미래인터넷 연구 국내 현황

2009.2.23

최양희서울대학교

미래인터넷포럼

2

목차

미래인터넷 핵심기술연구 미래인터넷 네트워크 모델개발 차세대네트워크서비스연구센터 프로그래머블 플랫폼 연구

3

미래인터넷 핵심 기술 연구 과제 개요

과제명 : 미래인터넷 핵심 기술 연구 원천 기술 개발 과제 , 표준화 연계 과제

연구 목표 새로운 형태의 미래인터넷 아키텍처를 설계하고 해당 요소기술을

개발 개발된 요소 기술에 대한 표준화를 추진 미래인터넷 연구 개발 및 산업 발전을 위한 연구 주제를 기획

과제 기간 2007.3.1 ~ 2010.2.28

4

과제 개요

연구 기관 주관 연구 기관 : 서울대학교 공동 연구 기관 : 충남대학교 , KAIST, ICU 위탁 연구 기관 : 연세대학교 , 고려대학교 , 포항공대 ,

광주과기원 , OSIA

세부 과제 구성 연구 기획 및 표준화 미래인터넷 아키텍처 연구 (6 개 세부과제 ) 미래인터넷 무선 접속 기술 연구 (6 개 세부과제 ) 미래인터넷 서비스 연구 (4 개 세부과제 )

5

과제 개요

범용 테스트베드 (A-1)

Test-bed system

코어망 전송기법 (A-2)

보안 프레임워크(A-3)

이종 망 연동 (A-4)

Wireless sensor networks

Vehicular networks

성능측정 시스템* (A-5)

Measurement system

인터넷 아키텍처 분야: A무선 접속 기술 분야: B서비스 및 응용분야: C

Cognitive radio network

Cognitive Raio 기반 무선접속 서비스 (B-1)

Wireless mesh network

무선 메쉬 네트워크* (B-3)

Multicast/broadcast users

Wireless QoS quarantee

무선 접속망 QoS 연구*(B-4)

컨텐츠 중심 네트워크 서비스 및 아키텍처

(C-1)Content-centric network service

상황인지 서비스를 위한 프로토콜+

(C-2)

Context/semantic resource

상황인지 자원 검색 서비스+

(C-3)

주관연구기관 - 서울대학교(*) 공동연구기관 - 한국과학기술원(+) 공동연구기관 - 한국정보통신대학교

6

Our Contributions

한국을 대표하는 미래인터넷 연구

국내 최고의 연구진을 망라 High International

Visibility Community building

주요 연구성과 도출 논문 , 특허 , 표준 Demonstrations

주요 연구사업 도출 혁신자 기획 ITRC 등

세계적 협력체제 구축 미국 : GENI, Stanford, BBN,

Rutgers, Princeton, CAIDA, UCLA, Minnesota, NSF 등

유럽 : EU-ICT FP7, EuroNF, UCL, Cambridge, German Telecom, France Telecom, ParisTech 등

아시아 : NiCT, Keio, Tokyo Univ., Kyusu Univ., Tsinghua Univ., Indian Institute of Science, AfriNOC 등

표준 : ITU-T, ISO, IETF 등 행사 : CFI, Camp, 표준 ,

Demo 등

7

대형 연구 과제 기획

미래인터넷 대형 연구 과제를 기획 필수 요소 기술 및 세부 연구 개발

기술 발굴 대형 연구 기획 보고서

Emergency Network Mobile Service for the Future

Internet Virtualized Heterogeneous

Wireless Access Subsystem Content-centric Network Multi-hop Wireless Network

유선인터넷

사무기기

휴대인터넷

WLAN

센서네트워크

홈네트워크

WLAN

WLAN

휴대인터넷

이동통신

WPAN

ITS

WWAN

가정용 무선네트워크

기업용 무선네트워크

공공용 무선네트워크

다중홉 무선 네트워크

연구 기획

Future InternetCore Network

APAPMobileMobile

P2P serverP2P server Wireless SensorWireless SensorNetworksNetworks

SatelliteSatelliteAccessAccess

CellularCellularAccessAccess

NFCNFCAccessAccess

Mobile IP TV ServiceMobile IP TV Service

Life LogLife LogServiceService

Ambient Intelligent Ambient Intelligent Agent ServiceAgent Service

AgentAgent HeterogeneousHeterogeneousAccess InterfacesAccess Interfaces

Service Service Server/StorageServer/Storage

Mobile Ad-hoc Env.Mobile Ad-hoc Env.

