Tutorial

 

 

 Tutorial Abstract

   * Tutitral Schedule

1.1 An Overview of MIMO Systems: Increasing Capacity and Diversity (연세대 이충용 교수)
Spatial multiplexing-MIMO와 diversity-MIMO의 개념, 그리고 MIMO 응용 시스템의 구조 및 성능

1.2 터보부호 및 LDPC 부호의 연구 동향 (건국대 허준 교수)
터보부호 및 LDPC 부호의 구조 및 성능, 부호 설계 기법, 그리고 구현 방법

2.1 Radio Resource Management in Multicarrier and Multihop Wireless Networks(ICU 김성륜 교수, ICU 모정훈 교수)
전력/전송률 제어 및 패킷 스케쥴링의 이론/알고리즘, 다중반송파/멀티홉 통신을 고려한 자원관리

2.2 휴대인터넷 서비스를 위한 무선접속 기술 (ETRI 권동승 팀장/임형수 박사)
휴대인터넷 서비스를 위한 국제 표준기술과 국내의 HPi 무선접속규격 및 핵심 요소 기술의 분석  

3.1 네트워크 보안 – 인프라 공격을 중심으로 (아주대 홍만표 교수)
네트워크 보안의 기본 개념 및 프로토콜, 공격 탐지 및 방어 기술의 분류 및 대응 방법론

3.2 Wireless Sensor Networks for Ubiquitous Computing: MAC, Routing and Other Issues (아주대 고영배 교수)
센서 네트워크의 특성분석, MAC과 라우팅 프로토콜의 관점에서 센서 네트워킹 기술, 관련 표준규격 분석

 

 

 Tutorial 1.1

 

An Overview of MIMO Systems: Increasing Capacity and Diversity

4월28일(수) 15:00-17:15
강사: 연세대 전기전자 공학부 이충용 교수

개요:

  무선 통신망을 통한 멀티미디어 서비스에 대한 사용자의 요구가 증가하면서 차세대 이동 통신 시스템에서는 새로운 무선 인터페이스의 개발을 통하여 보다 고속의 데이터 전송률을 지원할 수 있도록 많은 연구가 되고 있다. 특히, 다중 안테나를 이용한 Multiple-Input Multiple-Output (MIMO) 시스템은 대역폭의 추가적인 증가 없이 고속의 데이터 전송이 가능하다는 점에서 차세대 이동 통신 시스템에서 핵심 기술로 인식되고 있다.

  본 발표는 MIMO 시스템을 정리하는 발표로서, 특히, capacity와 diversity 이득을 중점으로 다룬다. 이를 위해서 최근에 논의되고 있는 다양한 MIMO 채널에 대해서 살펴보고, 가장 대표적인 특징인 capacity와 diversity를 개념과 수식적인 측면에서 설명한다. 그리고, 두 가지 형태의 MIMO 시스템인 spatial multiplexing-MIMO와 diversity-MIMO 시스템 중 대표적인 몇 가지 형태와 장단점을 알아본다.

  끝으로, 최근 MIMO system이 적용되어 연구되고 있는 응용 시스템의 구조와 성능에 대해서 살펴본다.

강사양력:

연세대학교 학사(1987), 석사(1989)

Georgia Tech. 공학박사(1995)

1996. 2 ~ 1997. 7 삼성전자 선임연구원

1997. 9 ~ 현재 연세대학교 전기전자공학부 조교수, 부교수

연구 관심 분야: Beamforming, MIMO systems

 

 

 Tutorial 1.2

 

터보부호 및 LDPC 부호의 연구 동향

4월28일(수) 19:00-21:15
강사: 건국대학교 전자공학부 허준 교수

개요:

  1993년에 개발되어 비상한 관심을 모아온 터보부호는 이제 지난 10년의 많은 연구 성과에 힘입어 놀라운 성능을 나타내는 이유와 부호의 구조 및 복호화 알고리즘을 해석하는 기술이 비약적으로 발전하였다. 또한, 1963년에 개발되었으나 최근까지 많은 사람의 관심을 끌지 못했던 LDPC부호도 비슷한 시기(1996)에 다시 그 우수성이 소개됨으로써 터보부호와 경쟁적으로 연구의 성과를 나타내었다. 본 발표에서는 터보부호와 LCPD부호에 대한 지난 10년간의 연구방향 및 성과를 소개한다.

