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전술망의 서비스 품질 보장을 위한 다계층 네트워크 가상화 기법
Multi-layer Network Virtualization for QoS Provisioning in Tactical Networks 원문보기

韓國軍事科學技術學會誌 = Journal of the KIMST, v.21 no.4, 2018년, pp.497 - 507  

김요한 (광주과학기술원 전기전자컴퓨터공학부) ,  안남원 (광주과학기술원 전기전자컴퓨터공학부) ,  박주만 (국방과학연구소 제2기술연구본부 1부) ,  박찬이 (국방과학연구소 제2기술연구본부 1부) ,  임혁 (광주과학기술원 전기전자컴퓨터공학부)

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

Tactical networks are evolving into an All-IP based network for network centric warfare(NCW). Owing to the flexibility of IP based network, various military data applications including real-time and multi-media services are being integrated in tactical networks. Because each application has diverse ...

주제어

#전술정보통신체계   #네트워크 중심전   #다계층 네트워크 가상화   #서비스 품질  

AI 본문요약
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* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 본 논문에서는 All-IP 기반 미래 전술통신망에서 다양한 QoS 요구사항을 가지는 응용 서비스의 품질 보장을 위한 전술망의 다계층 네트워크 가상화 구조와 서비스 품질 차별화 기법을 제안하였다. 제안하는 구조는 전술망 트래픽의 서비스 품질 요구사항에 따라서로 다른 정책을 갖는 다계층 네트워크 슬라이스에 트래픽을 할당하여 서비스한다.
  • 본 논문에서는 미래 전술망의 서비스 품질 보장을 위한 네트워크 슬라이싱 기법을 제안한다. 네트워크 슬라이싱 기법이 적용된 전술 WAN(Wide Area Network)은 Fig.
  • 본 논문에서는 전술망에서 다양한 트래픽의 QoS를 효과적으로 만족시키기 위한 네트워크 슬라이싱 구조와 서비스 품질 제공 기법을 제안한다. 제안한 구조의 평가를 위하여, 기존 국내외 전술망의 DiffServ 기반 QoS 제공 방식에 대해 분석하고 네트워크 슬라이싱 기반 구조와의 차이점을 서술한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
NCW의 실현을 위한 필수요건은 무엇인가? 이러한 네트워크 중심전(Network Centric Warfare, NCW)은 빠르고 정확한 데이터 통신을 통해 전장에서의 지휘 속도를 증가시키고 빠른 작전을 구사하여 전투력을 높이는 정보 우위 전쟁을 말한다[1]. NCW의 실현을 가능하도록 하려면 전장의 모든 부대와 지휘통제체계, 감시정찰체계, 정밀타격체계 등의 다양한 특성의 이기종 통신망을 하나의 네트워크로 연결하는 것이 필수적이다. 과거에는 통신망 간의 통신 프로토콜 및 인터페이스가 서로 달라 연동이 어려웠지만, NCW를 위한 All-IP 통합 네트워크의 연구 및 개발로 인하여 이기종 통신망 간의 연동이 가능해졌고 이에 따라 네트워크의 실시간 모니터링, 운영 통제 및 관리가 가능해졌다.
상용망에서 QoS를 제공하기위해 IntServ를 이용할 때 단점은 무엇인가? 상용망에서 응용 서비스의 QoS를 제공하기 위한 대표적인 방법으로는 IETF에서 제안한 integrated service(IntServ)와 differentiated service(DiffServ)가 있다[2,3].IntServ는 트래픽의 자원 예약을 위해 경로상의 모든 라우터(router)에서 플로우(flow)의 상태 정보를 유지해야 하므로 트래픽이 집중되는 코어망에서 상당한 부담이 되며 확장성이 낮다는 단점이 있다. 이에 대한 솔루션으로 제안된 DiffServ는 패킷의 IP 헤더에 서비스 클래스를 나타내는 differentiated service code point(DSCP)를 표시하여 패킷별로 차등화 된 서비스 품질을 제공하는 방식으로, 코어 라우터가 단순히 DSCP 값에 따른 per hop behavior(PHB)만 수행하면 된다.
네트워크 중심전이란 무엇인가? 정보통신 기술의 발전에 따라 전장의 부대들을 네트워크로 연결하여 정보 우위를 점하고 전투력을 강화하려는 움직임이 전 세계적으로 나타나고 있다. 이러한 네트워크 중심전(Network Centric Warfare, NCW)은 빠르고 정확한 데이터 통신을 통해 전장에서의 지휘 속도를 증가시키고 빠른 작전을 구사하여 전투력을 높이는 정보 우위 전쟁을 말한다[1]. NCW의 실현을 가능하도록 하려면 전장의 모든 부대와 지휘통제체계, 감시정찰체계, 정밀타격체계 등의 다양한 특성의 이기종 통신망을 하나의 네트워크로 연결하는 것이 필수적이다.
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참고문헌 (13)