Real World Real World View ServiceView Service

MobilityMobilitySupportSupport

Virtualized & Heterogeneous Wireless Access Subsystem Test-bed

Phase III : Modulization / Deployment / Solution

Public Internet or Wired Test-bed

Test-bed Site 1

Test-bed Site 2 Test-bed Site 3

Wireless Access Solution Product

8

미래인터넷 관련 행사 개최 /지원

미래인터넷 캠프 국내 미래인터넷 관련자 토론 모임 연 2 회 ( 여름 /겨울 ) 개최

AsiaFI School 한중일 미래인터넷 연구자 모임 및 강의 연 2 회 (wireless/mobile and architecture) 개최

미래인터넷 학회 및 워크샵 International Future Internet Workshop 2007

미국 , 일본 , 유럽 전문가 초청 발표 International Conference on Future Internet (CFI) ’08

최초의 미래인터넷 전문 학회 CFI’09: 2009 년 6 월 개최 예정

연구 기획

9

미래인터넷 기술 전시회

일시 : 2008 년 11 월 14 일 장소 : 서울대학교 엔지니어링 하우스 프로그램 구성

한국의 미래인터넷 전략 : SAIT, ETRI, CENNS 15 개의 미래인터넷 기술 데모 전시 내용 동영상을 제공 예정 http://fif.kr/fidemo2008

연구 기획

10

Femtocell-based Testbed

펨토셀 테스트베드 프로토타입 구현 WCDMA 펨토셀을 이용하여 기지국 구현 별도의 기지국 컨트롤러를 통해 외부 접근성 및 가상화 제공

세계 최초로 아이디어 제시 및 프로토타입 구축

Architecture WG

WirelessTestbed

FemtoCellBase-station

Mobile StationBase-stationHead

VMM

Slices (VMs)

BS MS

WCDMAEthernet

VMM

Slices (VMs)

VINI

VINI Node

UDP Tunnel

Extra Functions

for Testbed

LegacyFemtoCell

Base-station

Labtop with

WCDMA USB

modem

[ 테스트베드 구조도 ]

[ 미래인터넷 전시회 시연 ]

11

Optical 망 관리 기법 연구

Circuit 기반의 전송 구조에 따라 파장의 큰 대역폭 제공으로 야기되는 링크의 저조한 사용 효율을 향상시키기 위한 Traffic Grooming 에 대한 연구

대표적인 Optical grooming 전송 구조인 Light-Trail 에서 효율적인 망 관리 기법 연구

Central & Distributed

Light pathtimeSuper frameSuper frameSuper frameSuper frame Super frameSuper frame

Architecture WG

Transport for Optical Core

12

DTN 환경에서의 Routing 프로토콜 제안

Routing Algorithms using mobility information MIR: Mobility Information based Routing Protocol for DTN BBR: Bearing based Routing Protocol for DTN Regional Token Based Routing for DTNs

Mobility Scenario

Regional Token Assignment

Architecture WG

DTN interworking

13

서울대 DTN Testbed

DTN 환경 실험을 위한 테스트베드를 구축 DTN Routing 알고리즘등의 실험을 위한 테스트베드를 제공

HW308

HW309

HW307

HW306

서울대 138 동 서울대 301 동Wireles

sON/OFF

약 700m

Architecture WG

DTN interworking

14

간접적인 망 성능 측정을 위한 설계 (1)

Path Stitching:방대한 양의 인터넷 실측 데이터 저장소로부터 인터넷 상의 임의의 두 지점 사이에 전송 경로와전송 지연을 검색해서 예측하는 방법론 연구 . 이 방법론은 질의자와 질의에서 명시한 경로 상의모든 호스트들에 대해 접근할 수 없음을 가정하며 , 별도의 추가적인 실측 작업 없이 처리됨

a d?

