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한국인터넷정보학회> 인터넷정보학회논문지> Interference Aware Fractional Frequency Reuse using Dynamic User Classification in Ultra-Dense HetNets

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Interference Aware Fractional Frequency Reuse using Dynamic User Classification in Ultra-Dense HetNets

Ilhak Ban , Se-jin Kim
  • : 한국인터넷정보학회
  • : 인터넷정보학회논문지 22권5호
  • : 연속간행물
  • : 2021년 10월
  • : 1-8(8pages)
인터넷정보학회논문지

DOI


목차

1. Introduction
2. System model
3. Proposed IA-FFR method
4. Simulation results
5. Conclusion
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Small-cells in heterogeneous networks are one of the important technologies to increase the coverage and capacity in 5G cellular networks. However, due to the randomly arranged small-cells, co-tier and cross-tier interference increase, deteriorating the system performance of the network. In order to manage the interference, some channel management methods use fractional frequency reuse(FFR) that divides the cell coverage into the inner region(IR) and outer region(OR) based on the distance from the macro base station(MBS). However, since it is impossible to properly measure the distance in the method with FFR, we propose a new interference aware FFR(IA-FFR) method to enhance the system performance. That is, the proposed IA-FFR method divides the MUEs and SBSs into the IR and OR groups based on the signal to interference plus noise ratio(SINR) of macro user equipments(MUEs) and received signals strength of small-cell base stations(SBSs) from the MBS, respectively, and then dynamically assigns subchannels to MUEs and small-cell user equipments. As a result, the proposed IA-FFR method outperforms other methods in terms of the system capacity and outage probability.

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  • : 공학분야  > 기타(공학)
  • : KCI등재
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  • : 격월
  • : 1598-0170
  • : 2287-1136
  • : 학술지
  • : 연속간행물
  • : 2000-2021
  • : 1657


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22권6호(2021년 12월) 수록논문
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1Deep Neural Network-Based Critical Packet Inspection for Improving Traffic Steering in Software-Defined IoT

저자 : 담프로힘 ( Prohim Tam ) , 맛사 ( Sa Math ) , 김석훈 ( Seokhoon Kim )

발행기관 : 한국인터넷정보학회 간행물 : 인터넷정보학회논문지 22권 6호 발행 연도 : 2021 페이지 : pp. 1-8 (8 pages)

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With the rapid growth of intelligent devices and communication technologies, 5G network environment has become more heterogeneous and complex in terms of service management and orchestration. 5G architecture requires supportive technologies to handle the existing challenges for improving the Quality of Service (QoS) and the Quality of Experience (QoE) performances. Among many challenges, traffic steering is one of the key elements which requires critically developing an optimal solution for smart guidance, control, and reliable system. Mobile edge computing (MEC), software-defined networking (SDN), network functions virtualization (NFV), and deep learning (DL) play essential roles to complementary develop a flexible computation and extensible flow rules management in this potential aspect. In this proposed system, an accurate flow recommendation, a centralized control, and a reliable distributed connectivity based on the inspection of packet condition are provided. With the system deployment, the packet is classified separately and recommended to request from the optimal destination with matched preferences and conditions. To evaluate the proposed scheme outperformance, a network simulator software was used to conduct and capture the end-to-end QoS performance metrics. SDN flow rules installation was experimented to illustrate the post control function corresponding to DL-based output. The intelligent steering for network communication traffic is cooperatively configured in SDN controller and NFV-orchestrator to lead a variety of beneficial factors for improving massive real-time Internet of Things (IoT) performance.

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2고밀도 이기종 네트워크에서 매크로셀 사용자 성능 향샹을 위한 스몰셀 기반 다중점 협력통신

저자 : 반일학 ( Ilhak Ban ) , 김세진 ( Se-jin Kim )

발행기관 : 한국인터넷정보학회 간행물 : 인터넷정보학회논문지 22권 6호 발행 연도 : 2021 페이지 : pp. 9-15 (7 pages)

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고밀도 이기종 네트워크에서 스몰셀 기지국(Small-cell base station, SBS)의 수가 증가하면 매크로 단말(Macrocell user equipment, MUE)의 간섭량도 증가하여 수신 신호대 간섭 및 잡음비(Signal-to-interference and noise ratio, SINR)와 시스템 용량이 감소한다. 따라서, 본 논문에서는 SBS의 수가 증가하여도 MUE의 성능을 보장하기 위한 스몰셀 기반 다중점 협력통신(Cooperative Multi-Point, CoMP) 방법을 제안한다. 제안하는 방법은 MUE가 주어진 SINR 임계값을 만족하기 위해 주변에 위치한 SBS들을 선택하고, 선택된 SBS는 MUE에게 CoMP를 제공하여 성능을 향상시킨다. 시뮬레이션 결과를 통해 제안하는 스몰셀 기반 CoMP 방법이 다른 간섭관리 및 CoMP 방법과 비교해 스몰셀 단말의 성능은 크게 감소되지 않으면서 MUE의 평균 SINR과 시스템 용량이 향상됨을 보인다.


