• 대한전자공학회논문지TC
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• 제44권11호
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• pp.67-77
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• 2007

센서 네트워크에서 센서 들의 통신키를 주기적으로 혹은 필요에 의해 갱신하는 것은 매우 중요한 문제이다. 동적인 키관리의 효율성을 기하기 위해, 센서 네트워크는 클러스터 구조를 도입하고 각 CH(Cluster Head)가 클러스터 내의 키를 관리하도록 한다. 그러나, 이러한 클러스터 기반 센서 네트워크에서 CH는 공격의 목표가 되기 쉽고, CH들의 오염은 네트워크 전체에 큰 위협을 가져온다. 본 논문에서, 우리는 CH들의 오염에 강건한 주기적인 키 갱신 방안을 제안하였다. 먼저, 제안방법은 CH가 관리하는 센서들의 수를 줄이고 CH들이 주기적으로 변경되게 함으로써, CH의 오염에 따른 영향을 최소화 한다. 둘째, 제안방법은 임의의 CH와 BS(Base Station)간의 키 설정에 다른 센서노드들을 참가시켜 공격자들을 혼란에 빠뜨린다. 우리는 수치적인 분석을 통해 제안방법이 다른 키 관리 방법들에 비해 안전하고 CH들의 오염에 강건함을 증명하였다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제14권3호
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• pp.423-432
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• 2011

물류창고 시스템에서는 물류의 입고/출고에 따른 재고현황의 변동이 잦고, 내용물에 따라 주위환경요소가 큰 영향을 미칠 수 있으므로, 재고현황 및 환경요소를 빠르고 정확하게 관리하는 것이 물류관리에 있어서 매우 중요하다. 하지만 현재 제안되고 있는 RFID 기반의 물류관리 시스템은 RFID 리더 간 통신에 대해 통일된 국제규격이 없으므로, 부착된 RFID 리더가 물류 컨테이너의 이동 등으로 인해 이종 규격의 물류 시스템으로 이동한 경우, 규격 불일치로 인해 RFID 리더 간의 통신이 단절될 수 있다. 그리고 RFID 리더간의 통신에 일반적으로 사용되는 Centralized MAC 방식의 경우 클러스터 헤더의 (Cluster header) 이동이나 채널 상황의 영향으로 인해 클러스터 헤더가 해당 클러스터에서 사라진 경우, 새로운 클러스터 헤더를 재선출 해야 하고 이 시간동안 각 노드 간 통신이 불가능하다. 따라서 본 논문에서는 이러한 문제점을 극복하기 위한 WiMedia Distributed MAC 프로토콜을 이용한 RFID 노드 간의 통신 방안과, 채널 상황에 능동적으로 대처할 수 있는 Distributed MAC 프로토콜 기반의 릴레이 협력통신 방안을 제안한다. 시뮬레이션 결과는 제안한 방안을 통해 RFID 노드 간 통신 성능이 향상됨을 보인다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제14권4호
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• pp.1419-1436
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• 2020

For an energy harvesting sensor network, when the network lifetime is not the only primary goal, maximizing the network performance under environmental energy harvesting becomes a more critical issue. However, clustering protocols that aim at providing maximum information throughput have not been thoroughly explored in Energy Harvesting Wireless Sensor Networks (EH-WSNs). In this paper, clustering protocols are studied for maximizing the data transmission in the whole network. Based on a long short-term memory (LSTM) energy predictor and node energy consumption and supplement models, an uneven clustering protocol is proposed where the cluster head selection and cluster size control are thoroughly designed for this purpose. Simulations and results verify that the proposed scheme can outperform some classic schemes by having more data packets received by the cluster heads (CHs) and the base station (BS) under these energy constraints. The outcomes of this paper also provide some insights for choosing clustering routing protocols in EH-WSNs, by exploiting the factors such as uneven clustering size, number of clusters, multiple CHs, multihop routing strategy, and energy supplementing period.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제13권6호
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• pp.911-923
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• 2010

