Earticle

초록

영어

Low Earth Orbit (LEO) satellite networks provide global low-latency communication, but high loss rates, rapidly changing channel characteristics, and limited bandwidth make stable wireless firmware-over-the-air (FOTA) updates challenging. Existing OTA methods transmit firmware data and control messages separately and rely on packet-level ACK exchanges, causing excessive overhead and repeated retransmissions in the LEO environment, making it difficult to complete updates within the limited communication window. This paper proposes a data-control signal aggregation-based transmission technique that integrates data and control information into a single transmission unit and applies a lightweight integrated ACK structure to overcome these structural limitations. According to the experimental results, the proposed technique demonstrated a communication efficiency improvement of up to more than twice that of the conventional technique in terms of transmission count. The transmission count per firmware size increase decreased by approximately 8%. Furthermore, the overall overhead was reduced by approximately 11%, and the throughput proved excellent performance at up to twice the level.

한국어

저궤도 위성 네트워크는 전 지구적 저지연 통신을 제공하지만, 높은 손실률과 급변하는 채널 특성, 제한된 대역폭으로 인해 안정적인 무선 펌웨어 업데이트를 수행하기 어렵다. 기존의 무선 펌웨어 업데이트 방식은 펌웨어 데이터와 제어 메시지를 분리하여 전송하고 패킷 단위 ACK 교환에 의존하기 때문에, 저궤도 위성 통신환경에서 과도한 오버헤드와 반복 재전송을 유발하여 제한된 통신 시간 안에 업데이트하기 어렵다. 본 논문은 이러한 구조적 한계를 해결하기 위해 데이터와 제어 정보를 단일 전송 단위로 통합하고, 경량화된 통합 ACK 구조를 적용한 데이터-제어신호 어그리게이션 기반 전송 기법을 제안한다. 실험 결과에 따르면 제안 기법은 종래 기법 대비 전송 횟수 측면에서 최대 2배 이상의 통신 효율 향상을 보였으며, 펌웨어 크기 증가에 따른 전송 횟수는 약 8% 감소하였다. 또한, 전체 오버헤드는 약 11%를 절감되었고, 처리율은 최대 2배 수준으로 우수한 성능을 입증하였다.

목차

요약
ABSTRACT
1. 서론
2. 종래 연구
3. 어그리게이션 전송 기반 무선 펌웨어업데이트
4. 성능 평가 및 분석
4.1 실험 환경
4.2 실험 결과 및 분석
5. 결론
참고문헌

키워드

저자

• 김나현 [ Na-Hyun Kim | 성신여자대학교 융합보안공학과 석사과정 ] 주저자
• 이연지 [ Yeon-Ji Lee | 성신여자대학교 융합보안공학과 박사과정 ] 공저자
• 이일구 [ Il-Gu Lee | 성신여자대학교 융합보안공학과, 미래융합기술공학과 교수 ] 교신저자

참고문헌

발행기관

간행물

표지보기 관심저널 등록

• 간행물명

  융합보안논문지 [Jouranl of Information and Security]

• 간기

  연5회

• pISSN

  1598-7329

• 수록기간

  2001~2026

• 등재여부

  KCI 등재

• 십진분류

  KDC 005 DDC 005