In ultra-dense heterogeneous networks, the amount of interference from small-cell base stations(SBS) to macro-cell user equipments (MUEs) increases significantly as the number of SBSs increases and it causes the MUEs to decrease the signal-to-interference and noise ratio(SINR) and system capacity. In this paper, we propose a small-cell based cooperative multi-point(CoMP) communication scheme that can guarantee the performance of MUEs even when the number of SBSs increases. In the proposed scheme, MUEs first find SBSs that give signal strength equal to or greater than a given SINR threshold and then they are served by different numbers of the selected SBSs using CoMP to improve the performance of MUEs. Simulation results show that the proposed small-cell based CoMP scheme outperforms other interference management or CoMP schemes in terms of the SINR and system capacity of MUEs.

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3Development of Modular Control System Based on Closed-Loop Control for Wind Farms

저자 : Hyunho Ji , Taehyoung Kim , Jeongtaek Lim , Kyung Sun Ham

발행기관 : 한국인터넷정보학회 간행물 : 인터넷정보학회논문지 22권 6호 발행 연도 : 2021 페이지 : pp. 17-24 (8 pages)

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The use of renewable energy sources for power generation has been steadily increasing. Power generation using renewable energy has the advantage of not generating carbon but has the disadvantage of high volatility depending on the weather. This volatility makes stable power supply difficult. Curtailment is occurring to address volatility. Various facilities are operated together to solve the loss caused by the curtailment. The existing SCADA must be modified for turbine control reflecting the conditions of various facilities. However, since it is difficult to modify SCADA, a modular control system is required. In this study, we propose Modular Control System Based on Closed-Loop Control for Wind Farms. Since the control logic can be changed without modifying SCADA, it is easy to respond to changes. The developed modular control system was evaluated as a lab test and confirmed to operate smoothly. Through future research, the experiment will be conducted by applying a modular control system to the actual wind farm.

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4항로표지 보호를 위한 디지털 영상기반 해무 강도 측정 알고리즘

저자 : 유은지 ( Eun-ji Ryu ) , 이효찬 ( Hyo-chan Lee ) , 조성윤 ( Sung-yoon Cho ) , 권기원 ( Ki-won Kwon ) , 임태호 ( Tae-ho Im )

발행기관 : 한국인터넷정보학회 간행물 : 인터넷정보학회논문지 22권 6호 발행 연도 : 2021 페이지 : pp. 25-32 (8 pages)

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미래 해상 환경 변화에 맞춰 해상 항로표지가 다양한 분야에 걸쳐 활용되며 쓰임이 증대되고 있다. 해상 항로표지는 항행하는 선박의 위치, 방향 및 장애물의 위치를 알려주는 항행보조시설로, 현재는 단순히 선박의 안전 항해를 도울 뿐 아니라, 여러 센서와 카메라를 탑재하여 해양 기상환경을 파악하고 기록하는 수단으로 변모하고 있다. 하지만 주로 선박과의 충돌로 인해 소실되며 특히 해무로 인한 관측 시야 저하로 안전사고가 발생한다. 해무 유입은 항만, 해상교통 등에 위험을 초래하고 시간과 지역에 따라 발생 가능성의 차이가 커 예측이 쉽지 않다. 또한, 전 해역에 분포되어있는 항로표지의 특성상 개별 관리가 어렵다. 이를 해결하고자 본 논문에서는 항로표지에 설치된 카메라에서 촬영한 영상으로 해무 강도를 측정하는 방안을 통하여 해양 기상환경을 파악해 보완하고 날씨로 인한 항로표지 안전사고를 해결하는 것을 목적으로 한다. 설치가 어렵고 높은 비용이 드는 광학 및 온도 센서 대신 항로표지에 설치된 카메라의 일반 영상을 사용하여 해무 강도를 측정한다. 덧붙여 다양한 해역에서의 실시간 해무 파악을 위한 선행 연구로, 안개 모델(Haze Model), Dark Channel Prior(DCP)를 이용해 해무 강도 측정 기준을 제시한다. DCP를 적용한 영상에서 특정 픽셀값의 문턱값(Threshold value)을 설정하고, 이를 기준으로 전체 영상에서 해무가 존재하지 않는 픽셀의 수를 통해 해무 강도를 추정한다. 합성 해무 데이터셋과 실제 해무 동영상을 캡처해 만든 실제 해무 데이터셋으로 해무 강도 측정 여부를 검증했다.