In wireless sensor networks (WSNs), cluster based data routing protocols have the advantages of reducing energy consumption and link maintenance cost. Unfortunately, most of clustering protocols have been designed for uniformly distributed sensor networks. However, some urgent situations do not allow thousands of sensor nodes being deployed uniformly. For example, air vehicles or balloons may take the responsibility for deploying sensor nodes hence leading a normally distributed topology. In order to improve energy efficiency in such sensor networks, in this paper, we propose a new cluster formation algorithm named DAEEC (Density Aware Energy-Efficient Clustering). In this algorithm, we define two kinds of clusters: Low Density (LD) clusters and High Density (HD) clusters. They are determined by the number of nodes participated in one cluster. During the data routing period, the HD clusters help the neighbor LD clusters to forward the sensed data to the central base station. Thus, DAEEC can distribute the energy dissipation evenly among all sensor nodes by considering the deployment density to improve network lifetime and average energy savings. Moreover, because the HD clusters are densely deployed they can work in a manner of our former algorithm EEVAR (Energy Efficient Variable Area Routing Protocol) to save energy. According to the performance analysis result, DAEEC outperforms the conventional data routing schemes in terms of energy consumption and network lifetime.

• Journal of Computing Science and Engineering
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• 제6권4호
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• pp.287-293
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• 2012

We introduce a methodology for the study of the application-level performance of time-sharing parallel jobs on a set of compute nodes in high performance clusters and report our findings. We assume that parallel jobs arriving at a cluster need to share a set of nodes with the jobs of other users, in that they must compete for processor time in a time-sharing manner and other limited resources such as memory and I/O in a space-sharing manner. Under the assumption, we developed a methodology to simulate job arrivals to a set of compute nodes, and gather and process performance data to calculate the percentage slowdown of parallel jobs. Our goal through this study is to identify a better combination of jobs that minimize performance degradations due to resource sharing and contention. Through our experiments, we found a couple of interesting behaviors for overlapped parallel jobs, which may be used to suggest alternative job allocation schemes aiming to reduce slowdowns that will inevitably result due to resource sharing on a high performance computing cluster. We suggest three job allocation strategies based on our empirical results and propose further studies of the results using a supercomputing facility at the San Diego Supercomputing Center.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제14권5호
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• pp.1984-2002
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• 2020

With the appearance of wireless spectrum crisis in traditional cellular network, device-to-device (D2D) communication has been regarded as a promising solution to ease heavy traffic burden by enabling precise content delivery among mobile users. However, due to the channel sharing, the interference between D2D and cellular users can affect the transmission rate and narrow the throughput in the network. In this paper, we firstly present a weighted interference minimization cluster formation model involving both social attribute and physical closeness. The weighted-interference, which is evaluated under the susceptible-infected(SI) model, is utilized to gather user in social and physical proximity. Then, we address the cluster formation problem via spectrum clustering with iterative operation. Finally, we propose the stable matching theory algorithm in order to maximize rate oriented to accomplish the one-to-one resource allocation. Numerical results show that our proposed scheme acquires quite well clustering effect and increases the accumulative transmission rate compared with the other two advanced schemes.

• 산업경영시스템학회지
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• 제27권3호
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• pp.59-65
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• 2004

This paper explores an image segmentation and representation method using Vector Quantization(VQ) on color and texture for content-based image retrieval system. The basic idea is a transformation from the raw pixel data to a small set of image regions which are coherent in color and texture space. These schemes are used for object-based image retrieval. Features for image retrieval are three color features from HSV color model and five texture features from Gray-level co-occurrence matrices. Once the feature extraction scheme is performed in the image, 8-dimensional feature vectors represent each pixel in the image. VQ algorithm is used to cluster each pixel data into groups. A representative feature table based on the dominant groups is obtained and used to retrieve similar images according to object within the image. The proposed method can retrieve similar images even in the case that the objects are translated, scaled, and rotated.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제6권9호
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• pp.9-18
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• 2006

