• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2004년도 춘계학술발표대회
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• pp.173-176
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• 2004

영상압축 표준인 MPEG알고리즘은 다양한 분야에서 응용되고있다. 최근에는 기존의 아날로그 CCTV 영상 감시시스템 분야에서도 MPEG을 응용한 IP Surveillance 시스템으로 급속히 전환되고 있는 추세이다. 본 논문은 IP Surveillance를 위한 MPEG 알고리즘의 최적 Qp에 대해 분석하고 실제 전송구간에서의 지연과 품질에 대해 분석하였다. 네트워크를 통한 영상전송에서 QoS에 영향을 미치는 주요 요인으로는 압축된 영상데이터의 bit rate와 전송구간인 네트워크에서의 지연으로 인한 문제이다. 따라서 본 논문은 IP Surveillance를 위한 디지털 CCTV 네트워크를 구성하기 위한 방안을 MPEG 알고리즘과 전송부분에서 분석하고 효율적인 구성방안을 제시하였다.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제35권5호
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• pp.402-408
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• 2008

다중 전송률을 지원하는 무선 메쉬 네트워크에서 송신 노드는 통신 채널의 적정한 전송률 선택을 통해 통신의 전송범위를 동적으로 조절할 수 있다. 이러한 특성을 이용하여 다중 전송률 무선 메쉬 네트워크에서의 브로드캐스트 알고리즘인 WCDS에서는 적은 지연시간을 위한 브로드캐스트 방법을 제안하였다. 본 논문에서는 WCDS를 보완하여 트리 생성시 고려하는 노드가 같은 비교값을 가졌을 때 임의의 노드 선택이 아닌 소스노드로부터의 지연시간을 고려하여 전체 지연시간 최소화를 위한 브로드캐스트 알고리즘인 MinLink_WCDS 알고리즘을 제안한다. 제안하는 MinLink_WCDS 알고리즘의 성능을 검증하기 위해서 802.11 파라미터를 기본으로 한 다중 전송률 무선 메쉬 네트워크에서 시뮬레이션을 통해서 기존의 기법들과 비교하였다.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제35권4호
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• pp.326-336
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• 2008

무선 센서 네트워크의 연구는 이벤트 기반과 주기적 모니터링 기반이라는 두 가지 응용의 형태에 맞추어 진행되었다. 두 가지 응용의 핵심적인 요구 사항은 다르지만 안정적인 운용을 위해 공통적으로 낮은 전송 지연의 요구가 존재한다. 하지만 기존의 무선 센서 네트워크의 프로토콜은 에너지 효율성을 중심으로 연구가 진행되었기 때문에 전송 지연에 대한 고려가 부족하였다. 본 논문에서는 무선 센서 네트워크의 MAC 프로토콜인 RA-MAC(RTS Aggregation-Media Access Control) 프로토콜을 제안하였다. RA-MAC 프로토콜은 새로운 채널 접근 기법 및 RTS Aggregation 기법에 의해 에너지 효율성과 낮은 전송 지연을 이룰 수 있고 수신 노드의 전송 스케줄링에 의해 이벤트 기반과 주기적 모니터링 기반 응용의 요구 사항을 동시에 만족시킬 수 있다. 실험을 통해 RA-MAC 프로토콜은 기존에 제안된 에너지 효율적인 MAC 프로토콜과 비슷한 에너지 효율을 보이면서 좀 더 낮은 전송 지연을 이루고 전송률을 향상시킬 수 있음을 확인하였다.

• 한국ITS학회:학술대회논문집
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• 한국ITS학회 2007년도 제6회 추계학술대회 및 정기총회
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• pp.225-229
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• 2007

최근에 무선 센서 네트워크는 여러 분야에서 다양하게 활용되고 있으며 간단한 환경 모니터링 시스템에서부터 기계, 구조물, 교량, 비행기와 같은 모션 모니터링과 군사, 텔레매틱스와 같은 정보량이 많고 복잡한 시스템에 적용이 시도되고 있다. 따라서 간단한 역할만 수행하면서 저 전력으로 오랜 시간 동안 운용을 목표로 해온 무선 센서 네트워크는 어려운 작업을 수행하도록 요구되고 있다. 일반적으로 무선 센서 네트워크의 MAC 프로토콜들은 주기적으로 sleep / wake를 반복하여 필요한 에너지 소비를 줄이며 이를 Duty Cycling이라고 한다. 하지만 이러한 Duty Cycling은 sleep 구간 동안에 전송할 수 없어서 홉(Hop)이 늘어날수록 전송지연이 증가하는 단점이 있다. 이러한 전송지연은 비행기 날개, 군사, 텔레매틱스 등의 복잡한 시스템이나 교통사고위험 감지 경고 시스템과 같이 빠른 데이터 처리가 필요한 시스템에서 큰 문제점이 될 수 있다. 본 논문에서는 수신 구간을 분산 배치 알고리즘(Distributed Duty Cycling, DDC)을 통하여 무선 센서 네트워크 MAC(Media Access Control) 프로토콜에서 발생하는 전송지연을 크게 줄이는 기법을 제안한다. 제안한 알고리즘은 CC2420DBK를 이용한 필드 테스트를 통해서 검증되었으며 실험 결과를 통해서 DDC 알고리즘을 통해서 전송지연을 크게 줄이고 에너지 소비 또한 감소한다는 것을 확인 할 수 있다.

