• 정보과학회 논문지
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• 제44권11호
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• pp.1219-1230
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• 2017

인터넷을 통한 실시간 스트리밍 서비스는 스마트폰을 중심으로 한 다양한 모바일 플랫폼의 폭발적인 성장으로 인하여 그 수요가 날로 증가하고 있다. 또한 인터넷 상에서 스트리밍 서비스가 차지하는 대역폭의 크기는 2010년에 이미 50%를 넘어섰으며 고화질, 고용량의 멀티미디어 서비스 트래픽으로 인한 네트워크 대역폭의 부족 문제는 점점 더 심각해질 것이다. CCN은 기존의 호스트 기반 인터넷 구조를 콘텐츠 중심의 구조로 개선한 미래 인터넷 아키텍처이다. 그러나 CCN의 경우 일반적인 모든 콘텐츠의 전송을 위해 설계되어 실시간 스트리밍 콘텐츠를 전송하는 것에 비효율적인 측면이 있다. 본 논문은 이러한 CCN의 비효율적인 측면을 분석하고 계층별 차등기반의 실시간 스트리밍 서비스 기법을 제안하여 CCN 환경에서 보다 효율적으로 실시간 스트리밍 서비스를 전송할 수 있도록 한다. 그리고 실험을 통하여 대역폭, 네트워크 부하, 신뢰도 측면에서 성능을 입증하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제25권6호
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• pp.653-663
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• 2014

늘어나는 트래픽 양을 감당하기 위한 방안 중 하나로, 기지국 간의 간섭을 줄여 데이터 전송 속도를 최대화 시키는 방식의 연구가 활발히 진행 중이다. 본 연구에서도 간섭 제어를 위해 안테나 부 어레이를 활용하는 빔포밍을 통하여 간섭을 제어하는 두 가지 기법을 제안한다. 첫 번째 방식은 수평 빔 회전방식으로써 세 종류의 좁은 빔 패턴을 만들고, 이 빔 패턴을 시간 축에서 회전시키면서 간섭을 제어하는 방식이다. 두 번째 방식은 사용자 별 부 어레이 빔포밍 방식으로써 전송받는 사용자 위치에 맞춰 빔포밍 행렬을 적용함으로써 여타 사용자에 대한 간섭을 최소화하는 방식이다. 제안하는 방식의 활용을 통해 셀 내에서 수신 신호 세기 증가 및 외부 셀로부터의 간섭 신호를 억제하는 효과를 얻을 수 있으며, 시뮬레이션을 통해 제안하는 방식들의 성능 이득을 정량적으로 평가하여 제시한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제19권4호
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• pp.750-760
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• 1994

본 논문에서는 폭주제어 기능을 내장한 실시간 및 비실시간 트래픽의 통합방식을 제안한다. 실시간 트래픽은 대기능력이 없으며, 출력 링크를 점유함에 있어 비실시간 트래픽보다 우선순위를 갖는다고 가정한다. 출력 링크가 모두 점유되어 있을시 도착하는 실시간 트래픽은 망의 수용이 불가능하여 손실되며, 반면 비실시간 트래픽은 버퍼에 저장되어 추후에 서비스를 받을 수 있도록 한다. 실시간 트래픽은 대역폭 축소전략에 따라 인코딩되며, 이 전략은 비실시간 트래픽에서의 폭주가 증가함에 따라 강화된다. 본 제안 방식은 실시간 트래픽의 최소 대역폭 요구를 만족시키면서 실시간 트래픽의 수를 최대로 허용하고, 또한 비실시간 트래픽간에 발생하는 폭주를 감소시킴으로서, 통신 대역폭을 효율적으로 사용할 수 있는 방식이다. 제안한 방식에 따른 트래픽 통합 방식을 Markov 시스템으로 모델링하였으며, matrix geometric 방식을 이용하여 수학적인 분석을 수행하였다. 또한 관심의 대상이 되는 성능인자에 대한 성능분석을 수행하였으며, 이에 대한 수치적인 결과도 제공하였다.

