• 스마트미디어저널
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• 제11권2호
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• pp.70-76
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• 2022

클라우드 서버를 이용한 IoT 응용 개발은 네트워크로 연결된 하드웨어에 데이터 송수신 지연, 네트워크 트래픽, 실시간 처리 지원을 위한 비용 등의 문제가 발생한다. 엣지 클라우드 기반 플랫폼에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 빠른 데이터 전달이 가능하도록 뉴로모픽 하드웨어를 사용할 수 있다. 본 논문에서는 FPGA상에서 스파이킹 뉴럴 네트워크를 위한 모델 최적화 기법을 제안한다. 뉴로모픽 하드웨어에 최적화된 네트워크 모델 파라미터를 자동 조정하는 것에 초점을 맞추었다. 정확도에 대한 사용자 요구사항을 기반으로 더 높은 성능을 보이도록 최적화를 수행한다. 성능 분석 결과, 기존의 오픈 프레임워크에서 지원하는 고정 기법과 달리 사용자의 요구사항을 모두 만족하였으며 수행시간 측면에서 더 높은 성능을 보였다.

• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제12권11호
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• pp.319-328
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• 2023

에지 컴퓨팅 기술은 클라우드 컴퓨팅과 달리 기기와 사용자와 가까운 곳에서 데이터를 분석하고 판단하여 실시간 서비스, 민감한 데이터 보호, 네트워크 트래픽 감소와 같은 장점을 제공한다. 에지 컴퓨팅 플랫폼의 대표적인 오픈소스인 EdgeX Foundry는 현실 세계의 다양한 장치와 IT 시스템 사이에서 서비스를 제공하는 오픈소스 기반 엣지 미들웨어 플랫폼이다. EdgeX Foundry는 기존의 센싱된 데이터를 다루기 위한 서비스와 함께 카메라 장치를 다루기 위한 서비스를 제공하는데, 이 서비스는 단순 스트리밍 및 카메라 장치 관리만 지원할 뿐 EdgeX 내부에 장치에서 얻은 이미지 데이터를 저장하거나 처리하지 않는다. 본 논문에서는 EdgeX Foundry에서 제공하는 서비스 일부를 응용하여 EdgeX 내부에 이미지 데이터를 저장하고 처리할 수 있는 기법을 제시한다. 제시한 기법을 기반으로 실험 및 성능 평가를 위해 자율주행 분야에서 핵심적으로 사용되는 객체탐지 서비스를 위한 서비스 파이프라인을 만든 후 기존 방법과 비교 분석하였다. 이 실험을 통해 에지 컴퓨팅 플랫폼에서 이미지/동영상 데이터를 저장하고 처리하는 과정 등이 추가되었음에도 기존 방법에 비해 지연시간이 거의 없는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제30권1호
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• pp.134-142
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• 2003

효과적인 멀티캐스트 트래픽 제어를 위하여 다단계 상호연결 네트워크에 기반한 ATM 스위치 구조에 대하여 언급한다. ATM 스위치의 많은 응용분야에서는 점대점 뿐만 아니라 멀티캐스트 연결도 요구되는 것으로, 이것은 하나의 시작지로부터 임의의 다수 목적지로 전달되는 멀티캐스트 연결은 온라인 화상회의, VOD, 분산 데이타 처리 등과 같은 응용분야에 중요하다. 이러한 서비스를 제공하기 위한 멀티캐스트 ATM 스위치 설계 시 고려해야할 사항으로서는 오버플로우 문제, 많은 복사본을 갖는 셀 처리 문제, 그리고 블록킹 문제들 외에도, 공정성 문제와 우선 순위 제어 문제 등이 있다. 특히 들어오는 입력셀들을 골고루 입력포트에 분산시키고자 하는 공정성 문제는 큰 복사본 수를 가진 셀이 상위 입력포트로 들어올 경우 발생된다. 이 경우 running sum을 계산하는 방법에 의해 상위 입력포트가 하위 입력포트 보다 우선적으로 전송됨으로써, 이로 인해 하위 입력포트에 도착하는 셀이 다음 사이클로 전송이 미루어지게 되어 전송 지연 시간이 길어지게 된다는 문제점이 발생된다. 이를 위해 본 논문에서는 셀 분할 및 그룹 분할 알고리즘을 제안하였으며, 또한 입력 패킷의 요구 수에 따른 적절한 복사와 넌블록킹 특성을 기반으로 공정성 제어 방안을 제시한다. 제안된 방법의 성능은 산출량과 셀 손실률, 셀 지연 시간으로 평가하였다.

