• 인터넷정보학회논문지
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• 제15권3호
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• pp.63-69
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• 2014

IEEE 802.11p 차량 네트워크 환경 (WAVE)에서는 차량 운전자의 안전을 위해서 주기적으로 안전 메시지를 전송하도록 되어 있다. 차량 안전 메시지의 전송을 통해 도로상의 안전과 주행 효율을 제공하기 위해서 WAVE 표준에서는 멀티 채널 멀티 라디오 환경을 제안하고 있다. 그러나 WAVE 표준안은 안전메세지를 하나의 물리 디바이스에 하나의 채널을 이용하여 제어하고 전송하는 것으로 정의되어 있어서 다중 라디오 환경과 안전 메시지 전송 효율성을 고려하지 않았다. 또한 네트워크 무선상에서 서로 충돌이 일어나지 않는 채널을 할당하는 채널 할당은 네트워크 망구성방식을 잘 알고 있거나 모든 노드들이 같은 전송률을 가지는 무선 대역에 있어도 NP-hard한 문제로 잘 알려져 있다. 본 논문에서는 최신 802.11p와 1609.4 802.11p 표준을 이용해서 다중 채널 다중 라디오 WAVE 환경을 무선 메쉬 네트워크로 가정하여 Nash 협상 게임을 통해서 서로 간섭이 없는 채널을 할당하는 방법을 제안하고자 한다. 본 제안된 알고리즘은 시뮬레이션을 통해서 검증하였고 해당 알고리즘이 8채널 3 라디오 환경에서 랜덤 채널 할당 방법이나 Tabu 알고리즘 보다 효율성이 좋다는 것을 입증하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제40권12호
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• pp.2539-2548
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• 2015

이종 셀룰러 네트워크 환경에서 셀 간 간섭 문제와 부족한 주파수자원 환경을 극복하는 것은 통신 성능을 향상시키기 위한 주요 방법 중 하나이다. 정적 주파수 재사용 방식은 한정된 주파수 자원 환경에서 셀 간 간섭 문제를 효율적으로 해결하기 위해 제안된 방식이다. 이러한 방식은 미리 정해진 파워와 대역으로 주파수를 할당하기 때문에 네트워크의 통신 성능향상에 제한이 있다. 또한 기존의 동적 주파수 재사용 방식들은 대부분의 경우 셀 안에 존재할 수 있는 스몰 셀 환경을 고려하지 않고 있고, 네트워크의 트래픽 부하기 심하고 불균일한 환경에 특화되어 있지 않다. 제안한 동적 주파수 재사용 기법은 다중 이종 셀룰러 네트워크 환경에서 네트워크 환경에 적응하여 각 셀의 트래픽 비율에 알맞게 동적으로 주파수를 할당한다. 제안한 기법은 먼저 각 셀 Edge의 PRB 사용량을 수집하고 이에 적응하여 스몰 셀을 제외한 전 셀 지역에 주파수를 재 할당한다. 그 후 이를 고려하여 스몰 셀을 위한 주파수를 할당하고 이를 반복하여 전체 셀의 주파수 자원을 할당한다. 해당 기법은 네트워크의 트래픽 부하가 심하고 불균일할 때 스몰 셀 환경을 위해 각 셀의 트래픽 부하에 적합한 주파수 자원을 할당시킴으로써, 기존의 방식에 비해 Spectral Efficiency 성능을 향상시켜 결과적으로 시스템의 Throughput 성능을 향상시킨다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제46권9호
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• pp.16-23
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• 2009

본 논문에서는 하나의 기지국, 세 개의 중계국, 하나의 수신국으로 이루어진 중계 기반 협동 시스템을 이용하는 새로운 분산 Alamouti 시공간 블록 부호화 기법을 제안하였다. 세 개의 중계국 중에서 선택한 두 개의 중계국과 통신이 이루어지도록 기지국은 두 개의 빔(beam)으로 구성된 array를 사용하는 개별적인 두 개의 안테나로 이루어졌다고 가정하였다. 첫 번째 시간 슬롯(slot) 동안, 기지국의 한 안테나로부터 전송된 개별적인 두 개의 신호가 하나의 중계국에 의하여 선택되고, 더해지고, 증폭되고, 수신국으로 보내진다. 이 전송 기법은 중계국과 수신국 사이의 채널에서 생성될 수 있는 새로운 분산 Alamouti 시공간 블록 부호를 나타낸다. 심벌의 등가 행렬 표현을 이용하여 처노프(Chernoff) 상계(upper bound) 쌍 오류 확률(PEP)의 관점에서 제안된 시공간 블록 부호의 성능을 분석하였다 또한, 수신 신호 성능 관점에서 기지국의 두 개의 안테나 사이의 전력 배분에 따라 결정되는 계수 $\alpha$의 효과를 평가하였다. 컴퓨터 모의실험을 통하여 $\alpha$의 값이 $\frac{2}{3}$일 때에만 세 개의 중계국에서의 수신 신호가 같은 분산을 갖는다는 것을 확인할 수 있었다. 결과적으로 수신국에서 더 나은 성능을 얻을 수 있었다. 이 분석 결과를 통하여 제안된 기법을 이용할 경우 기존의 기법에 비하여 중계국에서의 다이버시티 이득, PEP, 복잡성 관점에서 뛰어난 성능을 얻을 수 있다는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국통신학회논문지
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• 제27권7B호
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• pp.673-685
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• 2002