A B C D

a1 a2 a3 a4

a2 a3 a4

b1 b2 b3 b4c1 c2 d1 d2 d3

d1 d2

Path stitching algorithm

IP-to-AS mapping and AS-level path inference

Retrieve relevant path segment from indexed data

Stitching path segments

Trimming stitched paths

Architecture WG

Measurement System

15

Collaborative Spectrum Sensing for CR System

When energy detection is considered CR nodes receive the very dissimilar energy from primary user

with respect to each other according to the channel fading

Proposed collaborative sensing scheme Effectively combines multiple sensing results by assigning

different weight to them Weight is decided according to the path loss and Rayleigh

fading

Node 2Node 1

Node 3Node 4

CR system

Primary userDeep fading

received energy

node1 2 3 4

Wireless WG

Cognitive Radio System

16

CR ad hoc MAC Scheme

A

B

C

B

A

RSV_REQ

RSV_REQ RSV_RES

RSV_RES RSV_CON

RSV_CON

EST_REQ

EST_REQ EST_RES

EST_RES DATA

DATA ACK

ACK

Sensing

Control channel

ith data channel

SIFS

SIFS SIFS

SIFSSIFS

time

C

D

DSensing

cannot use the ith data channel

RSV_REQ

RSV_RES

cannot use the control channel

cannot use the ith data channel

RSV_CON

Sensing

cannot use the control channel

Opportunistic sensing

Transmission power control

Wireless WG

Cognitive Radio System

Fully distributed sensing scheme – opportunistic sensing

Hidden PU problem – collaboration with neighbors Unknown PU problem – transmission power control

17

Cognitive Radio 의 주파수 공유 및 활용 방안 연구

Cognitive radio 의 multi-channel access scheme 비교 연구 여러 개의 채널을 사용할 수 있는 cognitive radio 장치의 multi-

channel access scheme 비교 연구 하나의 광대역 채널을 활용하는 방법 – Channel bonding 각 채널을 독립적으로 활용하는 방법 – Multi-radio MAC MAC 계층의 overhead 를 고려할 때 channel bonding 을 이용해서

전송 속도만을 높이는 것이 좋은 해결책은 아님

Wireless WG

Cognitive Radio System

Frequency

Available channels Unavailable channels

<Multi-channel 을 활용할 수 있는 경우의 예 >

Frequency (MHz)

0 dBr

―20 ―10 0 10 20

Frequency (MHz)

0 dBr

―20 ―10 0 10 20

―20 dBr

―20 dBr

Two 20 MHzChannels

Dual ChannelBoding

intermediate guard-band

<Channel bonding 을 통한 guard-band 손실 감소 >

< 채널의 수에 따른 throughput 성능 비교 >

18

멀티캐스트를 위한 네트워크 셀렉션

이종망 무선 환경에서 멀티캐스트 스트리밍 서비스를 위한 네트워크 셀렉션 알고리즘을 연구

User 의 이동성과 contents 의 인기도를 고려 멀티캐스트가 media 를 공유함으로써 누리는 link bandwidth

효율성을 높임

Wireless WG

Indirection Multicast System

비효율적인 네트워크 셀렉션 효율적인 네트워크 셀렉션

19

WMN Protocol Implementation

Testbed Node Protocol Stack Using GloMoSim Common Code Base

A code set that can be shared both simulator and testbed node

We can implement cross-layer protocol using common code base

Application

Transport

Network Logical

LinkMAC

Physical

Propagation

Scheduler

OS (Linux)

A

T

N

L

M

P

A

T

N

L

M

P

App. Adaptor

Protocol Stack

Scheduler

H/W Adaptor

OS (Linux)

D/D

MAC

Common Code Base Common Code Base

Application

User MAC

GloMoSim Simulator Testbed Node

Wireless WG

WirelessMesh Networks

20

테스트베드를 통한 구현 시스템 데모

GloMoSimFS02

EW09

DN27

EE02

EE28

FS28

DN11 DN01

DN09

Wireless WG

WirelessMesh Networks

[KAIST 무선 메쉬 테스트베드 ]

21

Dealing with Sudden Bandwidth Changes in TCP

SS

CA

FR

FA

기존의 TCP

급격한 대역폭 변화가 일어났을 경우 , FA 단계에서 처리

• 다른 연구들의 경우 , 문제를 간략화 시킴으로써 실제 사용에 무리가 있음• 본 연구에서는 , 문제를 간략화 하지 않고 해결• 어떤 TCP 버전에도 FA 단계를 모듈화하여 구현함으로써 사용이 가능

