• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제28권2호
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• pp.251-261
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• 2001

인터넷이 급속도로 발전되면서 트래픽이 폭발적으로 증가하여 현재 라우터에는 많은 부하가 걸리고 있으며 스위칭 기술은 라우팅 보다 빠르게 데이터를 전송하면서 라우터 병목 현상을 줄일수 있다. 따라서 IP 라우팅에 스위칭 기술을 접목한 레이블 스위칭 네트워크가 출현하게 되었다. 레이블 스위칭 기술 중 데이터 기반 레이블 스위칭에서는 흐름 분류와 캐쉬 테이블 관리가 중요하다. 흐름 분류는 패킷을 스위칭으로 전송할 것인지 그렇지 않으면 기존 라우팅으로 전송할 것인지를 결정하는 부분인데 이러한 흐름 분류를 위한 정보와 레이블 스위칭을 위한 정보를 저장하는 곳이 캐쉬 테이블이다. 이런 캐쉬 테이블이 크면 클수록 많은 패킷을 스위칭 할 수 있고 스위칭 설정 비용을 줄일 수 있기 때문에 캐쉬 테이블은 클수록 좋으나 라우터 자원에 의해 제약을 받으므로 적절한 캐쉬 테이블 관리가 필요하다. 따라서 효율적인 캐쉬 테이블 관리를 위해 인터넷 트래픽 특성을 고려한 캐쉬 대체 기법에 관한 연구가 요구되어 진다. 본 논문에서는 레이블 스위칭을 위한 여러 캐쉬 대체 기법들을 소개하고 제안한다. 첫째로 스위칭 용량에 한계가 없을 경우 FIFO, LFC, LRU,기법을 평가하고 우선순위 LRU 가중치 우선순위 LRU 기법을 제안한다. 둘째로 스위칭 용량에 한계가 있을 경우 LFC-LFC, LFC-LRU, LRU-LFC, LRU-LRU 기법이 한계가있을 경우 LRU-가중치 LRU 기법이 가장 나은 성능을 보였다

• 정보처리학회논문지C
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• 제17C권5호
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• pp.433-440
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• 2010

무선 센서 네트워크에서 에너지 효율성, 전송 지연 그리고 확장성은 중요한 요구사항이며, 특히 다수의 노드로 구성된 무선 센서 네트워크의 경우 네트워크 라이프타임 연장을 위해 제한된 배터리 전력 내에서 각 노드의 에너지 소비를 최소화 시켜야한다. 또한 전송률을 향상시키기 위해서는 각 센서 노드의 에너지 소비를 최소화하기 위한 효율적인 알고리즘과 에너지 관리 기술이 요구된다. 본 논문은 무선 센서 네트워크 환경에서 센서 데이터 전송을 위해 경로의 겹침이 없는 다중경로 프로토콜을 제안한다. 제안한 방법은 다중경로를 검색하고 라우팅 테이블에 다중경로를 추가시켜 센서 데이터 전송의 감소를 통해 네트워크 오버헤드를 최소화 시킨다. 제안한 라우팅 프로토콜은 각 노드의 에너지 소비를 최소화하고, 싱크 노드가 수신 강도 범위 내, 외부에 위치하더라도 센서 네트워크의 생명주기를 연장할 수 있다. 실제 데이터를 이용하여 현실 모델에 맞게 센서 네트워크를 구축하고 제안 기법의 타당성을 검증하며, 전체 에너지의 소비량을 평가한다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제9권2호
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• pp.35-42
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• 2008