본 논문에서는 먼저 음성과 데이터 트래픽의 혼합으로 해당 트래픽 채널간의 송/수신 전력 차이가 발생하게 되는 CDMA 순방향 링크 환경에 빠른 폐회로 전력제어 방식을 도입함으로써 발생하는 장단점을 분석하고, 시스템자원 할당 관점에서 기존의 빠른 전력제어 방식의 성능을 개선시킬 수 있는 Zone-based 전력제어 방식을 제안한다. 제안하는 Zone-based 전력제어 방식은 이동국의 위치 분포에 따라 데이터 트래픽의 전력과 전송률을 동시에 제어하는 메커니즘이다. 즉 제안하는 방식은 CDMA 시스템의 빠른 전력제어 방식에 기반을 두고 있으며 동시에 비실시간 데이터 트래픽의 전송률을 적응적으로 제어하여 전력 이득을 얻기 때문에 해당 채널에 소비되는 전력량 이득을 취할 수 있고 결과적으로는 간섭량 생성을 줄일 수 있는 방안이다. 제안하는 방식은 시스템에 유입되는 간섭량이 커지는 상황에서도 고속 트래픽의 서비스 영역을 셀의 전체 영역으로 확보해줌은 물론 저속 트래픽의 QoS도 지속적으로 유지해줄 수 있는 장점을 갖는다. 시뮬레이션을 통한 실험 결과들은 제안하는 방식이 기존 방식에 비하여 상당한 성능 개선이 있음을 보여주었다. 특별히 고속 데이터 트래픽의 수가 증가하는 상황에서 제안하는 전력제어 방식은 전력 소비량과 트래픽 처리율 관점에서 기존 전력제어 방식보다 훨씬 우수한 성능을 보였다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제15권6호
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• pp.187-193
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• 2015

ICT 힐링플랫폼은 만성질환 예방을 목적으로 하며 개인의 생체신호 및 생황습관 등의 정보에 기반을 둔 질환 조기 경보를 목표로 한다. 이를 위한 2-step 개방형 시스템(TOS)에는 힐링플랫폼과 개인건강데이터 저장소간의 중계가 설계되었으며 데이터 처리과정을 실시간으로 전송(모니터링)하기 위한 대량 커넥션 기반의 publish/subscribe(pub/sub) 서비스가 고려되었다. 그러나 TOS pub/sub의 초기 설계에서는 커넥션 메시지를 deflate 알고리즘으로 인코딩하기 위해, 커넥션의 유휴(idle) 여부 및 메시지의 종류에 상관없이 동일한 버퍼를 할당한다. 본 논문의 동적 버퍼 할당은 다음과 수행된다. 우선 각 커넥션의 메시지 전송 유형을 큐잉하고, 각 큐는 tf-idf를 통해 특징(feature)추출 연산 후 벡터로 변환하여 k-means 클러스터에 입력하여 군집을 생성한다. 특정 군집으로 분류된 커넥션은 해당 군집의 자원 테이블에 따라 자원을 재할당 한다. 이때 각 군집의 센트로이드(centroid)는 해당 군집을 대표하는 큐잉 패턴을 사전에 선택하여 자원참조 테이블(버퍼 크기별 인코딩 효율)로 도출한다. 제안된 설계는 TOS의 인코딩 버퍼 자원을 네트워크 커넥션에 효율적으로 배분하기 위해, 군집 및 특징 연산을 위한 연산 자원과 네트워크 대역폭 간의 trade-off를 수행함으로써 TOS의 tps(단위 시간당 실시간 데이터 처리 모니터링 연결수)를 높이는데 활용할 수 있다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제8권6호
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• pp.1107-1114
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• 2004

시스템 패킷 인터페이스 4레벨 2단계(System Packet Interface Leve14 Phase 2)는 10Gbps 이더넷응용 뿐만 아니라, OC-192 대역폭의 ATM 및 POS를 통한 패킷 또는 셀 전송을 위한 물리계층과 링크계층 소자간의 인터페이스이다. SPI-4.2 코어는 전송 인터페이스 블록과 수신 인터페이스 블록으로 구성되어 있으며, 전이중 통신을 지원한다. 전송부는 사용자 인터페이스로부터 64비트의 데이터와 14비트의 헤더 정보를 비동기 FIFO에 쓰고, PL4 인터페이스를 통해 DDR 데이터를 전송한다. 그리고 수신부의 동작은 전송부와 역으로 동작한다. 전송부와 수신부는 캘런더 메모리를 컨피규레이션함으로서 최대 256개의 채널 지원이 가능하고, 대역폭 할당을 제어할 수 있도록 설계하였다 DIP-4 및 DIP-2 패리티 생성 및 체크를 자동적으로 수행하도록 구현하였다. 설계된 코어는 자일링스 ISE 5.li 툴을 이용하여 VHDL언어를 사용하여 기술하였으며, Model_SIM 5.6a를 이용하여 시뮬레이션 하였다. 설계된 코어는 라인당 720Mbps의 데이터 율로 동작하였다. 따라서 총 11.52Gbps의 대역폭을 지원할 수 있다. SPI-4.2 인터페이스 코어는 기가비트/테라비트 라우터, 광학 크로스바 스위치 및 SONET/SDH 기반의 전송 시스템에서 라인카드로 사용할 경우 적합할 것으로 사료된다.