Wireless WG

QoS inWireless Access

22

컨텐츠 기반 네트워킹 아키텍처 (1)

컨텐츠 기반 네트워킹 아키텍처 프로토타입 구현 DACON: Decentralized and Autonomous Content-centric

Overlay Networking Architecture

ExternalDACONs

Service WG

Content-Centric Network

-컨텐츠 검색화면-메타데이터 검색-가까운 소스로부터 다운로드

DACON Overview

-관리 도구 화면-토폴로지 확인-링크 특성 확인-임의의 네트워크 구성 가능

23

컨텐츠 기반 네트워킹 아키텍처 (2)

CODI: COntent Delivery Infrastructure

Publish / Subscribe model Let’s decouple the sender and

receiver in transmitting the content

Network caching Let the router have the

storage for content caching

DHT-based network architecture Free from routing scalability

problem of tree-based architecture

Service WG

Content-Centric Network

DHT-based route-by-name architecture

MMLab, SNU

24

사회적 관계 인식 라우팅 프로토콜

사용자의 사회적 관계를 이용한 라우팅 기법 관심사로부터 사회적인 관계를 유추

필요에 따라 컨텐츠 캐쉬

1

B

A

C

D1 2

사진 요청 시 더 좋은 경로를 알

수 있는가 ?

1

관심사: 동물관심사: 동물

관심사: 연예인관심사

: 연예인

사용자 A가 사진 [1]

을 보고 싶어함

사용자 A가 사진 [1]

을 보고 싶어함

1

CachedCached

사용자의 사회적

관계를 이용

관심사로부터 사회적

관계유추

사용자 B 가 사진 [1] 을 보고 싶어함

사용자 B 가 사진 [1] 을 보고 싶어함

1 Cache Hit

Service WG

Interaction Protocol

25

미래인터넷 모델링

과제명 : 미래인터넷 네트워크 모델 개발

주관 연구 기관 : 국가수리과학연구소 공동 연구 기관 : 서울대 , KAIST 위탁 연구 기관 : KAIST, 연세대 , 건국대

지원기관 : 기초기술연구회 과제 기간 및 참여 인력

당해년도 : 2008.12~2009.12 (62 명 ) 총년도 : 2008.12~2014.12 (6 년 )

26

연구 목표

SI MU NI MU

미래인터넷 모델 개발미래인터넷 모델 개발

네트워크 모델링과 알고리즘네트워크 모델링과 알고리즘

기반 수학 개발기반 수학 개발 복잡계 네트워크 연구복잡계 네트워크 연구

컨텐츠 중심 네트워킹 모델링 미래 무선 네트워크 모델링 Massive data set 에서 검색 모델 및 알고리즘 트래픽에 기반한 인터넷의 과거 , 현재 , 미래 모델링

컨텐츠 중심 네트워킹 모델링 미래 무선 네트워크 모델링 Massive data set 에서 검색 모델 및 알고리즘 트래픽에 기반한 인터넷의 과거 , 현재 , 미래 모델링

네트워크 상의 교통흐름을 원활히 하는 방법 연구 Modular network 의 구조와 동역학 현상 사회네트워크에서의 구조와 동역학 현상에 관한 연구 바이오 네트워크의 구조와 동역학과의 관계

네트워크 상의 교통흐름을 원활히 하는 방법 연구 Modular network 의 구조와 동역학 현상 사회네트워크에서의 구조와 동역학 현상에 관한 연구 바이오 네트워크의 구조와 동역학과의 관계

그래프 모델 연구 주어진 degree 조건을 만족하는 임의 그래프 생성 균일 임의 그래프 샌드위치 가설 해결 이산로그 문제 연구

그래프 모델 연구 주어진 degree 조건을 만족하는 임의 그래프 생성 균일 임의 그래프 샌드위치 가설 해결 이산로그 문제 연구

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연구 내용 – 수학적 접근

기반수학 개발기반수학 개발기반수학 개발기반수학 개발

균일 임의 그래프 샌드위치 가설 연구 이산로그 문제의 가설 해결 균일 임의 그래프 샌드위치 가설 연구 이산로그 문제의 가설 해결

최종목표 : - 그래프이론에 관한 네 가지 가설 해결

포와손 클로닝 모델연구 방향이 있는 그래프 연구 포와손 클로닝 모델연구 방향이 있는 그래프 연구

방향이 있는 그래프의 큰 클러스터 크기 가설 해결

configuration 모델 이해와 분석 주어진 조건하의 그래프 생성 알고리즘 개발 configuration 모델 이해와 분석 주어진 조건하의 그래프 생성 알고리즘 개발