• 한국정보처리학회논문지
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• 제5권6호
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• pp.1610-1619
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• 1998

매우 버스티한 특성을 갖는 데이터 트래픽을 지원하는 ABR (Available Bit Rate) 서비스 클래스는 피드백을 이용하여 트래픽을 제어한다. 이에 관한 연구는 점-대-점 연결에 적용하기 위한 것으로 시작되어 최근에는 멀티캐스트 서비스를 요구하는 트래픽 전송이 증가함에 따라 점-대-다중점에 적용하는 연구로 확장되고 있다. 그런데 피드백에 의하여 트래픽을 제어하는 경우 전파지연이 클수록 제어의 효율성이 떨어지게 된다. 특히 멀티캐스트의 경우에는 원거리 수신원은 근거리 수신원에 비하여 피드백의 적시성이 더 떨어져 경로 상황 및 수신원 능력이 동일함에도 불구하고 더 낮은 서비스를 받는 불공정성이 발생할 수 있다. 따라서 멀티캐스트의 경우에는 전파지연으로 인한 피드백 부적시성을 수정하는 것이 더 중요하다. 본 논문은 EPRCA (Enhanced Proportional Rate Control Algorithm)에 의하여 ABR 멀티캐스트 트래픽을 제어하는 스위치들이 자신의 능력이 허용하는 경우 동적인 셀 스케줄링을 이용하여 하단의 폭주에 일시적으로 반응하는 방식을 제안함으로써 원거리 수신원에 대한 제어를 효율적으로 해 줄 수 있는 스위치 동작에 대하여 살펴보았다. 제안한 스위치는 VC (Vitrual Circuit)마다 피드백되는 역방향 RM (Resource Management) 셀에 의하여 동적인 셀 스케줄링을 하므로VC마다 버퍼를 두는 구현상의 복잡성이 있으며, 버퍼 점유율이 높아지는 오버헤드가 있다. 시뮬레이션을 통하여 제안한 스위치 동작을 멀티캐스트 연결에 적용하여 본 결과원거리와 근거리 모든 수신원에서의 셀 손실율이 낮아질 뿐 아니라 두 수신원간의 셀 손실율의 차를 감소시킬 수 있음을 볼 수 있었다.

• 전자공학회논문지
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• 제54권8호
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• pp.34-41
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• 2017

V2I(Vehicle to Infrastructure) 통신은 ITS(Intelligent Transportation Systems)와 텔레매틱스 서비스를 제공하기 위한 차량과 노변 기지국간 통신 기술을 말한다. 차량은 Probe data를 기지국을 통하여 수집하며, 기지국은 도로 상태나 교통 정보를 차량에 제공한다. 이러한 V2I 통신 서비스를 제공하기 위해서는 신뢰성 있으며 높은 전송률을 달성할 수 있는 링크 적응 기법이 필요하다. 수신단은 추정한 CSI(Channel State Information)를 송신단으로 피드백하며 송신단은 이 정보를 이용하여 링크 적응을 한다. 그러나 차량 속도에 의한 채널의 빠른 변화와 계층 간 처리 지연 시간으로 인해 추정한 CSI는 outdated되게 된다. 이를 위해, V2I 통신 시스템에서 링크 적응을 위한 채널 보간과 예측 기법이 필요하다. 본 논문에서는 ADPSS(Advanced Discrete Prolate Spheroidal Sequence) 채널 보간과 예측 기법을 제안한다. 제안한 기법은 정규 직교 기저를 만들고 상관 행렬을 이용하여 채널 보간과 예측을 한다. 또한, 주파수 도메인에서 잡음 제거를 위해 스무딩을 한다. 모의실험 결과, 기존 기법과 비교했을 때 제안한 기법이 차량의 높은 속도와 낮은 속도를 가지는 고속도로와 도심지에서 성능이 향상된 것을 볼 수 있다.

• 한국정보처리학회논문지
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• 제4권7호
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• pp.1770-1780
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• 1997

