입 시 입력되거나 단말 이동 사용 시 갱신된 정보에 의존한다. 사용자의 개입이 요구되는 이러한 수동 위치 제공 방식은 사용자가 정보 입력을 태만히 하거나 잘못 입력하는 경우 구조 및 구급에서 치명적인 실패를 야기 시킬 수 있다. 본 논문에서는 이더넷 기반 기업 인터넷 전화망에서 긴급 서비스 지원시 네트워크에서 자동으로 위치 정보를 제공하는 개선된 위치 정보 제공 방식을 제안한다. During the past 5 years, domestic VoIP service has grown rapidly absorbing more than 8 million subscribers. More recently, the increase of enterprise or institutional subscribers become more dominant than individual subscribers. Supporting emergency services such as 119 in these scaled up VoIP services is very essential. In current domestic VoIP networks, the VoIP terminal's location information which are provided to the PSAP with the arriving emergency call depends on the information which are entered at the subscription time or updated by the subscribers when the terminal is moved to other place. This manual provision of location information which requires the user's intervention can result in serious failure in saving people in emergency situations, in case that users are negligent in entering the information or users enter the wrong information. In this paper, we propose an enhanced mechanism in which the terminal's location information is automatically offered by the network for emergency services in ethernet-based enterprise VoIP networks.

인터넷 키 관리 프로토콜에 관한 연구

이계상,Lee, Kye-Sang 한국정보처리학회 2003 정보처리학회논문지 C : 정보통신,정보보안 Vol.10 No.2

IPSEC의 표준 키 관리 프로토콜인 IKE는 복잡성으로 야기되는 여러 알려진 문제점을 갖고 있다. 이 문제점을 해결하기 위한 유력한 후속 프로토콜로 IKE 버전 2프로토콜과 Just Fast Keying 프로토콜이 IETF에서 논의 중이다. IKE후속 프로토콜의 설계 요구사항으로는 프로토콜의 단순성 이외에, 서비스 거부 공격 대응력, PFS 제공 여부, identity 보호, 암호 협상 및 인증 방식 등이 있다. 본 고에서는 이 두 프로토콜을 IKE 후속 프로토콜이 만족시켜야 할 주요 요구사항별로 각 프로토콜의 특징과 그 내포 의미를 분석한다. IKE, which is the standard key management protocol for IPSEC, is said to have several known problems. To resolve the problems of the IKE, two protocol proposals are being discussed in the IETF. the IKE version 2 and Just Fast Keying protocols. They should satisfy several protocol design requirements such as the protocol simplicity, the endurability against DOS attacks, the degree of the PFS, the identity protection, the cryptographic negotiation, and the authentication methods. In this paper, we summarize the characteristics of these two protocols and try to analyze their implications according to the protocol design requirements.

IEEE 802.11 무선랜 DCF의 정상상태에서의 효과적인 성능 분석

이계상,Lee, Kye-Sang 한국정보통신학회 2009 한국정보통신학회논문지 Vol.13 No.2

IEEE 802.11 무선랜의 매체 접속 제어 프로토콜인 DCF의 정상 상태 성능을 분석한다. 그동안 포화 상태에서의 DCF 분석 연구는 많았지만 정상 상태에서의 효과적인 분석 방식 연구는 상대적으로 적었다. 본 논문은 정상 상태에서의 패킷 전송 시도율을, 포화 상태의 결과에 비례하는 것으로 근사하는 방법을 제시한다. 그 결과, 비교적 간단한 방정식의 반복 계산을 통해 수렴된 전송시도율과 패킷 충돌 확률을 얻을 수 있음을 보이고, 이 값들로부터 네트워크 처리율과 매체 접속 지연을 유도한다. 이 방식은 다른 마코프 체인 기반의 방식보다 훨씬 덜 복잡하며, 매우 정확한 결과를 예측할 수 있음을 수치 결과를 통해 보인다. We analyze the performances of the DCF, which is the medium access control protocol of IEEE 802.11 WLAN, assuming normal traffic condition. There have been much less research efforts under the normal condition than those under the saturated one. This paper proposes an analytical method of approximating the transmission attempt rate under normal condition as proportional to that under saturated condition. In result, we show that we can obtain the transmission attempt rate and the packet collision probability which quickly converge using iterative computations of relatively simple equations, and using these results we derive the network throughput and medium access delay. Numerical results show that our method is much less complex than those based on the Markov Chain while it can predict the performances quite accurately.