• 정보처리학회논문지C
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• 제16C권3호
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• pp.285-298
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• 2009

유비쿼터스 기술의 발전과 함께 센서 네트워크는 다양한 분야에서 활용되고 있다. 그 중 특히 의료 분야는 중요한 응용 분야 중의 하나로 바디 센서 네트워크의 표준화 동향과 함께 관심이 집중되고 있다. 의료 센서 네트워크는 기존의 일반적인 환경의 센서 네트워크와는 다른 의료 환경만의 특징들을 가지고 있다. 따라서 본 논문에서는 이와 같은 특징들을 반영하여 계층적인 의료 센서 네트워크 구조를 제안하였고, 계층적인 구조를 바탕으로 하여 센싱 데이터 전송 방식을 소개하였다. 즉, 효율적인 센싱 데이터 전송을 위해서는 환자들의 요구 사항과 건강 상태를 고려하여 각 센서 노드들에게 우선 순위(Priority)와 경계값(Threshold Value)을 주었다. 이를 통해 클러스터 헤드에서 응급 데이터를 우선적으로 빠르게 베이스스테이션으로 전송하도록 하였다. 또한 이와 같은 구조와 전송 방식을 바탕으로 센서 네트워크를 위해 Eschenauer와 Gligor가 제안한 키 메커니즘을 기반으로 하여 새로운 키 관리 기법을 제안하였다. 이는 각 클러스터 헤드들이 높은 우선 순위를 갖는 응급 노드들에 대해서 이웃 클러스터로 응급 노드와의 키를 미리 전송해주는 Key Provisioning 방법을 사용하여 응급 노드들에 대해서 키 설립을 준비하도록 하여 키 설립이 보다 빠르게 이루어지도록 하였다. 이를 통해 키 설립 지연으로 인한 데이터 전송의 기다림 없이 바로 응급 노드들의 데이터를 클러스터 헤드로 전송할 수 있도록 한다. 이와 같은 계층적인 구조에서의 데이터 전송 방식과 이를 바탕으로 제안한 키 관리 기법은 수식 및 QualNet 시뮬레이터를 사용한 시뮬레이션을 통하여 네트워크 트래픽 오버헤드와 에너지 소모량을 분석하였으며, TmoteSKY 센서보드를 사용해 구현함으로써 그 효율성을 증명하고 실제 응용환경에서의 실현가능성을 입증하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제22권6호
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• pp.1210-1230
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• 1997

본 논문에서는 기준신호를 나타내는 하나의 파일럿채널과 다수의 트래픽채널을 갖는 DS/CDMA용 송수신기구조를 제안한다. 파일럿채널은 데이타 변조가 되지 않은 순수 PN 부호성분을 전송하며 수신단에서 PN 동기 및 동기복조의 기준신호로 이용한다. 또한 이러한 구조는 순방향뿐만 아니라 역방향 링크에도 적용된다. 제안된 DS/CDMA 방식의 특징은 다음과 같다. 첫째, 트래픽채널의 확산 방식은 I-phase 및 Q-phase의 확산부호를 파일럿채널의 그것과 교차하게 배치한 interlaced quardrature-spreading(IQS) 구조를 갖는데 이는 기존의 확산방식에 비해 데이타 신호의 영교차율을 줄여 송신단 출력신호 레벨의 변화를 작게한다. 둘째, PN부호의 초기동기 및 동기초적시 임계값을 적응적으로 자동설정하며, 초기동기시 PN 부호를 한 칩씩 이동하게 하여, 기존의 방식에 비해 초기동기 시간을 절반으로 줄이게 했으며, 수신부에서 PN 부호 발생기를 하나만 사용하여 초기동기 및 동기추적이 되게했다. 또한 state machine을 이용하여 재동기 timing을 자동설정 하도록 설계했다. 셋째, 본 방식에서는 자동주파수조절(automatic frequency control: AFC)기능, 입력신호의 크기에 따라 능동적으로 유효한 출력 레벨을 조절하는 자동 레벨조절(automatic level control: ALC)기능, bit-error-rate(BER)을 자동계산하는 기능, 인접 채널과의 간섭을 최소화하기 위한 스펙트럼 성형기능 등을 도입하여 사용자 편의를 도모했다. 넷째, 데이타 전송속도를 16Kbps~1.024Mbps로 가변이 되게함으로써 다양한 응용에 대처할 수 있게 설계했다. 한편, 본 논문에서 제안한 DS/CDMA 모뎀구조는 다양한 simulation을 통하여, 알고리즘 검증 과정을 거쳤으며, 제안된 DS/CDMA 모뎀 구조는 VHDL을 이용하여 ASIC으로 구현하였다. DS/CDMA용 ASIC은 송신부 ASIC과 수신부 ASIC으로 나누어 개발 하였으며, 한개의 ASIC당 3개의 채널을 동시에 수용할 수 있으며, 다수의 ASIC을 사용하여 여러 채널의 다중접속이 가능하다. 제작완료된 ASIC은 기능시험을 완료했으며 실제 line-of-sight(LOS) 시스템 구현에 적용중이다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제14권1호
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• pp.15-22
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• 2013