ATM 망에서의 폭주로 인한 셀 손실은 피할 수 없기 때문에 영상 데이터 전송시 화질의개선 여지가 문제점으로 남아있다. ATM망에서 MPEG 비디오 전송시에 무차별적인 셀들의 손실은 서비스 품질의 심각한 저하를 가져올 수 있다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 두 가지 방법을 제안한다. 첫째, MPEG 부호화기의 데이터 스트림의 트래픽 특성을 분석하여 높은 우선 순위의 데이터 스트림을 생성한다. 그리고 망의 폭주시에 가능한 한 낮은 우선 순위의 셀들을 폐기시키고 높은 우선 순위의 셀들을 전송하게 함으로써 사용자의 QOS를 보장한다. 이 때 부호화기의 데이터 스트림에 대한 우선 순위는 파라미터 ${\beta}$값의 증감에 따라 우선 순위 단계를 조절한다. 둘째, ${\beta}$값이 클수록 우선 순위가 높은 셀들의 수가 증가하게 된다. 이것은 망의 폭주시 우선 순위가 높은 셀의 손실을 초래한다. 이를 예방하기 위하여 본 연구에서는 사용량 감시 제어기를 설치하여 버퍼의 상태에 따라 전송률을 재 조절하는 방법을 취한다. 즉, 부호화기의 대역폭은 부호화기와 네트워크 사이의 재협상을 통하여 얻는다. 본 논문에서는 부호화기의 대역폭 요구사항을 최대 셀 전송률, 버스트 길이, 지속율을 다루는 사용 파라미터 제어(UPC)에 의하여 얻는다. 네트워크 인터페이스 카드(NIC : Network Interface Card)에 있는 적용 부호화기의 비트율 제어 알고리즘은 사용자의 QOS를 유지하기 위해 필요한 UPC 파라미터를 계산한다. 시뮬레이션시에는 동적인 UPC를 지원하는 ATM 네트워크 인터페이스 환경을 통하여 MPEG 부호화기의 비트율을 조절함으로써 측정하였다. 우선 순위가 주어진 데이터 스트림의 대역폭 재협상을 통한 실험의 결과는 대역폭의 이득과 우선 순위가 높은 데이터 스트림의 손실을 방지함으로써 영상의 화질이 개선됨을 보여준다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제11권7호
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• pp.1007-1015
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• 2008

제조공정 내의 센서 및 계장기기로 부터의 실시간 데이터를 웹 상에서 제공하기 위해 XML(eXtensible Markup Language)에 기반한 통신 서비스 모델을 제안하였다. HTML(Hyper Text Markup Language)은 웹상에 비실시간 멀티미디어 데이터를 표현하는 데는 적합하나 제조 공장에서 발생되는 실시간 데이터를 표현하는 데는 적합하지 못하다. 인트라넷 환경에서 프로세스 데이터의 XML 기반 웹 서비스 적용을 위해 시스템 설계 기준을 제공을 목적으로 통신 서비스의 실시간 성능에 대해 평가하였다. 데이터 표현을 위한 XML스키마를 제안하고 메시지 길이 증가로 인한 전송 지연과 원 데이터를 정의된 XML 표현으로 변환하는 과정에서 발생하는 처리 지연의 측면에서 시뮬레이션에 의해 성능을 평가하였다. 시뮬레이션에서 XML로의 변환 기능을 수행함에 있어 두 가지 형태의 구현 구조를 가정하였다. 하나는 데이터의 변환이 데이터가 계측기에서 SCC(Supervisory Control Computer)로 전송된 이후 SCC에서 수행되는 구조이고 다른 하나는 데이터가 SCC로 전송되기 전에 계측기에서 변환 과정이 수행되는 구조이다. 두 구조 각각에 대해 20%, 50%, 80%의 부하와 6종의 메시지 길이의 조건 각각을 변화시키면서 성능을 평가하였다. 실험 결과는 Ethernet 100BBaseT 네트워크에서 총 트래픽이 7 Mbps 이하인 시스템에서 적용이 가능함을 보여 주었다.

• 전자공학회논문지CI
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• 제45권3호
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• pp.175-183
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• 2008