• 전자공학회논문지SC
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• 제43권4호
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• pp.35-44
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• 2006

LonWorks/IP 가상 디바이스 네트워크(VDN) 상의 전달지연은 실시간 분산제어 시스템의 성능과 안정성을 악화시킨다. LonWorks/IP VDN은 LonWorks 디바이스 네트워크와 IP( 데이터) 네트워크와의 통합네트워크이다. LonWorks/IP VDN 상에서의 서보제어를 수행할 경우 시간지연은 확률적인 특성을 강하게 나타낸다. 산업현장에 대한 예지보전을 위한 실시간 분산제어 환경에서 즉각적인 응답은 필수불가결한 요소이다. 그러므로 네트워킹 된 분산제어시스템의 안정성을 보장하고 성능을 개선하기 위해서는 시간에 따라 가변적인 불확실한 시간지연을 보상할 필요가 있다. 본 논문에서는 출력 되먹임 루프에 적절한 필터와 외란관측기를 이용한 제어기를 제안한다. 컴퓨터 모의실험을 통하여 제안된 제어기의 성능과 안정성이 Smith 예측기 기반의 내부모델제어기 (IMC)의 제어결과와 비교 제시된다. 제안된 제어기는 IMC 보다 안정성과 추종성능을 상당히 개선시킬 수 있으며 외란과 잡음에 강인한 특성을 갖는 것을 보인다. 그러므로 제안된 제어기는 가변적인 시간지연을 갖는 LonWorks/IP VDN 상에서 예지보전을 위한 실시간 분산제어에 매우 적합하다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제8권2호
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• pp.43-54
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• 2007

배터리를 기반으로 동작하는 센서 노드들로 구성된 센서 네트워크(S두낵 Network)는 에너지의 효율적인 사용이 가장 큰 이슈이다. 센서 네트워크의 MAC 프로토콜도 에너지 효율성을 고려하여 설계되고 있으며, 일반적인 접근방법은 listen/sleep 모드를 주기적으로 반복하는 것이다. 그러나, 데이터 전송과정에서 수신 노드의 Sleep으로 인하여 즉시 다음 이웃 노드로 데이터를 전송할 수 없는 데이터 전송지연이 필연적으로 발생한다. 본 논문은 에너지 효율성을 고려하면서 데이터 전송지연을 최소화하는 DT-MAC(Data Transmission Centric MAC)을 제안한다. DT-MAC에서 데이터를 수신한 수신 노드는 데이터 수신과 연관된 sleep 모드 중 잔여 sleep 기간을 데이터 전송이 가능한 pseudo_listen 기간으로 전환한다. pseudo_listen 기간에서는 데이터 전송이 가능하므로 sleep 모드로 인한 데이터 전송지연을 가능한 최소화 할 수 있다. 따라서 DT-MAC은 에너지 효율성을 제공하면서 재난 및 화재 경보와 같은 실시간 센싱 데이터를 요구하는 센서 네트워크의 응용에 적합한 MAC 프로토콜이다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제12권1호
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• pp.205-214
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• 2008

수많은 센서 노드들을 이용하여 주변환경으로부터 정보를 수집하는 센서네트워크에서 많은 양의 패킷을 빠르게 전송하기 위해서는 패킷 전송간에 지연을 최소화하여 효율성을 높일 필요가 있다. 센서네트워크에서 이벤트에 기반하여 동작하는 운영 체제에서는 주로 주기적으로 발생하는 Timer Event를 이용하여 연속적으로 패킷을 전송한다. 하지만 무선 센서네트워크의 특성상 패킷을 전송하는데 소요되는 시간이 매우 가변적이기 때문에 적합한 주기를 설정하기가 매우 어렵다. Timer Event의 발생주기에 따라 패킷 전송간에 지연이 증가하거나 전송요청이 실패 할 수 있다. 본 논문에서는 패킷 전송 작업이 완료되었음을 알려 주는 SendDone Event를 이용하여 연속적인 패킷전송 시 지연을 줄여 주는 ESTEO기법을 제안한다. ESTEO에서는 패킷 전송이 완료된 시점에 즉시 다음 패킷을 전송하기 때문에 패킷을 전송하는데 소요되는 시간에 상관없이 패킷 전송간에 지연이 발생하지 않는다. 따라서 연속적으로 대량의 패킷을 전송할 때 높은 전송율을 제공할 수 있다.