In line with future changes in the marine environment, Aids to Navigation has been used in various fields and their use is increasing. The term “Aids to Navigation” means an aid to navigation prescribed by Ordinance of the Ministry of Oceans and Fisheries which shows navigating ships the position and direction of the ships, position of obstacles, etc. through lights, shapes, colors, sound, radio waves, etc. Also now the use of Aids to Navigation is transforming into a means of identifying and recording the marine weather environment by mounting various sensors and cameras. However, Aids to Navigation are mainly lost due to collisions with ships, and in particular, safety accidents occur because of poor observation visibility due to sea fog. The inflow of sea fog poses risks to ports and sea transportation, and it is not easy to predict sea fog because of the large difference in the possibility of occurrence depending on time and region. In addition, it is difficult to manage individually due to the features of Aids to Navigation distributed throughout the sea. To solve this problem, this paper aims to identify the marine weather environment by estimating sea fog level approximately with images taken by cameras mounted on Aids to Navigation and to resolve safety accidents caused by weather. Instead of optical and temperature sensors that are difficult to install and expensive to measure sea fog level, sea fog level is measured through the use of general images of cameras mounted on Aids to Navigation. Furthermore, as a prior study for real-time sea fog level estimation in various seas, the sea fog level criteria are presented using the Haze Model and Dark Channel Prior. A specific threshold value is set in the image through Dark Channel Prior(DCP), and based on this, the number of pixels without sea fog is found in the entire image to estimate the sea fog level. Experimental results demonstrate the possibility of estimating the sea fog level using synthetic haze image dataset and real haze image dataset.

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5화자식별 기반의 AI 음성인식 서비스에 대한 사이버 위협 분석

저자 : 홍천호 ( Chunho Hong ) , 조영호 ( Youngho Cho )

발행기관 : 한국인터넷정보학회 간행물 : 인터넷정보학회논문지 22권 6호 발행 연도 : 2021 페이지 : pp. 33-40 (8 pages)

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음성인식(ASR: Automatic Speech Recognition)은 사람의 말소리를 음성 신호로 분석하고, 문자열로 자동 변화하여 이해하는 기술이다. 초기 음성인식 기술은 하나의 단어를 인식하는 것을 시작으로 두 개 이상의 단어로 구성된 문장을 인식하는 수준까지 진화하였다. 실시간 음성 대화에 있어 높은 인식률은 자연스러운 정보전달의 편리성을 극대화하여 그 적용 범위를 확장하고 있다. 반면에, 음성인식 기술의 활발한 적용에 따라 관련된 사이버 공격과 위협에 대한 우려 역시 증가하고 있다. 기존 연구를 살펴보면, 자동화자 식별(ASV: Automatic Speaker Verification) 기법의 고안과 정확성 향상 등 기술 발전 자체에 관한 연구는 활발히 이루어지고 있으나, 실생활에 적용되고 있는 음성인식 서비스의 자동화자 식별 기술에 대한 사이버 공격 및 위협에 관한 분석연구는 다양하고 깊이 있게 수행되지 않고 있다. 본 연구에서는 자동화자 식별 기술을 갖춘 AI 음성인식 서비스를 대상으로 음성 주파수와 음성속도를 조작하여 음성인증을 우회하는 사이버 공격 모델을 제안하고, 상용 스마트폰의 자동화자 식별 체계를 대상으로 실제 실험을 통해 사이버 위협을 분석한다. 이를 통해 관련 사이버 위협의 심각성을 알리고 효과적인 대응 방안에 관한 연구 관심을 높이고자 한다.


Automatic Speech Recognition(ASR) is a technology that analyzes human speech sound into speech signals and then automatically converts them into character strings that can be understandable by human. Speech recognition technology has evolved from the basic level of recognizing a single word to the advanced level of recognizing sentences consisting of multiple words. In real-time voice conversation, the high recognition rate improves the convenience of natural information delivery and expands the scope of voice-based applications. On the other hand, with the active application of speech recognition technology, concerns about related cyber attacks and threats are also increasing. According to the existing studies, researches on the technology development itself, such as the design of the Automatic Speaker Verification(ASV) technique and improvement of accuracy, are being actively conducted. However, there are not many analysis studies of attacks and threats in depth and variety. In this study, we propose a cyber attack model that bypasses voice authentication by simply manipulating voice frequency and voice speed for AI voice recognition service equipped with automated identification technology and analyze cyber threats by conducting extensive experiments on the automated identification system of commercial smartphones. Through this, we intend to inform the seriousness of the related cyber threats and raise interests in research on effective countermeasures.

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6Design and Implementation of Disinfection Service Platform based on MVC Pattern Using Web/App

저자 : Ye-jin Jang , Yu-min Jo , Ji-in Shin , Yun-jeong Jang , Da-woon Jeong , Jong-ho Paik

발행기관 : 한국인터넷정보학회 간행물 : 인터넷정보학회논문지 22권 6호 발행 연도 : 2021 페이지 : pp. 41-49 (9 pages)

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Due to the COVID-19 pandemic, issues related to quarantine are emerging. There are various infection prevention methods, but among them, it is certain to frequently disinfect the surface or the entire space of an object that has come into contact with the virus. However, the reality is that the number of times such disinfection is legally designated and the required number of personnel are very different depending on the building and facility. For this reason, there are no companies and systems that can professionally receive orders for disinfection work. In order to solve the aforementioned problems, this paper presents a method to design a disinfection service platform based on the MVC pattern, and implements the required functions based on this. Through this, it is possible to build a more systematic system, and it is hoped that it will be of great help to quarantine with an orderly process for disinfection work.

