• 한국통신학회논문지
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• 제34권6A호
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• pp.506-514
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• 2009

센서 네트워크를 위한 MAC 프로토콜들은 전력 소모를 최소화하기 위해 낮은 듀티 사이클(Duty Cycle)을 사용한다. 그 중에서 RMAC [4]의 경우 Pioneer(PION) 프레임을 이용하여 한 주기 내에 여러 홉을 전송한다. 본 논문에서는 HE-MAC(Hop-Extended MAC)이라는 홉 연장 프로토콜을 제안한다. HE-MAC의 데이터 전송은 기존 RMAC과는 달리 한 주기 내에 전달될 수 있는 최대 홉 수 정보가 포함된 Explorer(EXP)를 이용하여 이루어진다. EXP의 정보와 Ready-to-Receive(RTR) 상태를 이용하여 RMAC에 비해 2홉을 늘림으로써 평균 전송 지연 시간을 감소시킨다. 또한, 적응적 슬립을 통하여 불필요한 전력 소모를 최소화할 뿐만 아니라 RMAC에서 나타나는 잦은 트래픽(Traffic)으로 인한 패킷 역전 문제를 해결한다. HE-MAC의 패킷 전송 지연시간을 수학적으로 분석하였으며, ns-2를 이용한 모의실험을 통해 성능평가를 하였다. 300개의 노드가 배치된 랜덤 토폴로지에서 HE-MAC은 RMAC에 비해 전력 소모량과 평균 전승 지연 시간을 14%, 20%만큼 감소시킨다.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제33권2호
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• pp.131-138
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• 2006

안전한 무선 센서 네트워크 환경의 구축을 위하여 노드 간에 전송되는 메시지를 암호화하고 인증하는 것이 중요하다. 그러나 자원의 제약성 때문에 일반 네트워크에서 사용하는 Diffie-Hellman이나 공개키 기반 키 협의 방법은 적합하지 않다. 최근 활발히 연구가 진행되고 있는 사전 키 분배 방법은 q-composite 랜덤 키 사전 분배 방법을 사용하여 확률적으로 키를 분배하지만 센서 노드간의 공유키가 존재하지 않을 가능성이 매우 높고, 공유키를 발견하는데 시간과 에너지가 많이 소요되어 무선 네트워크 환경에 적합하지 않다. 이 논문에서는 확률적 키에 의존하지 않는 클러스터 기반의 새로운 키 관리 프로토콜을 제안한다. 제안 프로토콜은 부트스트랩(bootstrap) 동안 사전 배치 전에 센서간 공유하고 있는 공통키 사용을 통하여 센서의 키 전송/수용과정을 제거하였기 때문에 키 관리 효율성이 높다. 또한 네트워크상에 존재하는 타협된 노드들을 안전하게 탐지할 수 있도록 lightweight 침입탐지 메커니즘 기능을 적용함으로써 안전성 문제를 해결한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제11권1호
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• pp.190-197
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• 2010

WiBro의 ACR(Access Control Router)은 ACR간을 움직일 때만 홈 에이전트와 상대 노드에게 위치등록을 하므로, 위치등록비용은 MIPv6에 비해 적지만, 이동 노드의 송수신되는 모든 패킷들은 ACR을 통해 전달되기 때문에 ACR이 관리하는 이동노드의 수가 많아지면 ACR의 패킷처리비용은 증가한다. 따라서 ACR도메인 내에 있는 이동 노드들을 관리하는 ACR이 잘 작동한다면 ACR도메인 내의 통신상태는 원활하다. 그러나 ACR이 잘 작동하지 않으면 네트워크의 delay가 발생하므로 ACR의 역할은 중요하다. 본 논문에서는 WiBro의 효율적인 작동을 위해 ACR의 성능을 측정한다. 이를 위해, 성능평가 요소로서 이동노드의 거부확률(deny probability)와 ACR 성능의 총이익을 사용한다. 그리고 이동모델로서 랜덤워크 모델을 이용한다.

• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제4권1호
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• pp.5-10
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• 2015

LTE-A 네트워크에서 D2D 통신은 시스템의 용량 및 스펙트럼의 효율성을 향상시키는 유망한 기술이다. 전체 스펙트럼의 효율성을 향상시킬 수 있는 이유는 기지국이 이미 셀룰러 단말에 할당한 무선 자원을 D2D 통신에 할당하여 자원을 재사용할 수 있기 때문이다. 하지만 동일한 자원을 셀룰러 및 D2D 통신이 공유하여 사용함으로써 셀 내에 간섭이 발생할 수 있다. 따라서 동일한 자원을 사용하는 셀룰러 통신과 D2D 통신 간에 간섭 조정을 위한 적절한 자원 할당 기법이 필요하다. 특히, LTE-A 환경에 D2D 통신을 적용하기 위해서는 셀 내 간섭뿐만 아니라 셀 간 간섭 조정이 반드시 필요하다. 본 논문에서는 셀 간 간섭 완화를 위해서 주파수 재사용 패턴 기법 중 하나인 FFFR 기법을 사용하고, 셀 내 간섭 완화를 위해서는 기지국이 셀룰러 사용자가 이미 사용 중인 자원을 랜덤하게 선택하여 D2D 통신에 할당하는 D2D 자원 할당 알고리즘을 제안한다. 제안된 자원 할당 알고리즘의 성능평가를 위해 시뮬레이션을 수행하였으며, 셀 내 간섭 완화, 시스템 처리량 및 계산복잡도 등이 향상되는 것을 확인하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제33권4B호
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• pp.165-173
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• 2008

