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네트워크 기술이 발전함에 따라 보안을 위한 암호화나 VPN(Virtual Private LAN)등의 기술 이 일반적인 네트워크 환경과 클라우드 환경에서 사용 사례가 점차 증가하고 있다. 네트워크는 일반 적으로 1500Byte 패킷 단위로 통신하기 때문에 VPN과 같은 서비스를 제공하는 기술은 네트워크 패 킷의 헤더가 추가됨으로써 패킷 헤더의 오버헤드 증가와 Fragmentation 발생으로 인한 네트워크 전 송효율이 감소하게 된다. 본 논문에서는 추가되는 헤더를 압축하여 네트워크 전송효율을 증가시키기 위해 표준 프로토콜로 제안되어있는 ROHC를 기반으로 ROHC Engine을 설계하고, 범용 OS인 리 눅스에서 구현 후 헤더 압축 과정의 기능 검정 방법을 제시한다.

As network evolves, network techniques such as network security or VPN (Virtual Private LAN) have been used increasingly in cloud computing as well as general network environment. Because the default Ethernet MTU is 1500 bytes, adding a packet header in VPN increases communication overhead and fragmentation, reducing the network transmission efficiency. This paper proposes a ROHC Engine for increasing the network transmission efficiency by compressing the additional headers. The ROHC Engine is designed based on the ROHC standard protocol and implemented in Linux for its function verification. This paper presents how detailed functions of the proposed ROHC engine are verified in Linux.

Header compression increases efficiency. Further increase in efficiency is obtained by differential header compression. But subsequent packets have to be discarded if the context is not synchronized in differential header compression. Many algorithms had been proposed earlier to reduce discarding of subsequent packets. One of the basic techniques is use of reference value through which packets are encoded and decoded in compressor and decompressor respectively. Major disadvantage of this technique is that if the reference value is lost or erroneous then receiver cannot decompress the packets correctly. We have addressed this problem in the proposed scheme. In the proposed scheme even if the reference value or packets are lost or erroneous, receiver can regenerate the reference value and the packets. We have also shown that the proposed scheme has low average delay in high packet error rate and also works well in long round trip time. Some level of burst error is also handled by the proposed scheme.

본 논문은 3GPP2 All IP Ad Hoc 회의에서 언급된 IP/UDP/RTP 헤더 압축을 위한 IETF의 요구사항에 대해 언급하고, 3GPP2 3G cdma2000에 기반을 두고 있는 VoIP 멀티미디어 서비스와 같은 실시간 응용을 위한 차세대 이동통신 단말기의 프로토콜 스택을 연구하였다. All IP 네트워크 단말기의 다양한 프로토콜에 대한 프레임은 IETF ROHC Working Group의 draft에 기반을 둔 헤더 형태의 비트별 설명을 포함하여 그림으로 설명하였다. 특히, 본 논문은 실시간 패킷 데이터를 수용하기 위해 All IP 단말기의 Medium Access Layer 계층에서 변형될 헤더 압축관련 IS-707 RLP 프로토콜의 문제점을 포함하고 있다. PPP프로토콜은 현재 이슈가 되고 있는 Mobile IP(PN-4286)에 기반을 둔 3세대 cdma2000 패킷 데이터 네트워크을 위한 단말기의 프로토콜 스택에서 헤더 압축과 이동성 측면에서 많은 문제를 가지고 있기에 PPP프로토콜의 헤더 압축을 위한 해결책의 문제점을 제시하였다 마지막으로 우리는 예측 프로토콜 스택, 자원 효율성과 성능에 대한 All IP 네트워크 단말기 헤더 압축에 대한 guideline를 제안하였다.

This paper remarks IETF based requirements for IP/UDP/RTP header compression issued in 3GPP2 All IP Ad Hoc Meeting and protocol stacks of the next generation mobile station. All IP Network, for real time application such as Voice over IP (VoIP) multimedia services based on 3GPP2 3G cdma2000. Frames for various protocols expected in the All IP network Mobile Station (MS) are explained with several figures including the bit-for-bit notation of header format based on IETF draft of Robust Header Compression Working Group (ROHC). Especially, this paper includes problems of IS-707 Radio Link Protocol (RLP) for header compression which will be expected to modify in All IP network MS's medium access layer to accommodate real time packet data service[1]. And also, since PPP has also many problems in header compression and mobility aspects in MS protocol stacks for 3G cdma2000 packet data network based on Mobile IP (PN-4286)[2], we introduce the problem of solution for header compression of PPP. Finally. we suggest the guidelines for All IP network MS header compression about expected protocol stacks, radio resource efficiency and performance.