애드혹 네트워크의 실용 영역인 무선 센서 네트워크에서 센서 노드는 배터리에 의해 동작하고 일반적으로 한번 배치된 후 다시 회수 되지 않는다. 따라서 각각의 센서 노드는 한정된 에너지로 감지하고 통신해야 하며, 에너지 효율성은 무선 센서 네트워크의 수명을 결정하는 핵심 설계 요소로서 활발히 연구되고 있고 근래에는 크로스 레이어 최적화를 통해 더욱 개선되고 있다. 본 논문에서는 무선 센서 네트워크 시스템인 ZigbeX 플랫폼에서 센서 노드의 전송 출력 제어를 통하여 데이터 수집 과정에서 소모되는 에너지를 절약하는 새로운 기법을 제안하여 구현하고 실험 및 측정을 통하여 성능 개선 효과를 입증한다. 클러스터 멤버를 구성하는 각 센서 노드에서 클러스터 헤드로 데이터를 전송하는 과정에서 멤버 노드의 송신 출력을 통신 가능한 적정 수준으로 낮춤으로써 에너지를 절약하게 된다. 각 멤버 노드는 클러스터 헤드로부터 수신한 패킷의 RSSI(Received Signal Strength Indicator) 값을 기반으로 하여 자신의 송신 출력을 조절한다. 즉 자신이 전송한 패킷을 클러스터 헤드가 안전하게 수신할 수 있는 적정 수준으로 출력을 낮춤으로써 에너지를 절약하게 된다. ZigbeX 플랫폼 상에서 구현한 프로토콜을 자체 개발한 패킷 분석기를 이용하여 반복 측정한 결과에 의하면, 제안한 출력 제어 기법을 사용함으로써 통신량의 대부분을 차지하는 데이터 수집 과정에서의 에너지가 절약되어 네트워크 수명이 최대 21.9% 증가됨을 확인할 수 있었다.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제29권4호
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• pp.375-385
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• 2002

IETF에서는 높은 대역폭과 낮은 지연시간을 요구하는 음성 및 영상 스트림을 포함한 새로운 종류의 응용 서비스의 QoS를 지원하기 위한 Intserv와 RSVP를 정의하고 있다. 그러나, 현재의 Intserv 모델에서는 각 노드가 각 flow의 상태를 유지해야 하므로, 망의 규모가 커질수록 노드의 구조가 복잡해지고 패킷의 처리 속도도 저하되는 문제점을 안고 있다. 본 논문에서는 이러한 stateful 망 구조의 확장성 문제를 극복하기 위해, core 노드에서 각 flow 상태를 유지하지 않고 edge 노드에서만 각 flow 상태를 유지하도록 제안된 SCORE(Scalable Core) 네트워크 구조를 Intserv 의 각 서비스 QoS를 만족시킬 수 있도록 확장하였으며, 이를 위한 수락제어, 대역폭 할당 방식 및 노드 구조를 제안하였다. 또한, 각 flow에 대한 대역폭 할당. 패킷 지연 및 지연시간의 변이를 성능 변수로 하여, 제안 방식에 대한 성능 실험을 ns-2 시뮬레이터를 이용하여 수행하였으며, 이를 통해 제안 방식이 Intserv에서 제시한 각 서비스의 서비스 품질 요구 사항을 충분히 만족시키면서 Intserv 모델의 단점인 확장성을 문제를 해결할 수 있는 좋은 방안임을 확인하였다.

• 정보처리학회논문지B
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• 제12B권6호
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• pp.679-684
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• 2005

현재 사용되고 있는 대표적인 무선 네트워크 접속 기술들로는 높은 이동성을 지원하는 휴대 전화망인 WWAN(Wireless Wide Area Networks), 높은 대역폭을 지원하는 WLAN(Wireless Local Area Networks), 그리고 방송 및 데이터를 수신할 수 있는 WDMB(Wireless Digital Multimedia Broadcasting) 등을 들 수 있다. 그러나 각각의 기술들은 각각 이동성 및 데이터 전송률, 그리고 데이터의 방향성 등의 한계를 내포하고 있다. 이러한 제약점을 극복하기 위해, 서로 다른 접속 기술을 상황에 따라 전환하여, 현재 서비스 받고 있는 데이터 접속을 끊김없이 연결해 주어야하는 수직적 핸드오프(Vertical Handoff) 기법에 대한 연구가 활발히 진행 중이다. 본 논문에서는 WWAN 인터페이스를 기반으로, 단말에 장착되어 있는 다른 인터페이스들(WLAN과 WDMB)에 대한 에너지 소모를 최소화하여 전체 시스템의 생명시간(Life time)을 최대화하는 인터페이스 선택 알고리즘과 망구조를 제안한다. 또한 다양한 서비스에 대한 트래픽을 분석하여 망단에 존재하는 사용자 버퍼를 관리하고 이를 수직적 핸드오프의 기준으로 활용하여 기존 방식들에 비교하여 전체적 에너지 소모가 기존 기법 대비 각각 $75\%$(WDMB 우선), $34\%$(WLAN 우선) 절감됨을 보인다.