  1. A. K. Cebrowski and J. J. Garstka, "Network-Centric Warfare: Its Origin and Future," US Naval Institute Proceedings Magazine, vol. 124, no. 1, pp. 28-35, 1998. 

  2. R. Braden, D. Clark, and S. Shenker, "Integrated Services in the Internet Architecture: An Overview," Internet Engineering Task Force, RFC 1633, Fremont, CA, USA, 1994. 

  3. S. Blake, D. Black, M. Carlson, E. Davies, Z. Wang, and W. Weiss, "An Architecture for Differentiated Services," Internet Engineering Task Force, RFC 2475, Fremont, CA, USA, 1998. 

  4. H. Zhang, N. Liu, X. Chu, K. Long, A. H. Aghvami, and V. C. Leung, “Network Slicing-based 5G and Future Mobile Networks: Mobility, Resource Management, and Challenges,” IEEE Communications Magazine, Vol. 55, No. 8, pp. 138-145, 2017. 

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  5. Y. Xue, C. Gedo, C. Christou, and B. Liebowits, "A Framework for Military Precedence-based Assured Services in GIG IP Networks," IEEE Military Communications Conference(MILCOM), pp. 1-7, 2007. 

  6. S. Kook, M. Chang, M. Lee, J. Jun, T. Kim, J. Choi, and B. Roh, “A Study on OSPF for Wireless Tactical Communication Networks,” Communications of the Korean Institute of Information Scientists and Engineers, Vol. 37, No. 2, pp. 109-121, 2010. 

  7. Y. Kim, S. Shin, and Y. Kim, “A Priority-based Multipath Routing Mechanism in the Tactical Backbone Network,” Communications of the Korean Institute of Information Scientists and Engineers, Vol. 42, No. 8, pp. 1057-1064, 2015. 

  8. Jang-wee Research Institute for National Defence in Ajou University, "Guarantee of Information Circulation for Weapon-system in All-IP Tactical Network," Research Report, 2014. 

  9. M. Marchese, "QoS over Heterogeneous Networks," John Wiley & Sons Limited, 2007. 

  10. A. Kantawala, D. Voce, and D. Gokhale, "QoS Architecture for Session Oriented GIG Applications," IEEE Aerospace Conference, pp. 1-9, 2006. 

  11. G. Choi, B. Kim, and B. Roh, “Classification of Traffic Classes for Application Services in Military Communication Networks,” The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences, Vol. 37, No. 1, pp. 76-88, 2012. 

  12. Y. Lu, B. Fu, X. Xi, Z. Zhang, and H. Wu, “An SDN-based Flow Control Mechanism for Guaranteeing QoS and Maximizing Throughput,” Wireless Personal Communications, Vol. 97, No. 1, pp. 417-442, 2017. 

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  13. R. Sherwood, G. Gibb, K. K. Yap, G. Appenzeller, M. Casado, N. McKeown, and G. Parulkar, "Flowvisor: A Network Virtualization Layer," OpenFlow Switch Consortium, Tech. Rep., Vol. 1, pp. 1-13, 2009. 

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