주어진 degree 조건을 만족하는 임의 그래프 생성 방법 연구

균일 임의 그래프 샌드위치 가설해결과 타원곡선 하의 Pollard 의 rho 알고리즘 분석완료

1 단계1 단계

2 단계2 단계

3 단계3 단계

28

연구 내용 – 물리학적 접근

queuing system on the internet 모듈 네트워크에서 부하 및 중앙성 연구 모듈 네트워크에서 동기화 현상 연구 사회 네트워크 상의 전파현상 및 human dynamics 현상

queuing system on the internet 모듈 네트워크에서 부하 및 중앙성 연구 모듈 네트워크에서 동기화 현상 연구 사회 네트워크 상의 전파현상 및 human dynamics 현상

최종목표 : - 복잡계 네트워크에서 동역학 현상 분석

네트워크 상의 교통흐름을 원활히 할 수 있는 방법 연구 Modular network 의 구조와 동역학 현상 사회 네트워크에서의 구조와 동역학 현상에 관한 연구 바이오 네트워크의 구조와 동역학과의 관계

네트워크 상의 교통흐름을 원활히 할 수 있는 방법 연구 Modular network 의 구조와 동역학 현상 사회 네트워크에서의 구조와 동역학 현상에 관한 연구 바이오 네트워크의 구조와 동역학과의 관계

복잡계 네트워크의 구조와 동역학 간의 관계 규명

queuing system on the internet 모듈 네트워크에서 멋대로 걷기 문제 연구 사회 네트워크 상에서의 전파현상 연구

queuing system on the internet 모듈 네트워크에서 멋대로 걷기 문제 연구 사회 네트워크 상에서의 전파현상 연구

복잡계 네트워크의 구조와 동역학 현상의 상관관계 이해

복잡계 네트워크의 동역학 현상이해를 통한 응용분야 모색

1 단계1 단계

2 단계2 단계

3 단계3 단계

복잡계 네트워크의 연구복잡계 네트워크의 연구복잡계 네트워크의 연구복잡계 네트워크의 연구

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연구 내용 – 전산학적 접근

컨텐츠 중심 네트워크 서비스 모델 개발 무선 네트워크의 4 계층 최적 조합 웹 스팸 구조 모델링 및 탐지 알고리즘 개발 통합 모델 기반 미래인터넷 환경 /응용 시나리오 예측 및 검증

컨텐츠 중심 네트워크 서비스 모델 개발 무선 네트워크의 4 계층 최적 조합 웹 스팸 구조 모델링 및 탐지 알고리즘 개발 통합 모델 기반 미래인터넷 환경 /응용 시나리오 예측 및 검증

최종목표 : - 기존 인터넷을 대체할 수 있는 미래인터넷의 모델 제시

Content-Oriented Network 트래픽의 특성화 및 단위 속성 분류 무선 네트워크의 물리 /MAC 계층 최적 조합 랭킹 모델 및 알고리즘 개발 인터넷 응용 트래픽 모델링

Content-Oriented Network 트래픽의 특성화 및 단위 속성 분류 무선 네트워크의 물리 /MAC 계층 최적 조합 랭킹 모델 및 알고리즘 개발 인터넷 응용 트래픽 모델링

미래인터넷 네트워크 및 알고리즘 특성 분석

개별 속성별 필요한 요구사항 분석 무선 네트워크의 네트워크 /전송 계층 최적 조합 효과적인 웹 크롤링 모델 및 알고리즘 개발 응용 사용 , 소셜 커뮤니케이션 패턴 모델링

개별 속성별 필요한 요구사항 분석 무선 네트워크의 네트워크 /전송 계층 최적 조합 효과적인 웹 크롤링 모델 및 알고리즘 개발 응용 사용 , 소셜 커뮤니케이션 패턴 모델링

