• 한국통신학회논문지
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• 제30권3B호
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• pp.114-129
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• 2005

본 논문에서는 gigabit Ethernet-PON의 상향 트래픽 제어를 위해 제안 된 Interleaved Polling with Adaptive Cycle Time (IPACT) 방식을 살펴보고 IPACT의 gated service와 limited service에 관한 성능을 수학적으로 분석하였다. 성능분석 방법은 IPACT polling system으로 모델링하고, mean value analysis를 사용하였다. Arrival rate λ의 값을 크기에 따라 세 구간으로 나누곤 구간마다의 수학적 분석과정을 제시하였다. 분석결과 gated service와 limited service의 평균 패킷 지연시간, 평균 큐 사이즈, 평균 싸이클 시간 등을 구하고, 수학적 성능분석의 정확성을 검증하기 위해 시뮬레이션을 수행하여 수학적 분석결과와 시뮬레이션 결과가 상당히 일치함을 확인하였다. 기존에 IPACT의 성능평가는 시뮬레이션에만 의존하였는데, 이 방법은 시간과 노력이 많이 필요하였지만, 수학적 성능분석은 성능지표를 단시간 내에 다양하게 구할 수 있어서 시스템 설계에 널리 활용될 수 있을 것이다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 1998년도 가을 학술발표논문집 Vol.25 No.2 (3)
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• pp.630-632
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• 1998

본 논문에서는, Multi[le-Buffered a$\times$a Crossbar 수위치의 성능 분석 모형을 제안하고 스위치에 장착된 buffer 의 개수의 중가에 다른 성능 향상 추이를 분석하였다. buffered스위치 기법은 다수 데이터 패킷을 동시에 전송할 때 네트웍에서 발생되는 충돌문제를 효과적으로 해결할 수 있는 방법으로 널리 알려져있다. 제안된 성능 예측 모형은 스위치 입력 단에 유입되는 데이터 패킷이 buffered 스위치 내부에서 전송되는 유형을 확률적으로 분석하여 수립되었다. 모형의 수학적 복잡도 해결을 위하여 확률 식 유도 과정 등에 steady state 개념을 도입하였다. 제안한 모형은 스위치 크기 및 스위치에 장착된 buffer의 개수와 무관하게 buffered a$\times$a 크로스바 스위치의 성능 예측을 가능케 하고, 나아가서 이들로 구성된 다층 연결 망의 성능 분석에 확대 적용이 가능하다. 제안한 수학적 성능 분석 연구는 실효성 검증을 위하여 병행된 시뮬레이션 결과는 미세한 오차 범위 내에서 모형의 예측 데이터와 일치하는 결과를 보여 분석 모형의 타당성을 입증하였다. 또한, 분석 결과 스위치에 소수의 버퍼를 장착했을 때, throughput이 크게 증가하지만, 네 개 이상의 버퍼를 장착되는 버퍼의 개수가 네 개 정도일 경우 가격 대 성능비가 우수한 것으로 추론되었다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송공학회 2015년도 추계학술대회
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• pp.81-83
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• 2015

객관적 영상 화질 측정(Image Quality Assessment: IQA)방법은 영상 화질 최적화 문제해결을 목적으로 하는 영상 처리 및 컴퓨터 비전 분야에 매우 중요하게 사용된다. 이를 위해, 저복잡도, 고성능 및 좋은 수학적 특성(예를 들어, 척도성(metricability), 미분가능성(differentiability) 및 볼록 성질(convexity))을 모두 만족시키는 객관적 IQA 방법이 활발히 연구되어 왔다. 그러나, 위해 위에서 언급한 좋은 수학적 특성을 가지는 대부분의 객관적 IQA 방법들은 좋은 수학적 특성을 만족시키기 위해 상당한 예측성능의 감소를 초래했다. 본 논문은 위에서 언급한 좋은 수학적 특성을 모두 만족시키면서, 예측 성능이 향상된 새로운 IQA 방법을 제안한다. 인간 시각 체계의 감수영역은 광도 입력에 대해 공간 도메인에서 미분 형태의 응답을 가지므로, 제안 방법은 이러한 시각 체계 응답을 모방하여 기울기 연산자를 도입한다. 제안한 방법에서 도입한 기울기 연산자는 매우 단순하게 설계되어, 계산 복잡도가 매우 낮다. 광범위한 실험 결과, 제안하는 IQA 방법은 기존 수학적 특성이 좋은 IQA 방법들 대비 더 좋은 성능을 보이면서 계산 복잡도 또한 낮았다. 따라서 제안 IQA 방법은 다양한 영상 화질 최적화 문제에 매우 효과적으로 적용될 수 있다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 1999년도 가을 학술발표논문집 Vol.26 No.2 (3)
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• pp.244-246
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• 1999