Mobile IP는 MN(Mobile Node)에 대한 이동성의 해결책을 제시할 뿐 네트워크 이동성(NEMO: NEtwork MObility)에 대해서는 해법이 될 수 없다. NBS(NEMO Basic Support) 프로토콜은 이동네트워크의 모든 노드들에게 세션 지속성을 보장한다. NEMO에서 멀티캐스트를 지원할 경우 Mobile IP에 기반을 둔 프로토콜들은 Mobile IP가 지닌 터널 중첩 문제(Tunnel Convergence Problem)와 같은 태생적인 문제들을 갖는다. 본 논문에서는 NEMO에서의 멀티캐스트 경로최적화 기법을 제안한다. 우선, MR(Mobile Router)이 멀티캐스트 기능과 NeMRI(Nested Mobile Router Information) 테이블을 가지고 있다고 가정하고, NeMRI는 MR의 하위 모든 MR들의 CoA(Care of Address) 리스트와 MR들의 멀티캐스트 서비스 수신여부를 저장한다. 또한 핀볼 라우팅(Pinball Routing) 문제를 위한 어떠한 경로최적화 기법이라도 여기에 적용할 수 있기 때문에 멀티캐스트에 기반을 둔 네트워크 환경에서 경로최적화를 이룰 수 있다. 제안한 기법의 성능을 분석하기 위해 적절한 수학적 비용분석 모델을 제시하였으며, NEMO 환경에서 우리가 제안한 기법은 NBS에 기반을 둔 Bi-directional Tunneling, Remote Subscription 등과 같은 이동 멀티캐스트 기법들에 비하여 매우 뛰어난 비용절감을 확인 할 수 있었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제14권5호
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• pp.1284-1294
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• 2010

USN을 구성 하는 중요 기술로 평가 받고 있는 ZigBee는 근거리 통신을 지원하는 IEEE 802.15.4 표준 가운데 하나로, 라우팅 방식으로 주소 할당 방식을 바탕으로 한 계층적 라우팅과 라우팅 테이블에 기반을 둔 요구형 경로 탐색 방식을 지원한다. 계층적 라우팅은 라우팅 테이블을 사용하지 않고, 자식 노드 또는 부모 노드를 중간 노드로 선택 하여 데이터를 전달하기 때문에 네트워크 토폴로지가 전체적인 네트워크 성능을 좌우하게 된다. 본 논문에서는 ZigBee 네트워크 구성 시 깊이와 편차가 큰 LQI 값만을 이용하여 부모 노드를 선택하는 방식에서 신뢰 모델을 추가 하여 좀 더 신뢰성 있는 네트워크 토폴로지를 구성하는 알고리즘과 신뢰 모델을 활용하여 전체적인 네트워크의 신뢰도를 측정하는 방법을 제안하였고 NS-2를 이용한 네트워크 시뮬레이션과 MG2400 ZigBee 보드로 구현하여 성능을 검증하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제34권4B호
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• pp.403-418
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• 2009

IPv6는 32 비트를 갖는 IPv4의 주소 공간 부족 문제를 해결하기 위하여 제안된 새로운 IP주소 체계로서 128비트를 갖는다. 그러므로 IPv6의 라우팅 테이블을 트라이 구조에 저장한다고 가정할 때, IPv4에 비해 매우 많은 레벨이 존재하게 된다. 따라서 IPv6 주소 검색을 위해서는 트라이 레벨에 따른 선형 검색보다 레벨에 따른 이진 검색 구조가 적합하며, 검색 성능이 더 우수하다는 장점이 있다. 본 논문에서는 IPv6를 위한 트라이 레벨에 따른 새로운 이진 검색 알고리즘을 제안한다 본 논문에서 제안하는 구조는 레벨에 따른 이진 검색의 수행 시 통합 블룸 필터를 사용하여 노드가 존재하지 않는 레벨을 미리 걸러주는 방법을 통하여 외부 메모리 접근 횟수를 줄인다. 실제 라우터에서 사용하는 IPv6 라우팅 데이터를 사용하여 시뮬레이션을 수행하였으며, 1096개의 엔트리를 갖는 라우팅 테이블에 대하여 평균 $1{\sim}3$의 메모리 접근을 통하여 IPv6 주소 검색이 가능함을 보았다.