WAVE 시스템은 IEEE 802.11p표준으로 지능형 교통시스템 서비스에 응용되는 새로운 개념 및 차량 통신 기술이다. 또한 WAVE 시스템은 도로상의 트래픽의 효율과 안전을 높인다. 그러나 WAVE 시스템의 OFDM 모듈레이션에서 스크램블러 비트 연산 알고리즘은 하드웨어나 소프트웨어 측면에서 병렬 처리가 불가능하므로 효율성이 떨어지게 된다. 본 논문에서는 스크램블러의 비트 연산으로 64비트 행렬 테이블을 구성하는 알고리즘과 64비트 행렬 테이블과 입력 데이터를 병렬 연산하는 알고리즘을 제안하였다. 제안한 알고리즘은 64비트 행렬 테이블을 적용하여 실행한 결과 비트연산 스크램블러보다 1회와 10000회 처리 속도는 약 40.08%-40.27%가 향상되고, 초당 처리 횟수는 468.35회 더 수행할 수 있고, 32비트 스크램블러보다 1회와 10000회 처리 속도는 약 7.53%-7.84%가 향상되고, 초당 처리 횟수는 91.44회 더 수행할 수 있다. 따라서 64비트로 연산하는 스크램블러 알고리즘은 64비트를 처리할 수 있는 CPU를 사용한다면 32비트 스크램블러보다 40% 이상 성능을 향상시킬 수 있다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제9권1호
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• pp.137-142
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• 2014

산업제어시스템(Industrial Control System)은 전력, 가스, 수도, 하수, 오일 및 교통시스템과 같은 국가주요기반시설 및 산업분야에서 원거리에 산재된 시스템의 효과적인 원격모니터링 및 제어를 위해 필수적으로 사용되는 컴퓨터 기반의 시스템을 말한다. 고도로 발전된 IT 및 네트워크 관련 기술들이 산업제어시스템에 적용되어 효율성을 높이는 장점이 있지만, 일반적인 IT 환경에서의 각종 정보시스템이 가지는 사이버보안 취약성 및 사고의 가능성이 증대되는 단점을 가지게 되었다. 산업제어시스템에서 통상적으로 발견되는 취약점은 우선순위, 발생빈도 및 영향의 심각성들과는 무관하게 정책 및 절차, 플랫폼 및 네트워크 등으로 분류된다. 이러한 취약점들은 첫째, 패스워드의 강제 사용등과 같은 보안 정책 및 절차를 적용함으로서 취약점을 경감 시킬 수 있다. 둘째로, 운영체제 및 응용프로그램의 패치 적용, 물리적인 접근제어, 보안프로그램 사용등과 같은 다양한 보안통제를 적용함으로서 취약점을 경감 및 완화 시킬 수 있다. 셋째로, 심층방호개념의 네트워크 설계, 네트워크 통신의 암호화, 네트워크 트래픽 제한, 네트워크 장비에 대한 물리적 접근제어 방법 등과 같은 다양한 보안통제를 적용함으로서 취약점을 제거하거나 완화 시킬 수 있다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제18권4호
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• pp.171-180
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• 2004

멀티미디어를 응용한 서비스 제공이 확대되고 있는 셀룰러 이동통신망에서는 핸드오프호의 절단을(CDP)과 신규 호의 차단을(CBP)을 호레델 QoS 파라미터로 사용하고 있다. 망 서비스 사업자는 CBP보다 CDP에 관심을 두고 CDP를 개선하기 위한 방법으로 핸드오프호에 우선순위를 두어 채널을 할당하는 방법을 사용한다. 그러나 핸드오프호를 위한 채널의 크기에 따라 CDP는 감소시키지만CBP를 증가시키고 채널사용의 효율을 저하시킨다. 본 논문에서는 셀의 채널용량을 신규호 채널영역과 핸드오프호 채널영역으로 구분하고 각 영역을 토큰버킷으로 모델하여 큐잉이론을 적용함으로써 간략한 식으로 CDP 및 CBP를 구하고 이들로 구성된 서비스 등급을 정의하여 서비스 등급이 최소가 되는 핸드오프호 채널영역의 크기를 계산하여 측정기반 적응성 가변경계로 사용하는 기존 연구의 문제점인 트래픽 부하가 높을 경우 증가하는 CDP의 증가를 보완하는 호접속제어를 제안한다. 적응성 가변경계에서 CBP를 고려함으로써 발생된 CDP의 증가는 핸드오프호의 Overflow를 허용함으로써 보완하고 Overflow된 신규호 채널영역의 채널에 대해 신규호의 Preemption을 허용함으로써 CBP에 대한 Overflow의 영향을 제거하여 CDP의 증가를 억제하고 채널사용의 효율을 증가시킨다. 본 연구는 미디어별 QoS에 따라 채널을 할당하여 멀티미디어 서비스를 제공하는 셀룰러 이동통신망에 미디어별 QoS를 제공할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제14권1호
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• pp.33-43
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• 2011