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7빅데이터 분석을 통한 인터넷 뉴스 포털에서의 탈세 논란이 기업 가치에 미치는 영향 연구

저자 : 이상민 ( Sang-min Lee ) , 박명호 ( Myung-ho Park ) , 김병준 ( Byung-jun Kim ) , 박대근 ( Dae-keun Park )

발행기관 : 한국인터넷정보학회 간행물 : 인터넷정보학회논문지 22권 6호 발행 연도 : 2021 페이지 : pp. 51-57 (7 pages)

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기업의 세금을 절약 혹은 회피하는 행동은 과세관청에 의해 합법적 절세가 아닌 탈세로 판단될 경우 기업은 조세적 비용뿐 아니라 일련의 탈세관련 보도 기사로 인해 기업이미지 손상 및 주가하락과 같은 비조세적 비용까지 부담하게 된다. 이에 본 연구는 인터넷 뉴스 포털에 나타난 탈세 논란 키워드들의 출현빈도를 해당 사건의 심각성을 측정하는 요인으로 정하고 이러한 출현빈도가 기업 가치에 미치는 영향을 분석한다. 우리나라 유가증권시장에서 시가총액기준 상위 업체들을 대상으로 탈세 논란 키워드들을 활용하여 인터넷 뉴스 포털로부터 관련 기사를 크롤링하고, 기업별로 탈세 논란 키워드들의 출현빈도에 대한 시계열을 생성하여 출현빈도가 장부가 대비 시가총액에 미치는 영향을 분석한다. 패널회귀분석과 충격반응분석을 통해 분석한 결과 출현빈도는 기업가치에 부정적인 영향을 미치며 12개월까지 점진적으로 효과가 감소되는 것으로 분석된다. 이 연구는 한국기업들을 대상으로 탈세 논란 사안이 기업가치에 영향을 미치는지를 실증적으로 분석한 연구로서, 경영자는 절세전략을 수립 시 이러한 영향력을 고려하는 것이 필요하다는 것을 시사한다.


If a company's actions to save or avoid taxes are judged to be tax evasion rather than legal tax action by the tax authorities, the company will not only pay tax but also non-tax costs such as damage to corporate image and stock price decline due to a series of tax evasion-related news articles. Therefore, this study measures the frequency of occurrence of tax evasion controversial keywords in internet news portal as a factor to measure the severity of the case, and analyzes the effect of the frequency of occurrence on corporate value. In the Korean stock market, we crawl related articles from internet news portal by using keywords that are controversial for tax evasion targeting top companies based on market capitalization, and generate a time series of the frequency of occurrence of keywords about tax evasion by company and analyze the effect of frequency of appearance on book value versus market capitalization. Through panel regression and impulse response analysis, it is analyzed that the frequency of appearance has a negative effect on the market capitalization and the effect gradually decreases until 12 months. This study examines whether the tax evasion issue affects the corporate value of Korean companies and suggests that it is necessary to take these influences into account when entrepreneurs set up tax-planning schemes.

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8STPA를 적용한 의료기기 시스템의 안전성 프로세스 가이드라인

저자 : 최보윤 ( Bo-yoon Choi ) , 이병걸 ( Byong-gul Lee )

발행기관 : 한국인터넷정보학회 간행물 : 인터넷정보학회논문지 22권 6호 발행 연도 : 2021 페이지 : pp. 59-69 (11 pages)

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의료기기의 오작동이나 고장은 인명 피해나 큰 상해가 발생할 수 있으므로 안전성 확보가 필수적인 분야이다. 이를 위해 국제 표준을 제정하고 준수하도록 하고 있지만 이들 표준은 상호의존적이고 특히, 안전성 분석 활동의 경우 시간, 노력, 비용이 많이 소요되어 표준 활동을 통합하고 커스터마이징할 필요가 있다. 따라서 본 논문에서는 의료기기 소프트웨어 개발 단계별 수행 활동과 안전성 프로세스의 활동을 통합하였다. 통합된 프로세스를 통해 하나의 프로세스로 체계적인 관리가 가능하며, STPA 기법을 기반으로 하는 프로세스 단계별로 가이드가 제공되어 안전성 활동을 효과적으로 수행할 수 있다.