• 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.

• 한국항행학회논문지
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• 제7권1호
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• pp.59-71
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• 2003

제한된 무선 채널을 여러 사용자들에게 공정성과 수율을 보장하면서 서비스하고자 제안된 무선 자원 관리기법이 채널 스케줄러이다. 비례 공정 스케줄링 알고리즘은 AMC(Adaptive Modulation and Coding)/TDM 시스템에서 사용되고 있는 채널 스케줄러로서, 이 알고리즘은 사용자들의 시간적인 공정성을 고려한 상황에서 수율을 높인 것이다. 본 논문에서는 CDM 방식이 결합된 AMC/TDM/CDM 시스템에서 사용 가능한 채널 스케줄러를 제안하였다. CDM 방식을 사용하기 때문에 TDM만을 사용하는 시스템에서처럼 매 시간 슬롯에 한 사용자만을 서비스하는 것이 아니라, 다중 코드 채널을 사용하여 여러 사용자들을 서비스할 수 있다. 따라서 매 순간 다중 채널의 사용자들에게 제한된 송신 전력을 할당하는 문제가 발생한다. 이것을 해결하기 위해서 본 논문에서는 water-filling 알고리즘을 적용한 water-filling fairness(이하 WF2) 스케줄링 알고리즘을 제안하였다. WF2 스케줄링 알고리즘은 water-filling 스케줄링 알고리즘에 사용자들의 평균 신호 대 간섭 전력비를 고려하여 사용자간의 공정성을 부여한 알고리즘이다. 본 논문에서는 레일레이 페이딩과 음영 및 경로 손실을 고려한 시스템 레벨 모의 실험을 통해 WF2 스케줄링 알고리즘의 성능을 분석하였다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제19권11호
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• pp.9-15
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• 2014

본 논문에서는 하둡 클러스터의 네트워크 사용량 감소를 위한 블록 재배치 알고리즘을 제안한다. 하둡 클러스터의 스케줄러는 사용자들에게 작업을 받아 다중 태스크로 작업을 나누어서 각 노드들에게 할당한다. 이 때 스케줄러는 데이터 지역성(Data locality)을 만족시키는 노드에 우선적으로 태스크를 할당한다. 만약 처리할 데이터(블록)가 없는 노드에 태스크가 할당되면 다른 노드로부터 전송받아 처리한다. 클러스터의 블록들은 사용 빈도가 각각 다르기 때문에 노드 간 작업 부하의 차이가 발생하며 이로 인해 노드 간 데이터 전송이 빈번해진다. 그래서 제안하는 블록 재배치 알고리즘은 하둡 스케줄러의 작업 할당 패턴에 따라 블록들을 균등하게 재배치한다. 결국 노드들의 작업부하는 평준화 되고 처리할 블록이 없는 노드에서 태스크를 처리하는 경우가 감소하기 때문에 클러스터의 네트워크 트래픽이 감소한다. 시뮬레이션으로 제안하는 블록 재배치 정책의 성능평가를 진행했으며 기본 지연 스케줄링으로 작업을 처리한 경우와 비교하여 최대 23.3%의 네트워크 사용량 감소를 보였다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제21권6호
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• pp.1-12
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• 2020

저궤도 위성을 활용한 모바일 위성 네트워크는 낮은 출력의 소형화된 단말기를 통해 서비스를 제공할 수 있어 국가 공공재난망 및 국방분야 등 기반 통신망을 사용하기 어려운 상황에서 신뢰성 있는 통신수단으로 활용될 수 있다. 그러나 비상대비 상황에서의 High Traffic 환경은 위성 네트워크의 New call blocking 확률과 Handover Failure 확률을 높이며, 저궤도 위성은 매우 빠른 속도로 궤도를 이동하므로 Handover Failure 확률 증가는 서비스 품질에 큰 영향을 미친다. 위성통신의 채널 할당방식 중 FCA 방식은 DCA에 비해 높은 트래픽에서 상대적으로 양호한 성능을 보여 비상대비 상황에 적절하나 트래픽 증가 시 QoS를 최적화하기 위해 New call blocking 확률과 Handover failure 확률을 최소화해야 한다. 본 논문에서는 FCA 방식 중 Handover Call에 우선권을 부여하는 FCA-QH 방식을 예시로 하여 저궤도 위성의 빔폭과 터미널들의 통화시간을 적응적으로 조절하여 QoS를 개선하는 LEO-DBC(LEO satellite Dynamic Beam width Control) 기법을 제안한다. LEO-DBC 기법을 통해 비상대비 상황의 High traffic 환경에서 모바일 위성통신 네트워크의 QoS를 최적으로 유지할 수 있을 것으로 기대한다.