• 전기전자학회논문지
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• 제5권1호
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• pp.24-34
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• 2001

IP주소룩업(address lookup)은 라우터의 인터넷 패킷 처리에서 가장 많은 시간이 걸리는 부분으로써 인터넷 통신의 성능을 좌우한다. 기존 IP주소룩업에서는 룩업데이블의 느린 갱신속도로 인해 룩업정지(lookup blocking) 또는 시효가 지난 경로(obsolete route)에 의한 부정확한 라우팅이 발생할 수 있다. 따라서 고속의 라우팅에서는 룩업처리율이 높으면서도 갱신시간이 짧은 룩업방법이 절실히 필요하게 되었다. 특히 기존 CAM(content addressable memory, 내용 주소화 메모리)을 이용한 IP주소룩업에서는 룩업처리율이 높으면서 동시에 복잡도도 높지 않은 방식은 룩업테이블의 갱신시간이 O(n)으로 오래 걸렸다. 본 논문에서는 룩업테이블의 갱신시간이 O(1)으로 짧으면서도, 룩업처리율이 높고, 복잡도도 높지 않은 파이프라인 CAM 구조(PICAM)를 이용한 새로운 IP주소룩업 방법을 제안한다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2010년도 추계학술발표대회
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• pp.1760-1762
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• 2010

본 논문에서 3치가산기와 승산기(multiplier)는 전류모드 CMOS에 의해서 구현된다. 첫째, 3치 T-gate를 집적회로 설계의 유효 가용성을 갖고 있는 전류모드 CMOS를 이용하여 구현한다. 둘째, 3치 T-gates를 이용해 회로가 유한체 GF (3)에 대하여 2변수 3치 가산표 (2-variable ternary addition table) 및 구구표 (multiplication table)가 실현되도록 구현한다. 마지막으로, 이러한 동작 회로들은 1.5 CMOS 표준 기술과 $15{\mu}A$ 단위전류(unit current) 및 3.3V 소스 전압 (VDD voltage)에 의해 활성화 된다. 활성화 결과는 만족할 만한 전류 특성을 나타냈다. 전류 모드 CMOS에 의하여 실행되는 3치가산기 및 승산기는 단순하며 와이어 라우팅(wire routing)에 대하여 정규적이고, 또한 셀 배열 (cell array)과 함께 모듈성 (modularity)의 특성을 갖고 있다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제10권2호
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• pp.269-277
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• 2007

네트워크 클러스터링은 한정된 자원을 가진 노드들을 하나의 클러스터로 묶어 개별 노드의 에너지 사용을 줄이고 네트워크 전체의 수명을 연장하는 방법이다. 이와 같은 방법은 클러스터 헤더에 대한 오버헤드, 클러스터 헤더 선언에 대한 광고와 같은 부가적인 에너지 소모를 발생시키지만, 클러스터 헤더에 의해 설정된 경로를 이용함으로써 개별 노드의 에너지 소모를 줄일 수 있다. 따라서 본 논문에서는 라우팅 경로를 설정할 때 필요한 라우팅 메시지를 줄이면서 클러스터를 형성하고, 클러스터 내의 모든 노드들이 감지작업을 보고할 때 클러스터 헤더를 이용하여 보고함으로써, 네트워크 전체의 수명을 연장하는 라우팅 알고리즘을 제안한다. 클러스터 구성 단계에서 개별 노드는 이웃 노드들의 연결 정보를 비트랩으로 표현하여 동일 클러스터를 형성할 수 있도록 하고, 이 비트맵 정보를 이웃 노드에게 단 한번의 전송으로 전체 네트워크의 연결 정보를 유지함으로써 라우팅 경로를 확보하도록 한다. 브로드캐스트 이후에는 이웃 비트맵을 수신하여 비트맵을 갱신함으로써 라우팅 정보를 풍부하게 한다. 센싱 작업을 요청하는 쿼리의 싱크 노드 정보를 수정하여 동적인 크기의 클러스터를 가지도록 설계하여, 네트워크 규모에 따라 클러스터 수를 조절할 수 있도록 한다. 본 논문에서 제안하는 방법을 이용하면 클러스터 형성에 필요한 라우팅 경로 설정 메시지와 개별 노드가 보고하는 라우팅 경로를 쉽게 찾을 수 있게 되어, 개별 노드뿐만 아니라 네트워크 전체의 수명을 연장할 수 있게 된다.