Malfunctions and failures linked to medical devices may result in significant damage for human being. Thus, in order to ensure that safety of medical device is achieved, it should be established and applied the international standard. It is required to integrate and customize activities at standards, owing to reference relationship between standards, especially, activities based safety analysis is too expensive. This paper proposes a integration process that integrate activities of development lifecycle and safety process. Additionally, we derived a guidance based on STPA for integration process. As a result, we can be performed systematically from early stage of the development and increased effectiveness of integration process by the guidance.
which is to identify hazard for preventing the accidents and minimizing the potential harm

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9임무 기반의 무기체계 사이버보안 시험평가 적용 연구

저자 : 김익재 ( Ik-jae Kim ) , 강지원 ( Ji-won Kang ) , 신동규 ( Dong-kyoo Shin )

발행기관 : 한국인터넷정보학회 간행물 : 인터넷정보학회논문지 22권 6호 발행 연도 : 2021 페이지 : pp. 71-81 (11 pages)

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본 논문은 미국 등 선진국에서 적용하고 있는 무기체계 전 수명주기 동안에 사이버보안을 향상 시킬수 있는 방안에 대해 현재까지 진행되고 있는 연구에 대해 알아보고, 국내 무기체계 획득시의 제한사항을 분석하여 효과적인 보안평가 방안을 제시하였다. 국내 실정에 맞는 사이버보안 시험평가 방안에 임무 기반의 위험평가를 획득 전 단계에서 일관성있게 수행함으로써 주요 의사결정 조직에 주요한 정보를 적시에 제공하여 의사결정을 지원하고, 사이버보안 측면에서 식별된 취약점에 대해 보호대책을 검증할 수 있도록 교전규칙을 설정하여 모의침투를 수행하는 방안을 제안하였다. 또한 제안하는 사이버보안 시험평가 체계를 국내 무기체계 시험평가와 비교 평가를 수행하였다. 이를 통하여 지금까지 진행된 사이버보안 시험평가체계 연구에 임무 기반의 위험평가 요소를 접목하여 획득 사업간 적시에 위험을 식별하여 주요 의사결정을 지원하는 역량을 보완하였다.


This paper examines the ongoing research on ways to improve cybersecurity during the entire life cycle of weapons systems applied in advanced countries such as the United States, analyzes restrictions on obtaining domestic weapons systems, and presents effective security evaluation measures. By consistently performing mission-based risk assessment in the cybersecurity test and evaluation plan suitable for domestic circumstances at all stages of acquisition, important information is provided to major decision-making organizations in a timely manner to support decision-making, and to respond to identified vulnerabilities in cybersecurity. It is proposed to set the rules of engagement so that the protection measures can be verified, and a simulated invasion is proposed. In addition, the proposed cybersecurity test and evaluation system was compared with the domestic weapon system test and evaluation. Through this, the mission-based risk assessment element was grafted into the cybersecurity test and evaluation system research conducted so far to identify risks in a timely manner between acquisition projects, thereby supplementing the capability to support major decision-making.

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10상호운용성을 고려한 RMF 기반의 위험관리체계 적용 방향

저자 : 권혁진 ( Hyuk-jin Kwon ) , 김성태 ( Sung-tae Kim ) , 주예나 ( Ye-na Joo )

발행기관 : 한국인터넷정보학회 간행물 : 인터넷정보학회논문지 22권 6호 발행 연도 : 2021 페이지 : pp. 83-89 (7 pages)

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RMF(사이버보안 위험관리 프레임워크)는 지금 현재 국방영역을 넘어 미 연방정부 전체에 통용되는 보다 강화된 미 국방 사이버보안 프레임워크이다. 최근 십여년 간 미국이 접한 비정규전에 있어 사이버전이 차지하는 비율, 특히 중국과 북한으로부터 유발된 사이버공격 비중은 점점 더 증대되고 있다. 결국 미국은 범정부 차원의 보다 강화된 사이버보안 정책을 마련하고자 RMF체계를 새롭게 구축중이며, 미 국방부는 연방정부차원을 넘어 동맹국 간에도 미 국방 RMF평가 정책을 확대해 나가고자 한다. 이미 한국군도 F-35A획득 시 RMF 적용방침을 통보한 미측 요구로 RMF를 적용한 바 있다. 한국군의 RMF적용은 더 이상 피할 수 없는 대세이다. 이제 우리 군은 성공적인 한국형 RMF체계 조기 구축을 위해 무엇을 준비해야 하는지 진지하게 고민해야 할 시점이다.


The RMF (Cyber Security Risk Management Framework) is a more strengthened U.S. defense cybersecurity framework that is currently used throughout the U.S. federal government beyond the defense sector. In the past decade, the proportion of cyber warfare in non-regular warfare encountered by the United States, especially cyberattacks caused by China and North Korea, has been increasing. In the end, the U.S. is newly establishing an RMF system to prepare a more strengthened cybersecurity policy at the pan-government level, and the U.S. Department of Defense aims to expand the U.S. defense RMF evaluation policy beyond the federal government level. The South Korean military has already applied RMF at the request of the U.S. that notified the policy to apply RMF when obtaining F-35A. The application of RMF by the Korean military is no longer inevitable. Now is the time for the Korean military to seriously think about what to prepare for the early establishment of a successful Korean RMF system.