본 논문에서는, multiple-buffered crossbar 스위치를 이용한 다층 연결 망의 성능 분석 모형을 제안하고, 스위치에 장착된 buffer의 개수 증가에 따른 성능 향상 추이를 분석하였다. Buffered 스위치 기법은 다층 연결 망 (Multistage Interconnection Network, MIN)의 내부의 데이터 충돌 문제를 효과적으로 해결할 수 있는 방법으로 알려져 있다. 제안된 성능 분석 모형은 먼저 네트웍 내부 임의 스위치 입력 단에 유입되는 데이터 패킷이 buffered 스위치 내부에서 전송되는 패턴을 확률적으로 분석하여 수립하였다. 분석 모형의 수학적 복잡도 절감을 위하여 확률식 유도 과정에 정상상태 확률 rosa(steady state probability)을 도입하였다. 제안한 모형은 스위치의 크기 및 스위치에 장착된 buffer의 수와 무관하게 확대 적용이 가능하다. 제안한 수학적 성능 분석 연구의 실효성 검증을 위하여 병행된 시뮬레이션 처리 결과는 상호 미세한 오차 범위 내에서 모형의 예측 데이터와 일치하는 결과를 보여 분석 모형의 타당성을 입증하였다. 2$\times$2 스위치로 구성된 8$\times$8 MIN을 대상으로 분석을 시행한 결과 스위치에 2~4개의 buffer를 장착했을 경우 unbuffer 스위치 경우와 비교하여 네트웍 정상상태 Throughout의 증가율이 높고 네트웍 Delay 또한 낮아져 효율적인 것으로 나타났다. 따라서 2~2 crossbar 스위치로 구성된 MIN의 경우 스위치에 장착된 buffer의 개수가 네 개 정도일 경우가 가격 대 성능비 면에서 가장 유리한 것으로 연구되었다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2007년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.34 No.1 (B)
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• pp.261-266
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• 2007

내장형 시스템에 보다 강력한 성능이 요구됨에 따라 내장형 마이크로 프로세서는 보다 깊은 파이프라인을 채택하고 있다. 따라서, 내장형 마이크로 프로세서는 보다 정확한 분기 예측기를 필요로 하고 있다. 이러한 상황에서 분기 예특기의 구조, 성능 및 전력 소모와 전체 시스템의 전력 소모 사이의 trade-off를 분석하는 것은 매우 중요하다. 내장형 환경에서 시스템의 전력 소모는 설계 시 매우 중요하게 고려되어야 한다. 특히 내장형 시스템의 요구사항은 동작할 응용 프로그램에 의하여 규정되고, 전력 소모도 응용프로그램의 구조와 강하게 연관되어 있다. 본 논문의 목표는 내장형 환경에서 성능-전력 공간에서 분기 예측기를 분석하는 기법을 제시하는 것에 있다. 이를 통하여, 분기 예측기 테이블의 성능-전력을 고려한 최적화된 크기를 찾을 수 있다. 이러한 목표는 수학적 모델링을 통한 정량적 예측의 수행 및 시뮬레이션 결과와의 비교를 통한 수학적 모델링의 검증의 과정을 통하여 이루어진다. 결과는 우리의 수학적 모델이 성능-전력 공간에서 분기 예측기 테이블의 최적화된 크기 결정의 해법을 제공하고 있음을 보여주고 있다.

• 정보처리학회논문지C
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• 제16C권1호
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• pp.133-142
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• 2009

이 논문에서는 은닉 노드(hidden node)들이 있는 환경에서 IEEE 802.15.4의 성능을 정확하게 예측할 수 있는 수학적 모델을 제시한다. 기존의 802.15.4 성능 분석을 위한 수학적 모델은 은닉 노드들이 없는, 즉 모든 노드들은 다른 노드들의 전송 상태를 측정할 수 있는 이상적인 상황만을 고려하였다. 그러나 노드들의 배치에 따라서 은닉 노드들이 빈번하게 발생할 수 있어, 기존의 모델들은 현실적 환경에서 802.15.4의 성능을 정확히 측정하지 못하는 문제가 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해서 이 논문에서 제안한 모델은 기존의 802.15.4의 성능 모델에 은닉노드의 성능 영향 모델을 추가하였다. 제안한 802.15.4의 수학적 성능 모델에 의하면 작은 은닉 노드의 수에 의해 성능이 급격하게 저하된다. 일례로 전체 노드의 5%가 은닉노드일 때 802.15.4의 성능이 최대 62% 저하된다. 이러한 예측한 결과는 ns-2의 시뮬레이션 결과와 비교할 때, 최대 6%의 오류한도에서 동일하다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제41권7호
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• pp.31-40
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• 2004