PTT(Push-To-Talk)란 모든 IP기반의 유, 무선 통합 인터넷 환경으로 진화하고 있는 이동통신망을 통하여 음성 및 텍스트 기반의 일대일 및 그룹 즉시 통신을 제공하기 위한 서비스이다. 스위치를 누르고 말하면서 즉시 의사소통을 할 수 있으므로 일반적인 통화 유형의 대기 시간에 비해 매우 빠른 통화 서비스를 제공함에 따라 각 업체 및 사무실에서 사용하고 있으며 카메라폰에 이은 새로운 어플리케이션으로 부상하고 있다. 현재 이동통신망은 기본의 TDM 방식의 코어 망에서 IP방식의 코어 망으로 천이하고 있으며, 인터넷의 보급과 확산에 따른 인터넷 기술의 발전과 IMT-2000, WIBRO 등의 시스템 도입에 의해 점차 이동통신망 내의 모든 NE를 권고하고 있다. 그러나 무선망에서의 음성 통신은 기존의 통신망에서 보다는 대역폭을 많이 차지하는 단점이 있다. 또한 통화 연결에서 1:1이 아닌 1:N의 관계에 의해 통화 연결이 폭발적으로 일어나기 때문에 대역폭의 확보가 필요하며 안정적인 주파수 사용률 확보가 필요하다. 따라서 본 논문에서는 VoIP망에서의 SIP를 이용한 PTT를 서비스를 설계하고 위와 같은 문제점을 해결하기 위하여 ROHC 알고리즘을 적용하여 PTT 서비스를 설계한다.

IP header compression schemes offer a valuable measure for bandwidth preservation. Such schemes have been practically implemented in infrastructure-based IP networks for point-to-point links. However, minimal research and practical implementation efforts have been conducted in the direction of an IP header compression strategy that can meet the peculiar requirements of multi-hop ad hoc wireless networks. In this paper, we present a practically implemented multi-hop IP header compression scheme using the Robust Header Compression (ROHC) protocol suite. The scheme runs on a novel identifier (ID) based networking architecture, known as an ID-based ad hoc network (IDHOCNET). IDHOCNET additionally solves a number of bottlenecks of pure IP-based ad hoc networks that have emerged owing to IP address auto-configuration service, distributed naming and name resolution, and the role of an IP address as an identifier at the application layer. The proposed scheme was tested on a multi-hop test bed. The results show that the implemented scheme has better gain and requires only O (1) ROHC contexts.

Communication schemes are currently changing from circuit switched towards packet switched. These changes enable access to Internet and multimedia services in wireless network. Provision of real-time IP services in air interface introduces relatively large overhead in RTP/UDP/IP headers. To reduce the overhead, the header compression schemes are required. There exist two header compression schemes (CRTP, ROHC) which are IETF standards. We propose Context-ID detection method which reduces more efficiently the packet loss rate than two existing schemes. Its performance in WCDMA system environment is evaluated for CRTP and ROHC schemes.

By providing ubiquitous Internet connectivity, wireless networks offer more convenient ways for users to surf the Internet. However, wireless networks encounter more technological challenges than wired networks, such as bandwidth, security problems, and handoff latency. Thus, this paper proposes new technologies to solve these problems. First, a Security Access Gateway (SAG) is proposed to solve the security issue. Originally, mobile terminals were unable to process high security calculations because of their low calculating power. SAG not only offers high calculating power to encrypt the encryption demand of SAG's domain, but also helps mobile terminals to establish a multiple safety tunnel to maintain a secure domain. Second, Robust Header Compression (RoHC) technology is adopted to increase the utilization of bandwidth. Instead of Access Point (AP), Access Gateway (AG) is used to deal with the packet header compression and de-compression from the wireless end. AG's high calculating power is able to reduce the load on AP. In the original architecture, AP has to deal with a large number of demands by header compression/de-compression from mobile terminals. Eventually, wireless networks must offer users "Mobility" and "Roaming". For wireless networks to achieve "Mobility" and "Roaming," we can use Mobile IPv6 (MIPv6) technology. Nevertheless, such technology might cause latency. Furthermore, how the security tunnel and header compression established before the handoff can be used by mobile terminals handoff will be another great challenge. Thus, this paper proposes to solve the problem by using Early Binding Updates (EBU) and Security Access Gateway (SAG) to offer a complete mechanism with low latency, low handoff mechanism calculation, and high security.