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1Interference Aware Fractional Frequency Reuse using Dynamic User Classification in Ultra-Dense HetNets

저자 : Ilhak Ban , Se-jin Kim

발행기관 : 한국인터넷정보학회 간행물 : 인터넷정보학회논문지 22권 5호 발행 연도 : 2021 페이지 : pp. 1-8 (8 pages)

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Small-cells in heterogeneous networks are one of the important technologies to increase the coverage and capacity in 5G cellular networks. However, due to the randomly arranged small-cells, co-tier and cross-tier interference increase, deteriorating the system performance of the network. In order to manage the interference, some channel management methods use fractional frequency reuse(FFR) that divides the cell coverage into the inner region(IR) and outer region(OR) based on the distance from the macro base station(MBS). However, since it is impossible to properly measure the distance in the method with FFR, we propose a new interference aware FFR(IA-FFR) method to enhance the system performance. That is, the proposed IA-FFR method divides the MUEs and SBSs into the IR and OR groups based on the signal to interference plus noise ratio(SINR) of macro user equipments(MUEs) and received signals strength of small-cell base stations(SBSs) from the MBS, respectively, and then dynamically assigns subchannels to MUEs and small-cell user equipments. As a result, the proposed IA-FFR method outperforms other methods in terms of the system capacity and outage probability.

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2End-to-End Delay Analysis of a Dynamic Mobile Data Traffic Offload Scheme using Small-cells in HetNets

저자 : 김세진 ( Se-jin Kim )

발행기관 : 한국인터넷정보학회 간행물 : 인터넷정보학회논문지 22권 5호 발행 연도 : 2021 페이지 : pp. 9-16 (8 pages)

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Recently, the traffic volume of mobile communications increases rapidly and the small-cell is one of the solutions using two offload schemes, i.e., local IP access (LIPA) and selected IP traffic offload (SIPTO), to reduce the end-to-end delay and amount of mobile data traffic in the core network (CN). However, 3GPP describes the concept of LIPA and SIPTO and there is no decision algorithm to decide the path from source nodes (SNs) to destination nodes (DNs). Therefore, this paper proposes a dynamic mobile data traffic offload scheme using small-cells to decide the path based on the SN and DN, i.e., macro user equipment, small-cell user equipment (SUE), and multimedia server, and type of the mobile data traffic for the real-time and non-real-time. Through analytical models, it is shown that the proposed offload scheme outperforms the conventional small-cell network in terms of the delay of end-to-end mobile data communications and probability of the mobile data traffic in the CN for the heterogeneous networks.

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3기가비트 이더넷 망에서 OFB 방식을 이용한 물리 계층 프레임 보안 기법

저자 : 임성렬 ( Sung-yeal Im )

발행기관 : 한국인터넷정보학회 간행물 : 인터넷정보학회논문지 22권 5호 발행 연도 : 2021 페이지 : pp. 17-26 (10 pages)

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본 논문은 기가비트 이더넷 망에서 AES 알고리즘을 적용한 OFB 방식의 암호화/복호화를 이용한 물리 계층 프레임 보안 기법에 관한 것이다. 기가비트 이더넷 망에서 데이터 송수신시에 프레임을 보안 강도가 강력한 AES 알고리즘을 적용한 OFB 방식의 암호화/복호화를 수행하는 물리 계층에서의 데이터 보안 기법을 제안한다. 일반적으로 기가비트 이더넷망 운영 시에 보안 기능이 없으나 데이터 보안이 필요할 경우에 본 기법을 적용한 장치를 부가적으로 설치 여 보안 기능을 수행할 수가 있다. 기가비트 이더넷 망에서 데이터 전송 시에 이더넷 프레임은 IEEE 802.3 규격에 준하는 데 이 프레임에는 데이터 필드 외에도 수신 노드에서 데이터의 올바른 수신을 보장하기 위한 몇 개의 필드가 포함되어 있다. 암호화 시에는 이러한 영역을 제외한 데이터 영역만 암호화하여 실시간으로 전송하여 주어야 한다. 본 논문에서는 평문으로 구성된 IEEE802.3 프레임의 데이터 영역만 송신노드에서 암호화하여 전송한 프레임을 수신 노드에서 수신한 후 데이터 영역만 복호화하여 전송된 평문이 복구됨을 확인하여 암호화/복호화가 가능함을 보여준다. 일반적으로 보안 기능이 없이 운용하는 이더넷 망에서 데이터에 대한 보안이 요구될 시에 본 기법을 적용한 장치를 부가적으로 설치 함으로서 시스템의 신뢰성을 높일 수 있다.