  터보부호의 구조를 소개하고 다양한 방법의 복호화 기법을 그 각각의 성능과 함께 나타내며, 성능의 한계 및 부호의 디자인에 유용하게 사용되는 SNR evolution 및 EXIT chart 기법들의 장,단점을 비교 소개한다. LDPC부호의 구조와 성능을 터보부호와 비교하여 소개하며, 최근에 많이 활용되는 Density Evolution 기법의 개요와 Irregular LDPC 부호의 디자인에 사용되는 방법을 소개한다. 또한, 터보부호 및 LDPC 부호와 유사한 구조를 가지며 간단한 구조로 좋은 성능을 나타내는 RA부호, CT부호등의 구조와 오류정정성능을 소개한다.

  마지막으로 터보부호 및 LDPC부호의 VLSI 구현을 위해서 진행되어온 연구 결과를 소개한다. 부호화 및 복호화의 계산량을 줄이는 방법과 복호화 지연시간을 줄이는 연구성과를소개하며, 앞에서 소개한 Density Evolution등의 기법이 활용되는 예를 설명한다.

강사양력:

서울대학교 전자공학과 학사(1989), 석사(1991)

USC 대학교 공학박사(2002)

1991~1996: LG전자 중앙연구소 책임연구원

1996~1997: 미국 Stanford 대학교 ISL (Information System Laboratory) 객원연구원

2003~현재: 건국대학교 전자공학부 조교수

연구 관심 분야: 부호 및 정보이론, 무선/이동 통신이론

 

 

 Tutorial 2.1

 

Radio Resource Management in Multicarrier- and Multihop Wireless Networks

4월28일(수) 15:00-17:15
강사: 한국정보통신대학교 (ICU) 공학부 김성륜 교수, 모정훈교수

개요:

  이동통신에서 간섭을 효과적으로 제어하여, 무선 스펙트럼의 효율 (bits/hz)을 증진시키는 시스템 기술을, 무선자원관리 (RRM, radio resource management) 기술이라고 통칭한다. 이와 같은 무선자원관리기술의 최근 연구 추세는 크게 세 가지로 요약될 수 있다. 그첫번째는 단말기의 이동성을 최대한 활용하여 무선 스펙트럼의 효율을 올리는 것이다. 특히,이동국이 실제로 이동하지 않더라도, 이동체의 이동을 가상적 (virtually)으로 구현하여 시스템의 성능을 올리는 기법들이 사용되고 있다. 두번째 연구추세는 단말기의 전력소모를 최소화시켜서 에너지 효율을 (bits/watt)향상시키는 것이다. 세번째 연구추세는 비실시간 (nonreal-time) 서비스의 특성에 맞는 무선자원관리기술의 설계에 있다. 한편으로 이와 같은 무선자원관리기법의 대상이 되고 있는 무선망 역시 Multidimensional Network으로 진화하고있다.

  여기서 Multidimensional이란 Multicarrier과 Multihop을 의미한다. 본 강의의 목적은“최근의 무선자원관리기술이 Multidimensional Network에서 어떻게 사용되고”, 또한 “왜 Multidimensional Network으로 무선망이 진화해야 하는지?”를 무선자원관리기법의 측면에 서 설명하고자 한다. 구체적으로 본 강좌는 다음과 같은 내용을 다루고 있다.

1. Mobility increases the capacity?

2. Energy-saving

    - Theories of Power and Rate Control

    - Mathematical Fundamentals on Packet Scheduling

3. Non-real-time Data Service Provisioning

    - Information-Theoretic Feasible Data Rate Region

    - Time Multiplexing vs. Simultaneous Transmission

    - The Concept of Proportional Fairness

    - Downlink Packet Scheduling

    - Uplink Packet Scheduling

4. Multidimensional: Multicarrier- and Multihop Communications

   - On the Information-theoretic Capacity of Multicarrier Systems

   - Why Multihop?