미래인터넷 네트워크 모델 및 알고리즘 개발

미래인터넷 네트워크 모델 및 알고리즘 개발 /활용

1 단계1 단계

2 단계2 단계

3 단계3 단계

네트워크 모델링과 알고리즘 개발네트워크 모델링과 알고리즘 개발네트워크 모델링과 알고리즘 개발네트워크 모델링과 알고리즘 개발

30

추진 체계

수학적 접근수학적 접근기반수학개발기반수학개발

수리과학연구소수리과학연구소

수학적 접근수학적 접근기반수학개발기반수학개발

수리과학연구소수리과학연구소

전산학적 접근전산학적 접근네트워크 모델링과 알고리즘네트워크 모델링과 알고리즘

서울대서울대

전산학적 접근전산학적 접근네트워크 모델링과 알고리즘네트워크 모델링과 알고리즘

서울대서울대

물리학물리학 (( 통계역학통계역학 )) 적 접근적 접근복잡계 네트워크복잡계 네트워크

KAISTKAIST

물리학물리학 (( 통계역학통계역학 )) 적 접근적 접근복잡계 네트워크복잡계 네트워크

KAISTKAIST

방향이 있는 그래프의큰 클러스트 크기 가설 해결

연구내용

균일 임의 그래프샌드위치 가설 해결과

타원곡선하의 Pollard 의rho 알고리즘 분석완료

균일 임의 그래프샌드위치 가설 해결과

타원곡선하의 Pollard 의rho 알고리즘 분석완료

미래인터넷 모델 활용미래인터넷 환경 /응용시나리오 예측 및 검증

미래인터넷 모델 활용미래인터넷 환경 /응용시나리오 예측 및 검증

복잡계 네트워크의동역학 현상이해를통한 응용분야 모색

복잡계 네트워크의동역학 현상이해를통한 응용분야 모색

1 차년도1 차년도

3 차년도3 차년도

주어진 degree 조건을만족하고 임의 그래프생성방법 연구

주어진 degree 조건을만족하고 임의 그래프생성방법 연구

미래인터넷 모델 개발컨텐츠 접근 , 웹 크롤링 등

미래인터넷 모델 개발컨텐츠 접근 , 웹 크롤링 등

복잡계 네트워크의구조와 동역학 현상의

상관관계 이해

복잡계 네트워크의구조와 동역학 현상의

상관관계 이해

2 차년도2 차년도

미래인터넷 모델 분석컨텐츠 배치 , 랭킹 모델 , 트래픽

연구내용

복잡계 네트워크의 구조와동역학간의 관계 규명

연구내용

32

33

*

연구 기획위원회

연구 개발부주관 대학

참여 대학 *

제 1 세부과제

네트워킹 및 프로토콜 연구김종권 ( 책임 )

권태경 , 백상헌 , 이준구 , 최성현

제 2 세부과제

서비스 기술 연구

김종원 ( 책임 )송준화 , 송황준 , 엄현상

제 3 세부과제

복합 이동통신 액세스 기술 연구

전화숙 ( 책임 )최성현 , 한승재 , 박세웅 ,

정송

기획 관리부대외 협력실

행정관리실

차세대 네트웍 서비스 연구센터차세대 네트웍 서비스 연구센터CEnter for Next-generation Network & Services research(CENS)CEnter for Next-generation Network & Services research(CENS)

[ 센터장 : 서울대학교 김종권 ]

평가자문위원회 : 센터장포함 7 인 ( 외부 6인 )

운영위원회 : 센터장포함 5 인

34

CENS 목표CENS 목표

CENS

복합 유무선접속망을 지원하는인터넷 접속 기술

확보

차세대 인터넷 최적화 설계

기술 확보

최첨단의 글로벌IT 연구인력

양성

기반 기술의 산업화

미래 서비스 지원 및 가상화 기술

35

제 1 세부 과제 : 네트워크 및 프로토콜 연구

제 2 세부 과제 : 서비스 기술 연구

제 3 세부 과제 : 복합 이동통신 액세스 기술 연구

CENS연구내용

• 확장성 , 이동성 , 보안을 고려한 주소체계 기술 개발• Multi-Core 기반 가상화 망 기술 개발• Tera 및 Peta급 광 전송 원천기술 개발• 서비스 품질 보장 , 네트워크 관리 등을 고려한 새로운 전송 기법 개발