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4Efficient Resource Slicing Scheme for Optimizing Federated Learning Communications in Software-Defined IoT Networks

저자 : 담프로힘 ( Prohim Tam ) , 맛사 ( Sa Math ) , 김석훈 ( Seokhoon Kim )

발행기관 : 한국인터넷정보학회 간행물 : 인터넷정보학회논문지 22권 5호 발행 연도 : 2021 페이지 : pp. 27-33 (7 pages)

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With the broad adoption of the Internet of Things (IoT) in a variety of scenarios and application services, management and orchestration entities require upgrading the traditional architecture and develop intelligent models with ultra-reliable methods. In a heterogeneous network environment, mission-critical IoT applications are significant to consider. With erroneous priorities and high failure rates, catastrophic losses in terms of human lives, great business assets, and privacy leakage will occur in emergent scenarios. In this paper, an efficient resource slicing scheme for optimizing federated learning in software-defined IoT (SDIoT) is proposed. The decentralized support vector regression (SVR) based controllers predict the IoT slices via packet inspection data during peak hour central congestion to achieve a time-sensitive condition. In off-peak hour intervals, a centralized deep neural networks (DNN) model is used within computation-intensive aspects on fine-grained slicing and remodified decentralized controller outputs. With known slice and prioritization, federated learning communications iteratively process through the adjusted resources by virtual network functions forwarding graph (VNFFG) descriptor set up in software-defined networking (SDN) and network functions virtualization (NFV) enabled architecture. To demonstrate the theoretical approach, Mininet emulator was conducted to evaluate between reference and proposed schemes by capturing the key Quality of Service (QoS) performance metrics.

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5LDA 토픽 모델링을 이용한 액티브 시니어 콘텐츠 트렌드 분석

저자 : 이동우 ( Dongwoo Lee ) , 김유신 ( Yoosin Kim ) , 신은정 ( Eunjung Shin )

발행기관 : 한국인터넷정보학회 간행물 : 인터넷정보학회논문지 22권 5호 발행 연도 : 2021 페이지 : pp. 35-45 (11 pages)

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베이비 부머 세대가 고령인구로 진입하면서 기존의 시니어와는 달리 활동적인 모습을 보이는 시니어들이 액티브 시니어라는 신조어로 불리며 새로운 소비자 층으로 떠오르고 있다. 많은 국가들과 기업들도 이들을 주목하고 관련 정책이나 서비스를 제공하고자 하지만 액티브 시니어 트렌드에 대한 연구는 매우 부족한 실정이다. 본 논문에서는 이러한 액티브 시니어에 대한 특징과 이들이 생산하고 소비하는 온라인 미디어 콘텐츠 트렌드를 파악하여,액티브 시니어를 적극 포용하고 지원할 수 있는 온라인 미디어에 대한 정책 및 서비스 방향성을 제시하고자한다. 이를 위해 소셜 미디어에서 액티브 시니어를 수집 키워드로 2018년 1월 1일부터 2021년 6월 31일까지 8,740건의 데이터를 수집하여 키워드 빈도 분석, TF-IDF 분석, LDA 토픽 모델링 분석을 하였다. 키워드 빈도 분석 및 TF-IDF 분석을 통해서 액티브시니어에 대한 관심도가 급증하고 있다는 것을 파악하였으며 LDA 토픽 모델링 분석을통해서 온라인 콘텐츠의 주제 영역을 10가지로 분류하고 라이프 스타일, 혜택, 쇼핑, 정부 사업, 정부 교육, 건강, 사회/경제, 케어 산업, 실버 주택, 여가로 명명하였다.

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6LDA 토픽모델링을 활용한 인공지능 관련 국가R&D 연구동향 분석

저자 : 양명석 ( Myungseok Yang ) , 이성희 ( Sunghee Lee ) , 박근희 ( Keunhee Park ) , 최광남 ( Kwangnam Choi ) , 김태현 ( Taehyun Kim )

발행기관 : 한국인터넷정보학회 간행물 : 인터넷정보학회논문지 22권 5호 발행 연도 : 2021 페이지 : pp. 47-55 (9 pages)

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특정 주제분야에 대한 연구동향 분석은 대부분 논문, 특허 등 문헌정보를 대상으로 한 키워드 추출을 통해 토픽모델링 기법을 적용하여 주요 연구주제와 연도별 추이 등을 살펴보는 방식을 활용하고 있다. 본 논문에서는 국가과학기술지식정보서비스(NTIS)에서 제공하는 인공지능 관련 국가연구개발사업 과제정보를 대상으로 LDA(Latent Dirichlet Allocation) 토픽모델링 기법을 활용하여 연구주제와 관련된 토픽들을 추출·분석하여 국가연구개발사업에 대한 연구주제와 투자방향에 대하여 분석하고자 한다. NTIS는 국가연구개발사업·과제정보를 비롯하여, 논문, 특허, 보고서 등 연구를 통해 생성된 주요 연구개발성과에 이르기까지 방대한 양의 국가R&D 정보를 제공하고 있다. 본 논문에서는 NTIS 통합검색에서 인공지능 키워드와 관련된 분류 검색을 수행하여 검색결과를 확인하고, 최근3개년 과제정보를 다운로드 받아 기초데이터를 구축하였다. 파이썬에서 제공하는 LDA 토픽모델링 라이브러리를 활용하여 기초데이터 (연구목표, 연구내용, 기대효과, 키워드 등)를 대상으로 관련 토픽과 주제어를 추출하고 분석하여 연구투자방향에 대한 인사이트를 도출하였다.