      - Capacity Regions of Multihop Communications

      - Link Availability and Power Consumption

      - On the Relationships among Power, Rate, Route and Lifetime in Wireless Ad Hoc Networks

강사양력:

강사 약력 (김성륜):

서울대학교 (1988, 학사), KAIST (1990 석사, 1994 박사)

1994-1996, ETRI 이동통신기술연구소, 선임연구원

1996-2000, 스웨덴 Royal Institute of Technology (KTH) 조교수

2000-현재, 한국정보통신대학교 (ICU) 공학부, 조교수, 부교수

한국정보통신대학교 경영학부 겸임교수

2001-현재, IEEE Transactions on Vehicular Technology, Associate Editor

2002, 2003, 2004, 핀란드 Helsinki University of Technology, Visiting Professor

강사 연구 분야:

Radio Resource Management, Economics of Wireless

저서:

J. Zander and S.-L. Kim, Radio Resource Management in Wireless Networks, Artech

House, Boston & London, March, 2001.

 

강사 약력 (모정훈):

서울대학교 (1993, 학사, 1995, 석사),

University of California, Berkeley (1998 석사, 1999 박사)

1999-2000, AT&T Labs, NJ, USA, Senior Technical Staff Member

2000-2001, Clearwater Networks, California, Senior Technical Staff Member

2001-2003, TeraBlaze, Inc (now Agere Systems), California, Senior Technical Staff

Members

2003-현재, 한국정보통신대학교 (ICU) 공학부, 조교수

강사 연구 분야:

Network Control (Congestion, Routing, Queue Control, QoS), High Speed Routers,

Economics of Networks, Wireless Ad-hoc networks

 

 

 Tutorial 2.2

 

휴대인터넷 서비스를 위한 무선접속 기술

4월28일(수) 19:00-21:15
강사: 한국전자통신연구원 이동통신연구단 무선전송기술연구그룹 근거리무선전송연구팀 권동승 책임연구원/임형수 선임연구원

개요:

  휴대 인터넷 서비스는 이동형 광대역 무선 데이터 액세스 (MBWA) 서비스로서, 현재 운용되고 있는 무선 랜 서비스를 옥내는 물론, 옥외에서도 이용할 수 있도록 한 것이며, 고정된위치만이 아닌 도심 내 차량 이동 속도 수준의 단말기 (노트북 컴퓨터나 개인 휴대 단말기등) 이동 상황에서도 인터넷에 자유롭게 접근할 수 있는 서비스다. 휴대 인터넷 서비스 기술의 표준화 작업은 국제적으로는 IEEE 802.16 Task Group e 등에서 활발히 진행 중이며, 국내에서는 현재 한국정보통신기술협회(TTA)에서 30여개사가 참가한 가운데 2006년 상용화를목표로 국내 표준화 작업이 신속히 진행되고 있다.

  본 강의에서는 국제 표준의 무선 접속 기술로 주목 받고 있는 기술들을 소개하고, 그중 TTA에서 진행 중인 국내 표준화 작업에서 채택한 OFDMA (orthogonal frequency divisionmultiple access) 기술에 대해 설명한다. 먼저, 2.3 GHz 휴대인터넷 시스템에 가까운 무선 MAN(metropolitan area network) 서비스를 목표로 현재 표준화가 활발히 진행 중인 IEEE 802.16 Working Group의 활동 내용을 중심으로 국제 기술 동향을 설명하고, 지난 2003년 초부터 한국전자통신연구원을 중심으로 설계되어 온 HPi (high-speed portable internet) 무선접속 규격과IEEE 802.16의 OFDMA 방식 무선접속 규격을 비교한다. 본론에서는 HPi의 핵심 요소 기술들에 대해 소개한다. 여기서는 셀 배치의 문제와 2.3~2.4 GHz 대역에 복수개 사업자를 수용하는 문제를 위해 요구되는 주파수 재사용율 1을 구현하기 위한 간섭 평균화 기법과, 도심지역 차량 속도의 단말기 이동 상황에서도 통신이 가능하기 위한 프레임 구조 설계, 그리고셀룰라 구조의 셀 배치하에 각 단말기에 최적의 통신 채널을 제공할 수 있는 셀을 검색하기위한 프리앰블 구조 등을 설명한다. 마지막으로, 10 MHz 채널 대역폭에 대해 30 Mbps의 최대 전송속도를 제공하는 현재의 설계 결과를 최대 50 Mbps의 전송속도까지 지원할 수 있도록 성능을 향상하기 위한 방안들을 간단히 소개한다.