• 네트워크 성능 측정 및 평가 방법 개발

• 대규모 Prosumer 를 수용가능한 서비스 구조 연구• Context-aware 서비스 분석 및 효율적이고 확장 가능한 프레임 워크 개발• 대규모 분산망의 효율적 콘텐츠 탐색 및 QoS 보장

• 유연하고 scalable 한 무선 센서 네트워크 구조 연구• 멀티 네트워크 환경에서 최적의 서비스를 제공하기 위한 적응적 MAC, 라우팅 프로토콜 연구• 인터넷 연동을 위한 애드혹 /메쉬 네트워크 프로토콜 연구• 무선 멀티미디어 응용을 위한 적응적 무선전송 프로토콜 개발• Programmable 무선 네트워크 복합 플랫폼의 설계 및 구현

36

제 1 세부과제(김종권 )

네트워크 및 프로토콜 연구

제 2 세부과제(김종원 )서비스 연구

제 3 세부과제( 전화숙 )복합 이동통신 액세스 기술 연구

1 차년도 [2008]미래인터넷

프로토콜 및 서비스 분석 / 핵심요소

기술 개발

2 차년도 [2009]요소기술 성능 분석 및 애로 기술 파악

3 차년도 [2010]요소 기술 통합

4 차년도 [2011]프로토타입 개발 및

성능 최적화

서비스 유형별 전송요구 분석

서비스 유형별 전송요구 분석

대규모 Prosumer, Contxt-aware 서비스 시나리오 작성 및 요구사항 도출대규모 Prosumer, Contxt-aware 서비스 시나리오 작성 및 요구사항 도출