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7Hybrid in-memory storage for cloud infrastructure

저자 : Dae Won Kim , Sun Wook Kim , Soo Cheol Oh

발행기관 : 한국인터넷정보학회 간행물 : 인터넷정보학회논문지 22권 5호 발행 연도 : 2021 페이지 : pp. 57-67 (11 pages)

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Modern cloud computing is rapidly changing from traditional hypervisor-based virtual machines to container-based cloud-native environments. Due to limitations in I/O performance required for both virtual machines and containers, the use of high-speed storage (SSD, NVMe, etc.) is increasing, and in-memory computing using main memory is also emerging. Running a virtual environment on main memory gives better performance compared to other storage arrays. However, RAM used as main memory is expensive and due to its volatile characteristics, data is lost when the system goes down. Therefore, additional work is required to run the virtual environment in main memory. In this paper, we propose a hybrid in-memory storage that combines a block storage such as a high-speed SSD with main memory to safely operate virtual machines and containers on main memory. In addition, the proposed storage showed 6 times faster write speed and 42 times faster read operation compared to regular disks for virtual machines, and showed the average 12% improvement of container's performance tests.

KCI등재

8국내 오픈뱅킹 품질요소가 사용자 이용의도에 미치는 영향분석

저자 : 정보천 ( Bo-chun Jung ) , 홍석기 ( Suk-ki Hong )

발행기관 : 한국인터넷정보학회 간행물 : 인터넷정보학회논문지 22권 5호 발행 연도 : 2021 페이지 : pp. 69-77 (9 pages)

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금융업의 주요 채널이 모바일로 빠르게 변화하는 추세이다. 이러한 환경에서 은행들은 자사의 경쟁력 확보를 위해 정보통신기술을 이용하는 방안에 대해 많은 관심을 기울이며 특히 지급결제 분야에서 빠른 혁신이 추진되고 있다. 국내도 금융결제망의 개방형 전환, 간편 결제의 이용한도 확대 등 금융혁신을 가속화하기 위해 2019년 10월 오픈뱅킹서비스를 실시하였다. 본 논문은 국내 오픈뱅킹서비스의 품질요소가 이용의도에 미치는 영향에 관해 실증연구를 진행하였다. 오픈뱅킹을 구성하는 서비스 품질요소를 인터페이스 디자인, 혁신성, 보안성, 데이터 공유성으로 분류하고 기술수용모형(TAM)을 활용하여 인지된 편의성과 유용성, 이용의도에 유의미한 영향을 미치는지 검증하였다. 검증결과 혁신성과 보안성은 편의성과 유용성에 유의미한 영향을 미치지 못하였으나 인터페이스 디자인과 데이터 공유성은 인지된 편의성에 영향을 미치는 것으로 파악되었다. 연구결과는 학계와 더불어 오픈뱅킹서비스를 도입하려는 기업들에게 이용자의 서비스 이용품질에 관한 시사점을 제공한다.

KCI등재

9머신러닝 기반의 기업가치 예측 모형: 온라인 기업리뷰를 활용하여

저자 : 이한준 ( Hanjun Lee ) , 신동원 ( Dongwon Shin ) , 김희은 ( Hee-eun Kim )

발행기관 : 한국인터넷정보학회 간행물 : 인터넷정보학회논문지 22권 5호 발행 연도 : 2021 페이지 : pp. 79-86 (8 pages)

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빅데이터 분석의 유용성이 주목을 받으면서 경영학 분야에서도 이를 활용하여 기업의 성과를 예측하고자 하는 다양한 연구들이 진행되고 있다. 이러한 선행연구들은 주로 뉴스 기사나 SNS 등 기업 외부의 자료에 의존하고 있다. 직원의 만족도나 기업에 대한 직원의 인식, 장단점 평가와 같은 기업 내부의 목소리는 기업가치에 대한 잠재적인 영향력에도 불구하고 상대적으로 확보가 어려워 관련 연구가 아직 충분치 못하다. 이에 본 연구에서는 국내 유가증권시장 상장 기업을 대상으로 임직원의 기업리뷰가 기업가치에 미치는 영향을 살펴보고, 이를 기반으로 기업가치를 예측하는 모형을 구축하고자 한다. 이를 위해 온라인 기업리뷰 사이트인 잡플래닛(Jobplanet)에 2014년부터 2019년까지 전·현직원이 남긴 97,216건의 기업리뷰를 수집하고 동 데이터에 근거하여 머신러닝 기반의 예측 모형을 제안하였다. 제안한 모형 중 LSTM 기반 모형의 정확도가 73.2%로 가장 높았고 MAE 또한 0.359로 가장 낮은 오차를 보였다. 본 연구는 국내에서 머신러닝을 활용한 기업가치 연구 분야에 유용한 사례가 될 것으로 기대한다.

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