• 한국항행학회논문지
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• 제15권3호
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• pp.355-363
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• 2011

무선 모바일 네트워크상에서 트랜스코딩은 지연을 줄이고, 스트림의 처리 성능을 향상시키는 중요한 메커니즘이다. 그러나 무선 모바일 스트리밍 미디어 서비스는 제한된 네트워크 대역폭과 자원 등으로 인하여 혼잡, 간섭 및 지연등과 같은 문제점이 발생하고 있다. 간섭과 지연은 QoS를 떨어뜨릴 뿐만 아니라 스트리밍 미디어 서비스의 응답성을 떨어뜨린다. 본 논문에서는 객체 버전 트랜스코딩 기법을 제안한다. 제안된 기법은 객체 버전들을 분석하여 트랜스코딩 그래프를 구축한다. 스트리밍을 효율적으로 제어하기 위하여 참조율 기반 제어 함수를 이용하며, 지연 절약을 위해 MVDS(Multiple Version Delay Saving)를 측정한다. 시뮬레이션 결과 제안된 기법이 다른 비교 결과 기법들에 비해서 지연율, 캐시 히트율이 증가됨을 보인다.

• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제10권2호
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• pp.29-38
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• 2021

모바일 네트워크 및 인터넷의 발전은 물리적인 거리의 한계를 극복하고 원격지의 정보를 제공하거나 획득하는데 기여하고 있다. 그러나 영상 전송을 주요 정보 제공 수단으로 사용하는 시스템은 여전히 고대역폭과 저지연 전송을 요구하고 있으며, 전송된 영상을 기반으로 상황을 판단하고 실시간 피드백을 제공하기 위해서는 전송된 영상의 품질뿐만 아니라 데이터 신뢰성과 전송 지연시간 문제는 극복해야할 중요한 부분이다. 5세대 모바일 네트워크의 출현은 이전 세대의 기술에서 경험할 수 없었던 고대역폭과 정밀한 위치 인식 등의 특성을 제공하여, 원격 진료 및 수술, 사회안전망을 위한 무선 원격 비디오 감시 시스템, 차량의 자율 주행 뿐만 아니라 UAV/UGV의 비가시권 제어를 실현할 수 있는 기반이 되고 있다. 또한 모바일 네트워크의 특성을 고려하여 네트워크 지연 시간을 최소화하는 Mobile Edge Computing 기술은 기존의 스마트 단말과 고가용성 서버 시스템으로 구성되던 시스템 아키텍처에 대한 변화를 요구하고 있다. 그러나 여전히 무선 구간에서 발생하는 네트워크 불확실성은 고해상도 영상을 전송할 때 영상 품질의 문제로 이어지며, 캐시를 활용한 전통적인 해결 방법은 지연 시간의 증가로 이어지게 되어 5G-MEC로 극복한 문제에 대한 근본적인 해결책이 되지 못한다. 본 연구에서는 Foward Error Correction과 Fast Retransmission을 이용하는 SRT 프로토콜을 기반으로 초저지연 고화질 영상 전송 시스템을 제안하고 각 시스템 컴포넌트를 5G-MEC의 특성을 고려하여 배치하여 4K 영상 전송시에도 종단간 지연시간을 1초 이하로 제한할 수 있음을 실험 결과로 제시하고 있다. 또한 실시간 고화질 영상 전송시 고려해야하는 요소로, 영상의 품질과 카메라-사용자 간의 최종 지연 시간 및 지연시간에 영향을 미치는 구간을 분석하고 추가적으로 개선할 수 있는 부분을 찾아 제시하도록 한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제34권8A호
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• pp.600-609
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• 2009

기존의 IEEE 802.11 DCF(Distributed Coordination Function)와 같은 전통적인 CSMA(carrier sense multiple access) 프로토콜은 네트워크 규모가 커짐에 따라서 성능의 급격한 감쇠와 전송 지연 증가를 초래한다. 이러한 문제를 효과적으로 해결하기 위하여 본 논문에서는 무선 센서 네트워크에 적합한 MAC(medium access control) 프로토콜을 제안한다. 기존의 DCF 프로토콜은 데이터 전송을 위한 슬롯(slot)을 선택할 때 패킷 충돌로 인한 재전송이 반복될 때 마다 크기가 커지는 경쟁 윈도우(contention window) 내에서 일반 확률 분포(uniform probability distribution)를 이용한 랜덤(random) 선택 기법을 사용하지만 제안한 프로토콜에서는 전송 지연을 최대한 감소시키기 위하여 경쟁 윈도우의 크기를 고정시키고, 전송 슬롯을 보다 효율적으로 선택하도록 비 균등(non-uniform)확률 분포를 사용하여 전송 슬롯을 랜덤하게 선정한다. 시뮬레이션을 통하여 제안한 프로토콜이 802.11 MAC 표준에 비하여 전송 지연이 감소함을 보여 전송 지연에 민감한 실시간 무선 센서 네트워크의 최적 지연 한계점(best latency bound)을 충족시키는 프로토콜임을 입증한다.