향상된 성능의 3 세대 무선 인터넷 서비스를 제공하기 위해 등장한 IEEE 802.16 표준은 VoIP를 적용 할 수 있는 QoS 기능을 규정하고 있으며 WiMAX 포럼의 장비 제조사들은 저마다의 scheduling 기법 구현을 통해 WiMAX 네트워크에서 voice service가 가능하도록 장비를 설계하고 있다. 그럼에도 불구하고, WiMAX 무선 구간에서 사용되는 MAC header는 제한된 RF 자원의 사용에 부담을 주고 있으며, BS(base station)와 BSC(BS controller)간에 사용되는 tunneling protocol의 헤더 역시 VoIP packet에 붙게 되어 대역폭의 비효율화를 초래한다. 유선상에서의 overheader는 저렴한 Gigabit Ethernet 링크를 사용하면 대역폭이 충분히 커지므로 별 문제가 되지 않지만 무선 상의 overheader는 반드시 줄여져야만 효율적인 무선 자원 이용 및 voice quality의 향상을 가져올 수 있다. 따라서 본 연구에서는 지금까지 제안된 IP/UDP/RTP 헤더 압축 기법 및 WiMAX MAC header 압축 기법을 분석하여, 무선 구간 WiMAX 네트워크에서 VoIP 서비스를 효율적으로 제공할 수 있는 방안을 제시하고자 한다.

패킷 네트워크에서 음성, 영상 트래픽이 IP, UDP, RTP 를 이용하여 전송 될 때 중복 헤더가 사용되어 통신의 비효율을 초래한다. 이를 방지 하기 위해 ROHC(Robust Header Compression)가 적용된다. 이는 인접 패킷 헤더 간의 차이 값이 규칙적으로 증가하는 영역은 그 차이 값만을 전송한다. 차이 값은 WLSB 인코딩 과정을 거쳐 전송이 되는데 인코팅 시 Sliding Window 값이 사용된다. Sliding Window 크기에 따라 헤더 압축률이 변하고 대역폭에도 영향을 미치게 된다. 본 논문에서는 효과적인 Sliding Window 값을 구하여 기존 ROHC 에 적용 하여 네트워크 통신의 효율성을 향상 시키고자 한다.

현재의 인터넷 환경은 실시간 서비스와 멀티미디어 데이터의 요구들이 계속 늘어나고 있는 추세이다. 이에 반해, 현재 널리 쓰이는 UDP/IP 프로토콜에서는 상당한 오버헤드가 존재하고 있다. 즉, 같은 패킷 스트림 안에서 연속적인 패킷의 헤더 필드 사이에 중복되는 오버헤드이다. 헤더 압축은 바로 이러한 오버헤드를 최소화하여 전송 효율을 높이는 방법이다. 거의 변화하지 않는 필드 정보를 최초에 한번 보내고 계속 유지함으로써 그 다음에 예상되는 필드 값을 대치하게 되는데, 이렇게 함으로 계속 필드 정보를 보내는 헤더의 크기를 최소화 할 수 있다. 본 논문에서는 특히, 이더넷 환경에서 UDP/IP 프로토콜의 헤더에서 발생하는 오버헤드를 줄였다. 대부분의 UDP/IP 헤더 패킷은 7 바이트 정도로 압축될 수 있으며, 헤더 압축 시스템은 리눅스 환경에서 디자인되고 구현되었다.

Recently, the demands for real-time service and multimedia data are rapidly increasing. There are significant redundancies between header fields both within the same packet header and in consecutive packets belonging to the same packet stream. But there are many overheads in using the current UDP/IP protocol. Header compression is considered to enhance the transmission efficiency for small size of payload. By sending the static field information only once initially and by utilizing dependencies and predictability for other fields, the header size can be significantly reduced for most packets. This work describes an implementation for header compression of the headers of U/UDP protocols to reduce overhead on Ethernet network. Typical UDP/IP Header packets can be compressed down to 7 bytes and the header compression system is designed and implemented on the Linux environment. Using the designed Header compression system between a server and a client have the advantage of effective data throughput in network.