고밀도 파장 분할 다중화 방식(DWDM: Dense-Wavelength Division Multiplexing)을 백본 기술에 활용한 IP/DWDM 차세대 광 인터넷 백본망에서 중요한 문제점 중 하나는, 다양한 하이퍼미디어 응용 서비스들이 요구하는 서비스 품질(QoS: Quality-of-Service)을 고려하여 효율적인 유니캐스트 및 멀티캐스트 라우팅 방법을 제공하는 것이다. 백본망에서 DWDM 기술을 적용하면 파이버 당 여러 개의 파장을 사용할 수 있으므로, 클래스 별로 결합된 IP 트래픽 들을 QoS별로 분류하여 파장 별로 차등화한 전송이 가능하므로 망 대역폭의 효율적인 사용이 가능하다. QoS별로 여러 가지 제약조건을 만족하는 광 파장 패스를 찾는 문제는 일반적으로 NP-complete 문제로 간단한 알고리즘으로 해결하기가 쉬지 않다. 일반적으로 DWDM 망에서 연구된 대부분의 휴리스틱 방법들은 현재 인터넷 라우팅 패러다임 하에서 연구된 개념을 확장하여 활용하는 데, 망 자체가 견고하지 않고 노드 수가 많을 때에는 더더욱 복잡하고 구현하기가 쉽지 않다. 본 논문에서는 이를 해결하기 위해 가상소스와 플러딩에 기초한 QoS 제공 유니캐스트 라우팅 및 멀티캐스트 라우팅 방법인 VS-QUR(Virtual Source-Qualified Unicast Routing)과 VS-QMR(Virtual Source-Qualified Multicast Routing) 방법을 제안한다. 제안된 방법들은 라우팅 패스를 찾기 위해 훨씬 적은 수의 메시지 오버헤드와 같은 조건에서 더 많은 수의 연결이 보장됨을 시뮬레이션 결과로 증명한다.

• 정보처리학회논문지A
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• 제10A권6호
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• pp.691-700
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• 2003

유.무선 인터넷 및 하드웨어의 발전으로 인터넷 방송, VoD(Video On Demand)등의 응용 서비스가 증가하면서 QoS(Quality of Service) 보장 문제가 해결해야 될 중요한 이슈로 부각되고 있다. 현재 인터넷은 모든 패킷을 우선순위에 상관없이 FIFO 형태로 전달하는 최선형(Best Effort) 서비스 기법에 근간하고 있기 때문에 보다 안정적인 서비스 지원을 위한 새로운 QoS 프로토콜 개발, QoS 지원 라우터 개발 등의 연구가 진행 중이다. 하지만 이러한 새로운 QoS 기법들은 기존 인프라를 충분히 활용하지 못하고 새로운 하드웨어 및 소프트웨어를 사용해야 하기때문에 고비용, 비효율성의 문제를 수반한다. 이러한 점에 착안하여, 본 논문에서는 기존의 인프라를 최대한 이용하는 클라이언트/서버 기반의 네트워크 적응형 QoS 제어기법을 제안한다. 제안된 Qos 제어기법은 스트리밍 시스템에서 실시간으로 서비스되고 있는 네트워크 대역폭 상태를 파악하여 QoS를 지원하기 때문에 유ㆍ무선 네트워크에 상관없이 적용할 수 있을 뿐만 아니라, 기존의 스트리밍 서비스에서 사용되는 프로토콜들을 이용하기 때문에 저 비용으로 구현할 수 있다. 또한, 스트리밍 서버와 클라이언트에 새로운 모듈 추가만으로 QoS를 지원하기 때문에 라우터나 네트워크 회선의 교체 없이도 QoS를 보장할 수 있는 장점을 지니고 있다. 인터넷의 트래픽이 폭주하는 경우에서 모의실험을 수행한 결과 일반 인터넷 환경에서는 클라이언트의 버퍼 메모리가 비어 스트리밍 재생 시 끊김 현상이 자주 발생하였으나, 제안한 기법을 사용한 인터넷 환경에서는 동영상의 끊김 현상이 없이(seamless) 재생될 수 있는 스트림이 클라이언트 버퍼 메모리에 항상 있음을 확인할 수 있었다.