본 논문에서는 새로운 가상 토폴로지 재구성 기법을 제안하여 WDM 기반의 클러스터 시스템 구현을 위한 이론 연구를 수행하였다. 제안 기법의 핵심 아이디어는 파장 할당이 요구되는 연결 요청을 최대한 이어서 집합을 형성하는 것으로, 각 집합은 서로 소이며 집합 내의 연결 요청들 중에는 링크의 중복이 일어나지 않도록 한다. 이러한 조건을 만족하도록 집합을 형성한 후, 각 집합마다 파장을 하나씩 할당한다. 이는 일괄적으로 재구성을 수행하는 방법이다. 제안된 기법은 OWns 시뮬레이션도구를 사용하여 측정한 결과, 블로킹 확률 및 ADM 이용률 측면에서 First-fit 기법에 비해 10% 정도의 블로킹 감소율과 30% 정도의 ADM 이용률이 향상되었음을 보였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제36권5B호
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• pp.557-565
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• 2011

본 논문에서 고려하는 선박USN 환경에서는 선박의 특수성으로 인해 멀티홉으로 구성되며 선박의 안전운항과 관련된 센서 노드들은 센싱될 위치에 배치가 완료되면 이동할 필요 없어지게 되므로 고정이 되며, 센서노드 모두 FFD(Full Function Device)로 구성 된다고 가정하였다. 무선 센서 네트워크는 고정된 인프라의 도움이 없이 이동 노드만으로 구성된다. 이는 네트워크의 융통성을 높일 수 있지만 센서 노드의 멤버로서의 자유로운 참여와 이탈 또는 전력소모로 인하여 네트워크의 라우팅에 어려움이 발생하게 된다. 본 논문에서는 선박USN 환경의 고정된 센서 네트워크에서 비트맵과 클러스터 방식의 라우팅을 혼합한 알고리즘을 제안하고 모의실험을 통해 제안한 알고리즘의 타당성을 보였다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제30권12호
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• pp.708-713
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• 2003

인터넷 서비스에 대한 요청의 기하학적인 증가와 그 요구의 양과 질에 대한 다양성은 이질적인 능력을 지닌 서버들로 구성된 웹 서버 클러스터를 구축하게 되었다. 클러스터 환경에서 가장 결정적인 역할을 하는 요청 대 서버의 맵핑 기법이 최근 활발히 논의되고 있다. 기존의 맵핑 방식은 요청의 수를 기반으로 서버들이 동일한 양의 부하를 할당받는 것을 목적으로 한다. 하지만, 최근의 다양한 서비스의 증가로 인해 단순한 부하의 균등화만으로 적절한 지연 시간을 기대할 수 없게 되었다. 이에 요구되는 내용을 기반으로 맵핑을 수행하여 응답 시간을 단축하고 전체 서버들의 캐시 적중률도 높이는, 내용-기반 맵핑(content-based mapping)이 최근의 인터넷 환경에서 매우 긍정적으로 평가받고 있다. 이에 본 논문에서는 내용-기반 맵핑 방식을 이질적 환경에 적합하도록 개선시킨 우선 순위 최상 임의 가중치 맵핑(Prioritized Highest Random Weight Mapping, PHRW Mapping)을 제안하였다. 요구되는 내용을 기반으로 맵핑하며, 이질적 서버들에 대해 능력에 따라 우선 순위를 부여하여 높은 성능의 서버가 많은 요청들을 처리하는 방식이다. 이를 통해 이질적인 서버들로 구성된 클러스터에서 매우 효과적으로 적용하며, 특히 지연 시간에 제한을 갖고 있는 실시간 데이타 서비스의 지연 시간을 효과적으로 감소시킨다. 알고리즘과 시뮬레이션을 통하여, 제안된 기법을 사용하는 경우 짧은 지연 시간을 보장하여 전체 시스템의 성능이 향상됨을 증명하였다.