본 논문에서는 Gigabit Ethernet-PON의 상향 트래픽 제어를 위해 기존에 제안되었던 Interleaved polling with Adaptive Cycle Time (IPACT) 방식의 gated service 스케줄링의 성능을 수학적으로 분석하였다. 성능분석 방법은 EPON MAC 프로토콜을 polling system으로 모델링하고, mean value analysis를 사용하였다. Arrival rate λ의 값을 세 구간으로 나누고, 구간마다 의 수학적 분석과정을 제시하였다. 첫 번째 구간은 λ의 값이 매우 작아서 ONU들의 데이터 전송이 거의 없는 구간이고, 두 번째 구간은 λ의 값이 충분히 커서 ONU들의 연속적인 데이터 전송이 일어나는 구간이고, 세 번째 구간은 λ의 값이 매우 커서 ONU들의 버퍼가 항상 포화상태에 있는 구간이다. 분석결과 gated service의 평균 패킷 지연시간과 평균 큐 사이즈, 평균 싸이클 시간 등을 구하고, 수학적 성능분석의 정확성을 검증하기 위해 시뮬레이션을 수행하여 수학적 분석결과와 시뮬레이션 결과를 비교하였다. 이를 통해 수학적 분석결과와 시뮬레이션 결과가 상당히 일치함을 확인하였다. 기존에 IPACT의 성능 평가는 시뮬레이션에만 의존하였는데, 이 방법은 시간과 노력이 많이 필요한 반면, 수학적 성능분석은 성능지표를 단시간 내에 다양하게 구할 수 있어서 시스템 설계에 널리 활용될 수 을 것이라 예상된다. 이때 EPON의 제어 파라미터를 조절함으로써 트래픽 특성에 맞는 시스템을 설계할 수 있다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제17권9호
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• pp.2036-2040
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• 2013

본 논문은 동일한 확률적 특성을 갖는 두 개의 독립된 채널이 있는 환경에서 동적 스펙트럼 접속 방식의 성능을 수학적으로 분석한다. 여기서 고려하는 동적 스펙트럼 접속 방식은 다음과 같다. 첫 번째 방식은 전송에 성공한 경우 동일한 채널을 다시 센싱하고, 실패한 경우 다른 채널을 센싱하는 방식이다. 두 번째 방식은 전송에 실패한 경우 동일한 채널을 다시 센싱하고, 성공한 경우 다른 채널을 센싱하는 방식이다. 본 논문은 두 번째 방식에서 이차 사용자의 시스템 처리율과 일차 사용자와의 겹침 확률을 3차원 임베디드 마르코프 체인을 이용하여 수학적으로 분석한다. 또한, 두 방식의 성능을 수학적 분석과 시뮬레이션을 통해 비교한다.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제22권3호
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• pp.13-18
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• 2017

본 논문에서 802.11 무선랜의 Power Save Multi-Poll (PSMP) 동작에 대한 성능을 수학적으로 분석한다. 수학적 분석을 통하여 우리는 전체 동작 시간 중 전력 소비에 사용되는 시간을 구함으로써 전력 소비 효율을 얻는다. 수학적 분석을 통하여 PSMP 동작의 효율성을 예측할 수 있다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2002년도 하계학술대회 논문집 D
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• pp.2774-2776
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• 2002

본 논문에서는 리플렉티브 메모리 방식의 산업용 통신망으로 개발된 ERCNet(Ethernet based Real-time Control Network)에 대해서 설명한다. ERCNet은 기존의 리플렉티브 메모리 방식의 네트워크에 비교하여 속도가 빠르고 데이터 처리량이 많다. ERCNet은 갈수록 데이터 양이 증가하고 있는 산업 환경에 적합하도록 만들어졌다. 본 논문에서는 ERCNet의 전체적인 구조와 성능향상을 위해 고안된 기기들에 대해서 설명하고, ERCNet의 성능 척도에 대해 수학적 분석을 행한다. 마지막으로 ERCNet 의 성능에 대한 수학적 분석 결과 수식에 대해 실험을 통해 정확성을 검증한다.