와이브로 망에서 긴급 서비스 지원을 위한 구조

이계상,Lee, Kye-Sang 한국정보통신학회 2011 한국정보통신학회논문지 Vol.15 No.1

우리나라 주도의 와이브로 기술은 가장 먼저 4G 고지에 도달한 무선 인터넷 기술로, 유망한 차세대 이동통신 기술 중 가장 유력한 주자 중 하나이다. 모바일 와이맥스로 국제 표준화 되었으며 우리나라를 비롯해 해외 많은 나라에서 구축되고 있다. 와이브로 망에서 긴급 서비스 지원은 대국민 기반 서비스일 뿐 아니라, 번호 이동을 통해 다른 통신망의 음성 가입자를 유인하는데 전제가 되는 긴요한 서비스가 될 것이다. 본 논문은 모바일 VoIP 서비스를 제공하는 와이브로 망에서 긴급 서비스 지원을 위한 네트워크 구조를 제안한다. 제안된 구조는 국제 호환성을 위해 WiMAX Forum (WMF)에서 표준화한 구조를 기반으로 하되, PSAP (Public Safety Answering Point)과의 인터페이스는 우리나라 긴급 교환망 구조 및 현 긴급 서비스 시스템과 무리 없이 연동되도록 고안되었다. WiBro network technologies developed mainly by Korea are one of very promising 4G technologies. WiBro has been standardized as international standard called Mobile WiMAX, and has been deployed in many countries. Emergency Services in WiBro networks are infrastructure services and will be very essential to induce subscribers from other types of networks. This paper proposes a network architecture for supporting emergency services for WiBro mobile VoIP networks. The proposed architecture is based on WMF's architecture for international compatibilities, and reflects national considerations on interfacing PSAP for domestic compatibilities.

전자 서명 인증 기술동향

이계상(Kye-Sang Lee),김한철(Han-Chul Kim) 동의대학교 정보통신연구소 2002 정보통신연구지 Vol.3 No.-

전자서명은 광의적 뜻으로 Electronic Signature와 협의적 뜻의 Digital Signature로 나눌수 있다. 전자는 일반적으로 전자펜을 이용한 그래픽 기반의 서명방식을 의미하고 후자는 본고에서 다루는 공개키 기반 방식의 서명 인증 방식을 의미한다. 전자서명은 전자적 문서에 법적 효력을 가지도록 하는 역할을 한다. 즉 무결성, 부인방지등에 대한 보안 기능을 제공해 줌으로써 신뢰적인 전자적 환경을 구축해준다. 전자서명은 과거와 현재 사용하는 은행업무, 쇼핑, 주식거래, 그리고 상업적 현금거래동 대면 방식의 업무를 인터넷을 사용한 온라인 뱅킹, 온라인 쇼핑 온라인 주식거래, 그리고 전자지불등 비대면 방식으로 대체함에 있어 안전하게 거래가 성립하도록 해주는 역할을 해준다. 본 논문에서는 공개키기반의 전자서명에 대해서 알아보고, 표준화 동향 및 제품 동향에 대하여 살펴보았다.

IP 보안 프로토콜 표준화 동향

이계상(Kye Sang Lee) 동의대학교 정보통신연구소 2001 정보통신연구지 Vol.1 No.-

IETF¹)는 인터넷에 필요한 여러 프로토콜 기술에 대한 표준화를 추진하는 기구로서 8개 기술 분야(Area)로 나뉘어져 있고, 이 중 한 분야가 보안 분야(Security Area)로서 보안 분야는 다시 15개 워킹 그룹으로 세분되어 있다. IPSEC 워킹 그룹은 이 들 중 네트워크 계층에서 인터넷 보안 기술을 다루는 유일한 워킹 그룹으로, LAN과 라우터 등 전통적으로 보안 관리 상 취약한 요소로 구성된 인터넷 네트워크를 경유하는 IP 패킷의 보안 물제를 다루고 있다. 지금까지 IPSEC 워킹 그룹에서 개발된 주요 보안 프로토콜인 Authentication Header(AH) 프로토콜, Encapsulating Security Payload(ESP) 프로토콜, 및 키 관리 프로토콜을 살펴보고, 아울러 최근 표준화 동향을 살펴본다.

위성 인터넷 액세스망 적용을 위한 실시간 전달 프로토콜의 구현 및 성능분석

이계상(Kye-Sang Lee),진광자(Gwang-Ja Jin),안재영(Jae-Young Ahn),오덕길(Deock-Gil Oh) 대한전자공학회 2000 대한전자공학회 학술대회 Vol.2000 No.11

무선 멀티미디어 전송을 위한 계층간 프로토콜 연구 동향 및 전망

이계상(Kye-Sang Lee) 대한전자공학회 2006 대한전자공학회 학술대회 Vol.2006 No.11