강사양력:

권동승 책임연구원

1985.2. 연세대학교 전자공학과 졸업

1987.2. 연세대학교 본대학원 전자공학과 석사

1988.5. ~ 현재 한국전자통신연구원 이동통신연구소 근거리무선전송연구팀장

1997.8. ~ 현재 연세대학교 전기전자공학과 박사과정

 주관심분야 : 이동통신시스템, CDMA 변복조, OFDM 전송기술

임형수 선임연구원

포항공과대학교 학사(1992), 석사(1994), 박사 (1999)

1999~2000: 한국전자통신연구원 선임연구원(적응형 이동 위성 통신망 연구 개발 담당)

2000~2001: DXO 텔레콤 선임연구원/과장

2002: 한국전자통신연구원 선임연구원 (60 GHz 대역 광대역 무선 데이터 통신 시스템 물리계층 규격 및 모뎀 알고리즘 설계 담당)

2003~현재: 한국전자통신연구원 선임연구원(2.3 GHz 대역 휴대인터넷 시스템 물리계층 규격 설계 담당)

 연구 관심 분야:

무선 고정/이동 통신망, CDMA, OFDM(A), 타이밍/주파수 동기화 알고리즘, 미국형/유럽형 HDTV 수신기 알고리즘 설계, 현재 IEEE 802.16 Member 및 TTA 2.3GHz 휴대인터넷 프로젝트 그룹 위원 활동 중

 

 

 Tutorial 3.1

 

네트웍 보안 – 인프라 공격을 중심으로

4월28일(수) 15:00-17:15
강사: 아주대학교 정보통신전문대학원 홍만표

개요:

  현대의 정보화 사회에서 네트워크는 우리의 발이고, 무기이고, 돈이고, 친구이다. 은행을가는 것, 대화를 하는 것, 영화를 보는 것, 모든 일상에서 네트워크를 접하지 않고이루어지는 것이 거의 없다. 이런 네트워크는 해가 거듭될수록 인간의 신경과도 같이빨라지고, 똑똑해지며, 이런 네트워크 없이 일상의 일과 놀이를 한다는 것은 너무나 불편할것이다. 이와 같은 네트워크가 범죄의 수단으로 악용될 수 있는 소지가 있다면, 그것은 과거의 범죄보다 더욱 강력한 위협의 요소로 우리에게 다가올 것이다. 또한 바로 그 네트워크 자체를 공격하는 것은 바로 우리의 일상을 파괴하는 엄청난 일을 야기할 것이다. 이미 그것은 징후가 아닌 현실로 다가왔다. 그런 점에서 네트워크의 보안은 이미 일어나 사건과 그 이후 악화될 미래를 위한 처방과 예방의 의미로 바라보아야 한다.

  본 강좌에서는 네트워크를 이용한 모든 일상의 응용프로그램 혹은 서비스에서 네트워크의 특성을 이용한 위협들이 어떤 것들이 있고, 이에 대응하기 위해 알려진 전략이나 방법이 무엇이며, 이들은 앞으로 어떻게 진화하거나 발전하여 갈 것인지를 공부해보는 것이다. 이런 목적에 근거하여, 먼저 보안의 측면에서 네트워크를 바라보고, 정보보안이 추구하는 세 가지의 목적 기밀성(Confidentiality), 일치성(Integrity), 가용성(Availability)를 위배할 수 있는 응용들의 취약성과 공격 위협을 사례별로 훑어본다. 그런 사례로부터 유도된 기존의 공격탐지나 방어 기술들의 종류와 방법론 – 암호 프로토콜, 방화벽, IDS, 바이러스 백신 등 -그리고 한계들을 다루고자 한다.

  마지막으로 최근에 네트워크보안의 중심적인 주제로 부각되고 있는 웜(Worm)이나 분산서비스거부공격(Distributed Denial-of-Service)과 그에 대한 대응 방법들에 대한 이야기로 마무리한다.