본 논문에서는 무선 센서네트워크에서 타이머에 기반한 신뢰적 브로드캐스팅 기법 (TRB)을 제안한다. 제안된 신뢰적 브로드캐스팅 기법은 (1) 비트맵에 기반을 둔 명시적 ACK을 이용하여 필요 없는 에러제어 메시지를 줄이는 방식과 (2) 랜덤한 타이머를 기반으로 ACK을 전송함으로써 충돌을 줄이는 방식으로 구성되어 있다. 무선 센서 네트워크에서는 일반적으로 노드들이 밀집되어 있다는 가정 하에 100% 신뢰성을 요구하지는 않는다고 알려져 있으나, 노드들의 이동성과 전력감쇠에 의한 토폴로지의 변화에 따라 항상 밀집되어있다고 가정할 수는 없다. 따라서 완전한 신뢰성이 필요한 경우 (예, 매우 중요한 작업이거나, 작업 할당에 관한 메시지, 혹은 소프트웨어 업데이트 등), 일반적인 브로드캐스팅에 의한 데이터 전송에서는 문제가 될 소지가 있다. 따라서 본 논문에서는 TRB 알고리즘에 기반한 신뢰적 데이터 전달 기법을 제안한다. 성능 평가를 통해 TRB 알고리즘이 기존의 브로드캐스팅 기법들에 비해 100% 신뢰성을 보장하고 상대적으로 에너지 효율성 역시 높일 수 있음을 보인다.

• 중소기업융합학회논문지
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• 제5권4호
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• pp.5-10
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• 2015

ICT 발달로 인해 네트워크의 상태를 파악하고, 분석하는 네트워크 모니터링이 중요한 이슈가 되었다. TCP/IP 네트워크 상에서 SNMP는 폴링기법을 이용하여 네트워크 상태를 파악하는 대표적인 프로토콜이다. 폴링기법을 긴 주기로 시행했을 때 네트워크 상태 변화를 제대로 파악하기 어렵다. 반면에 그 주기가 짧으면 실시간으로 네트워크 상태를 파악할 수 있겠지만 폴링결과에 대한 응답메시지로 인해 트래픽이 증가하여 네트워크에 부담이 된다. 폴링 주기를 조절하므로 폴링 응답메시지에 대한 오버헤드를 조절하기 위한 논문들이 제안되었다. 하지만, 에이전트의 특성을 고려하지 않고, 랜덤하게 실시하여 일시적인 효과일 뿐 효율적으로 오버헤드를 줄이지 못한다. 이 논문에서는 폴링 트래픽의 오버헤드를 줄이면서 네트워크 상태를 실시간으로 파악할 수 있는 효율적인 폴링 기법을 제안한다. 제안 기법은 폴링주기를 짧게 실시하면서 네트워크 상태를 실시간으로 파악하기 위해 에이전트의 특성에 따라 가중치를 부여하고, 가중치에 따라 매니저가 차등적으로 폴링을 실시여부를 결정하여 폴링 트래픽에 대한 오버헤드를 줄였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2013년도 추계학술대회
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• pp.1033-1036
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• 2013

무선랜을 통해서 대용량 파일, 비디오, 멀티미디어 정보들을 전송해야 함에 따라 quality of service(QoS)를 중요시 하는 응용 프로그램이 많아지므로 무선랜 네트워크에서의 충돌을 해결하기 위한 방법에 대해 연구가 필요하다. CSMA/CD의 충돌 검출 방식을 무선상황에 도입한 distributed MAC 프로토콜인 CSMA/CR[1]에서는 접속 단말 간 공평성은 보장하지만 서비스의 질(QoS)은 고려하지 않았다. 본 논문에서는 포화상태인 fully-connected single hop 네트워크 환경에서 CSMA/CR 프로토콜의 실용화를 위한 충돌 보상 방법을 제안한다. 기존의 CSMA/CR프로토콜은 단말 간 공평성만을 고려하여 CR Slot을 랜덤하게 선택하지만, 본 논문에서는 충돌을 경험한 단말에게는 우선순위를 주어 충돌 보상을 제공하기 위해 CR Slot의 앞쪽 번호를 부여한다. 충돌이 발생한 경우 jam 신호를 전송한 후 채널 우선 사용권을 가지게 되어 성공적인 전송을 보장받을 확률이 높아져 단말 간 우선순위를 보장하고 전송 효율을 높일 수 있다. 본 논문에서 제안하는 방법은 하드웨어 비용의 추가 없이 간단하게 충돌을 경험한 단말에게 혜택을 제공할 수 있다.