• 한국정보과학회논문지:데이타베이스
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• 제36권2호
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• pp.84-98
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• 2009

라우터의 포워팅 성능을 향상시키기 위해 많은 IP 주소 검색 알고리즘들이 연구되어 오고 있다. 기존에 제안된 블룸 필터를 이용한 IP 주소 검색 구조는 프리픽스 길이별로 블룸 필터 및 해시 테이블을 따로 가지고 있어 구현이 복잡하며, 프리픽스 길이 별 해시 테이블의 개수를 줄이기 위하여 프리적스의 복사가 불가피한 단점을 지닌다. 멀티 다중 해시 테이블을 이용한 병렬 해싱 구조는 프리픽스의 길이별로 해시 테이블을 구성하고, 다중 해싱 함수를 사용하여 모든 프리픽스 길이에 대하여 병렬 검색하는 구조로서 검색 성능이 뛰어나나 병렬 검색 구조이므로 구현이 또한 복잡하다. 본 논문에서는 단일 블룸 필터에 다양한 길이의 프리픽스를 모두 저장하는 통합 블룸 필터와 단일 테이블에 모든 길이의 프리픽스를 모두 저장하는 통합 다중-해시 테이블을 사용하여 구현이 간단하면서도 검색성능이 뛰어난 새로운 IP 주소 검색 구조를 제안한다. 실제 백본 라우터에서 쓰이는 데이타를 이용하여 시뮬레이션을 수행한 결과 $15000{\sim}220000$개의 엔트리를 갖는 라우팅 테이블에 대하여 평균 1.04-1.17번의 메모리 접근으로 IP 주소검색이 가능함을 보였다.

• 한국정보과학회논문지:데이타베이스
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• 제33권6호
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• pp.620-630
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• 2006

센서 네트워크의 다양한 응용 분야들 중에서 널리 사용되고 있는 것이 바로 이벤트 검출(event detection)이다. 이벤트 검출 작업은 사용자가 미리 정한 조건테이블과 센서 노드들로부터 수집된 데이타들 간 조인연산을 사용하여 쉽고 편리하게 수행될 수 있다. 또한 이벤트 검출을 위해 조인연산을 사용할 경우 네트워크-내 조인연산을 수행함으로써 통신 비용을 줄일 수 있다. 본 논문에서는 에너지 효율적으로 네트워크-내 조인연산을 수행하는 알고리즘인 PBA를 제안한다. PBA는 각 노드에서 베이스스테이션으로 데이타를 전송하는 경로 상에서 조건테이블을 나누어 저장하여 네트워크-내 조인연산을 수행한다. PBA는 각 노드들이 자신의 레벨값을 보고 저장할 부분을 식별할 수 있기 때문에 기존의 방법보다 조건테이블 전송 비용을 훨씬 더 적게 발생시킨다. 뿐만 아니라, 기존의 방법이 네트워크의 밀도에 비해 조건테이블의 크기가 클 경우 제 성능을 발휘하지 못하는 반면, 본 논문에서 제안하는 방법인 PBA는 그러한 제약 없이 대부분의 경우에도 효율적으로 동작한다. 실험 결과는 PBA가 대개의 경우에 효율적으로 동작하며, 특히 조건테이블의 크기가 네트워크 밀도에 비해 비교적 크거나 네트워크의 라우팅 트리의 높이가 큰 경우에는 기존의 방법에 비해 상당한 비용 절감 효과가 있다는 것을 보여준다.