강사양력:

1981: 서울대학교 계산통계학과 졸업

1983: 서울대학교 계산통계학과 석사

1991: 서울대학교 전산과학과 박사

1985. ~ 현재: 아주대학교 정보통신대학

주관심분야: 바이러스, 웜, DDoS를 막는 방법

 

 

 Tutorial 3.2

 

Wireless Sensor Networks for Ubiquitous Computing: MAC, Routing and Other Issues

4월28일(수) 19:00-21:15
강사: 아주대학교 정보 및 컴퓨터 공학부 고영배 교수

개요:

  유비쿼터스 컴퓨팅 실현을 위한 기반 네트워킹 기술의 하나로 무선 센서 네트워크에 대한 관심이 크게 증가하고 있다. 이러한 무선 센서 네트워크는 여러 가지 면에서 이동 Ad Hoc 네트워크와 비교 되어지는데, 본 튜토리얼 발표는 이들 두 분산형 무선 네트워킹 기술들에 대한 간략한 소개 및 비교로 시작한다. 또한 스마트 홈, 헬스케어, 지능형 로봇 등 무선 센서 네트워크의 활용이 기대되어지는 주요 응용 분야를 소개한다.

  본론에서는 무선 센서 네트워킹 기술과 관련한 주요 연구 이슈들을 MAC (Medium Access Control) 과 라우팅 프로토콜을 중심으로 살펴 본다. 센서 네트워크는 대개 수백 수천 의 (초)소형 센서들로 구성되어지므로 컴퓨팅 파워나 에너지 등 자원 (Resource) 측면에서 근본적인 제한점을 갖는다. 또한 네트워크를 구성하는 각각의 센서들에 대한 직접적인 쿼리보다는 수집하고자 하는 데이터 중심 (Data-centric) 혹은 특정 위치 중심 (Location-centric)의 쿼리가 이루어지는 등의 독특한 특성을 갖는다. 이러한 제한점들과 특성들로 인해 무선 센서 네트워크를 위한 효율적인 MAC 및 라우팅 알고리즘 개발시에는 기존의 방법들과는 다른 접근 방식이 요구되어진다. 본 발표에서는 이러한 요구 사항들을 만족시키기 위해 제안된 여러 기법들을 소개하고 향후 이슈들을 살펴 본다.

  결론 부분에서는 MAC 과 라우팅 계층 이외의 또 다른 관점에서의 흥미로운 연구 주제들, 예를 들면 이동성 문제, 스마트 안테나 활용 문제 등에 대해 살펴 본다. 마지막으로 무선 센서 네트워크를 위한 표준으로 활발히 논의되고 있는 IEEE 802.15.4와 Zigbee Alliance 에대해 간략히 소개한다.

강사양력:

아주대학교 컴퓨터 공학사 (1991)

아주대학교 경영정보학 석사 (1995)

미국 Texas A&M 대학교 전산학 박사 (2000)

미국 IBM Watson 연구소 선임연구원 (2000~2002)

아주대학교 정보통신대학 정보 및 컴퓨터 공학부 조교수 (2002~현재)

연구 관심 분야: 이동 Ad Hoc/Sensor 네트워크, 무선 LAN, 유비쿼터스 컴퓨팅 미들웨어, 방향성 안테나 기반 무선 네트워킹 기술

주요 활동: IEEE 정회원, ACM 관련 주요학회 (MobiCom, MobiHoc) 심사위원

 

 

 Tutorial Schedule

 

 

Session 1

Session 2

Session 3

4월 28일
(수요일)
오후 3시
~ 5시15분

1.1 An Overview of MIMO Systems: Increasing Capacity and Diversity

(연세대 이충용 교수)

2.1 Radio Resource Management in Multicarrier and Multihop Wireless Networks

(ICU 김성륜 교수
ICU 모정훈 교수)

3.1 네트워크 보안 – 인프라 공격을 중심으로

(아주대 홍만표 교수)

저 녁 식 사

4월 28일
(수요일)
오후 7시
~ 9시15분

1.2 터보부호 및 LDPC 부호의 연구 동향

(건국대 허준 교수)

2.2 휴대인터넷 서비스를 위한 무선접속 기술

(ETRI 권동승 팀장
/임형수 박사

3.2 Wireless Sensor Networks for Ubiquitous Computing: MAC, Routing and Other Issues

(아주대 고영배 교수)