무선 MM 전송 요구사항 /환경 분석

무선 MM 전송 요구사항 /환경 분석

복합 무선접속망 구조 / MAC/ 라우팅 알고리즘 제안

복합 무선접속망 구조 / MAC/ 라우팅 알고리즘 제안

Programmable 무선 플랫폼 스펙Programmable 무선 플랫폼 스펙

광통신망 대용량 및 무선 트래픽모델 / 패킷분류기술 개선방안 제시

광통신망 대용량 및 무선 트래픽모델 / 패킷분류기술 개선방안 제시

주소 /이름 체계 연구영역 정의 / 가상망 기술 구조 분석

주소 /이름 체계 연구영역 정의 / 가상망 기술 구조 분석

멀티코어 가상망 노드 기술분석 및 기본 스펙 멀티코어 가상망 노드 기술분석 및 기본 스펙

멀티코어 가상망 노드 서비스 /전송 지원 구성요소 모델멀티코어 가상망 노드 서비스 /전송 지원 구성요소 모델

이동성지원 프레임웍 /주소체계 개발

이동성지원 프레임웍 /주소체계 개발

서비스 특성에 따른 적응형 분류기술 개발

서비스 특성에 따른 적응형 분류기술 개발

QoS 기법 /버스트기반 광전송

QoS 기법 /버스트기반 광전송

멀티코어 노드 자원관리 제어

멀티코어 노드 자원관리 제어

컨텍스트 정보획득 기법컨텍스트 정보 전송 및 콘텐츠 탐색 구조 연구

컨텍스트 정보획득 기법컨텍스트 정보 전송 및 콘텐츠 탐색 구조 연구

서비스 구성요소최적 조합 기법

서비스 구성요소최적 조합 기법

주파수 자원 최적 사용기법

주파수 자원 최적 사용기법

에너지 절감형 프로토콜

에너지 절감형 프로토콜

자동재구성 /복합 라우팅

자동재구성 /복합 라우팅

개방형 API 설계 및 기능 에뮬레이션개방형 API 설계 및 기능 에뮬레이션

ID/Loc, 도메인 분리 ,보안성제고 방안

ID/Loc, 도메인 분리 ,보안성제고 방안

분류기술의 문제점 분석 , 최적화

분류기술의 문제점 분석 , 최적화

망관리 기반 라우팅기법 , 에너지 절감 광통신망 구성

망관리 기반 라우팅기법 , 에너지 절감 광통신망 구성

멀티코어 가상망 노드 통합 설계 / 프로토타입 구현멀티코어 가상망 노드 통합 설계 / 프로토타입 구현

서비스 플랫폼 감시 제어 기능

서비스 플랫폼 감시 제어 기능

상황정보 처리 및 추론화효율적 컨텐츠 저장 및

배포 기능

상황정보 처리 및 추론화효율적 컨텐츠 저장 및

배포 기능

PHY/Mac/라우팅 cross-layer 최적화

PHY/Mac/라우팅 cross-layer 최적화

센서망 구성 /네트워킹

센서망 구성 /네트워킹

복합망의 라우팅 및 자원관리

복합망의 라우팅 및 자원관리

복합무선 가상 노드 구조설계 및 구현복합무선 가상 노드 구조설계 및 구현

이동 /확장 /보안성 통합 주소체계

이동 /확장 /보안성 통합 주소체계

패킷분류기법 최적화

패킷분류기법 최적화

QoS 라우팅 /전송을 위한 관리체계 /초고속 광통신망 설계

QoS 라우팅 /전송을 위한 관리체계 /초고속 광통신망 설계

역동적 서비스 재구성 최적화

역동적 서비스 재구성 최적화

대용량 정보처리엔진 개발 /다양한 전송방법 지원 기법

대용량 정보처리엔진 개발 /다양한 전송방법 지원 기법

적응형 MM 전송방법 구현

적응형 MM 전송방법 구현

복합망 cross-layer 기술 완성 및 프로토타입 구현

복합망 cross-layer 기술 완성 및 프로토타입 구현

백본망 /복합무선망 가상화 노드 프로토타입 구현 / 복합망 시험환경 구축 / 기능 및 성능 분석 / 최적화

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과제 개요 (1/2)

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과제 목표 (2/2)

미래인터넷 인프라 구축에 공통적으로 소요될 프로그램화(Programmability)  및 네트워크 가상화 (Network virtualization) 핵심원천 기술을 개발

핵심원천기술을 기반으로 다양한 미래의 신산업 - 지향 아키텍처 및 서비스를 실현하기 위한 네트워크 플랫폼 기술을 단계적으로 개발

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대학 (GIST 외 ) 주요 연구 내용 (1/2)

HW 가속 네트워킹 (NetFPGA) 을 선택적으로 사용하는 PC 기반 노드 구축

기존 인프라 (OpenFlow) 에 호환적이면서 독립적인 프로그래밍 가능한 네트워킹 기능

VINI 버전의 PlanetLab 을 중심으로 가상화 지원 및 노드간 연동

노드의 컴퓨팅 능력을 효과적으로 공유할 수 있는 구조 지원

Programmable Computing/Networking Node

Node Controller

Wireless Networking

Wired Networking

NetFPGA Hardware Substrate

Programmable Networking VirtualizationOpenFlow

VINI

Network Services, Computation Services

Experiment & Control

Operation & Management

Measurement

Nod

e M

anag

emen

t

AgentAgentAgentAgent

NetFPGA/OpenFlow 를 이용한 PC 기반 플랫폼 프로토타입 구조 설계 (1단계 )

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대학 (GIST 외 ) 주요 연구 내용 (2/2)

PC 기반의 가상화 노드들을 동적으로 상호 연결하여 제어하기 위한 ( 에이전트 기반 ) 소프트웨어 구조 제안

슬라이스 구축 시 노드들의 가용 자원을 효율적으로 이용하여 분산된 서비스들을 통합적으로 운용 /제어하기 위한 소프트웨어 스택 구현

node controllerVOD content

server

live HD streaming server

wireless node & display

commodity device

networked display

node controller

service portal

workflow-based experiment control

clearinghouse

query and request for workflow enactment

operator

adminstrator adminstrator

동적 가상화 슬라이스 상의 서비스 운용 및 제어 구조 설계 (1단계 )

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향후 연구 추진 전략

국제협력 GENI 연구 참여 EU 연구협력 한중일 연구 협력 개도국 기술지원

표준화 활동 강화 ITU-T ISO IETF 각종 포럼

인터넷 , 이동통신 , NGN, 센서망 , 방송 연구협력 강화

연구환경 구축 National Network

Testbed National Sensor Testbed Data Archiving Center

Traffic Content Social Networking Search results

융합 응용서비스 발굴 Network Science 연구강화

National Agenda 로 추진