• 디지털콘텐츠학회 논문지
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• 제10권2호
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• pp.239-247
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• 2009

단순한 형태의 네트워크 시스템에서는 질의가 발생하면 질의를 효율적이고 정확하게 처리하기 위하여 연결된 모든 피어로 질의를 전송한다. 그러나, 이러한 처리방식은 전송 대역폭을 낭비하게 되고, 각 피어의 효율을 감소시킨다. 이를 극복하기 위하여, 질의처리 기법뿐만 아니라 질의를 적절한 곳으로 전송하기 위한 라우팅 기법이 필요하다. 더구나 네트워크의 환경이 P2P 환경으로 구성되어 있는 경우엔, 효율적인 라우팅을 위해서는 네트워크를 구성하는 피어들을 여러개의 그룹으로 묶어 클러스터를 구성하는 것이 효율적이다. 이때 랜덤하게 클러스터를 구성하는 것 보다 유사성에 기준을 두고 클러스터를 구성하는 것이 중요한 요소가 된다. 이 논문은 특히 갈수록 중요성을 더해가는 시맨틱웹을 구성하기 위한 온톨로지 환경에서의 P2P 질의 처리를 위한 클러스터링 기술을 제안한다. 클러스터링을 하기 위한 유사성 측정요소를 제안하며, 질의를 P2P 환경에서 처리하기 위한 클러스터 인데스 구조, 질의처리 단계 등을 제안한다.

• 한국융합학회논문지
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• 제13권2호
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• pp.249-255
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• 2022

본 연구는 최근 가공 불량 예측 방법으로 주목받고 있는 머신러닝 기반의 모델을 이용하여 CNC 가공 불량 발생의 실시간 예측을 위한 분석 프레임워크를 제안하고, 해당 프레임워크에 기반하여 XGBoost, CatBoost, LightGBM, 랜덤 포레스트, Extra Trees, SVM, k-최근접 이웃, 로지스틱 회귀 모델을 CNC 설비에 기본 내장된 센서들로부터 추출된 데이터에 적용 및 분석하였다. 분석 결과 XGBoost, CatBoost, LightGBM 모델이 동일하게 가장 우수한 정확도, 정밀도, 재현율, F1 점수, AUC 값을 보였으며, 이 중 LightGBM 모델이 소요 실행 시간이 가장 짧은 것으로 나타났다. 이러한 짧은 소요 실행 시간은 실 시스템 구축 비용 절감, 빠른 불량 예측에 따른 CNC 장비 파손 확률 감소, 전체적인 CNC 활용률 증가 등의 실무적 장점을 가지므로 LightGBM 모델이 기본 센서들만 설치된 CNC 설비에 적용 시 가공 불량 예측에 가장 효과적으로 판단된다. 또한 소요 실행 시간 및 컴퓨팅 파워의 제약이 없는 상황에서는 LightGBM, Extra Trees, k-최근접 이웃, 로지스틱 회귀 모형으로 구성된 앙상블 모델을 적용할 경우 분류 성능이 최대화됨을 확인하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제33권8C호
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• pp.633-641
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• 2008

무선 센서 네트워크에서는 물리적인 접근과는 무관하게 jamming이나 eavesdropping과 같은 공격이 쉽게 발생하기 때문에 무선 센서 네트워크에서의 보안은 중요한 요구 사항 중에 하나이다. 무선 센서 네트워크에서 보안을 향상시키기 위해 최근 키 관련 기법들이 활발히 연구되고 있지만 현재까지 연구된 기법들은 노드가 공유하고 있는 공유키의 발견을 위하여 시간과 에너지가 많이 소요되므로 무선 네트워크 환경에 적합하지 않다. 특히, 무선센서 네트워크를 구성하고 있는 구성 요소 중 게이트웨이 역할을 담당하는 노드의 안정성은 여러 보안 공격에 취약하다. 따라서, 이 논문에서는 확률적 키에 의존하지 않으면서 게이트웨이 역할을 담당하는 노드의 안전성을 향상시키기 위해 랜덤 키 사전 분배 기술과 이중 해쉬 체인을 조합한 키 사전 분배 기법을 제안한다. 제안 기법은 기존 기법보다 적은 저장 공간과 강한 보안 강도를 유지할 수 있기 때문에 동일 보안 강도를 가지고 있는 기존 기법들보다 효율성이 좋고, 작은 크기의 키 생성 키 셋을 사용하기 때문에 네트워크 확장성에 효율적이며 센서노드의 저장 오버헤드를 크게 줄일 수 있다.