• 전자공학회논문지
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• 제50권3호
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• pp.78-87
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• 2013

모바일 디바이스, PC, 서버 형 워크스테이션 시스템에서 널리 사용되고 있는 낸드 플래시 메모리는 기존의 하드 디스크에 비해 저 전력 소비, 높은 성능, 랜덤 접근 가능 등의 장점을 갖는 반면, 덮어쓰기가 불가능하여 데이터를 쓰기 전에는 항상 삭제 연산을 필요로 하는 구조적 약점을 지니고 있다. 이를 극복하기 위해 낸드 플래시 메모리의 제어기는 FTL을 사용하여 디바이스 내부 연산을 변형시킨다. 하지만 고성능 대용량 낸드 플래시 메모리 저장장치의 사용이 증가됨에 따라, 제한된 DRAM 크기에 비해 매핑 알고리즘에서 사용되는 매핑 테이블의 크기가 증가하는 문제가 발생한다. 본 논문은 이러한 DRAM의 용량 부족 문제를 해결하기 위해, 페이지 매핑 기법을 바탕으로한 적응적 매핑정보 캐싱 기법을 제안한다. 적응적 매핑정보 캐싱 알고리즘은 다양한 워크로드 분석을 기반으로 낸드 플래시 접근을 최소한으로 하는 매핑정보 캐싱 방식을 사용한다. 트레이스 기반 시뮬레이터를 통해 실험한 결과, 본 논문에서 제시하는 적응적 매핑정보 캐싱 알고리즘은 기존의 고정 매핑정보 캐싱 알고리즘에 비해 최소 7%에서 최대 70%의 성능향상을 보임을 확인할 수 있었다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제47권3호
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• pp.22-30
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• 2010

본 논문은 AMC(Adaptive Modulation and Coding)와 MIMO(Multiple Input Multiple Output)를 결합하여 전송률 및 전송 신뢰도 향상을 가져오는 통신 시스템을 구현한다. 또한 Precoding과 Antenna Subset Selection을 효율적으로 적용하고 MIMO 선택 기법을 결합하여, 최종적으로 AMC와 MIMO 선택 기법이 결합된 통신 시스템을 설계하고 성능을 분석한다. 모의 실험 환경은 안테나 간 상관성이 존재하지 않는 주파수비 선택적 레일리 페이딩 채널을 고려하였으며, 확산인자는 16을 적용하였다. 그 외의 여러 모의 실험 환경은 HSDPA(High Speed Downlink Packet Access) 표준에 근거하여 구성하도록 노력하였다. 본 논문에서 제안한 "AMC와 MIMO 선택 기볍이 결합된 시스템"은 기존의 "AMC와 각 MIMO의 결합 시스템들" 보다 높은 보여주었으며, 열악한 채널 환경에서도 안정적인 전송률을 확보해 주었다. 제안된 시스템은 약 8dB에서 최대 전송률을 나타내었으며, 제안된 시스템과 동일한 최대 전송률올 갖눈 기종의 "AMC와 D-STTD $4{\times}2$ 결합 시스템"과 비교하였을 때 약 6dB 정도 먼저 최대 전송률을 나타냈다. 또한 최대 전송률에 이르기 전까지 거의 모든 SNR(Signal to Noise Ratio)서 기존의 시스템보다 약 2배 정도 높은 전송률을 보였다. 구체적으로 SNR이 2dB인 지점에서 기존의 시스템은 약 2.5Mbps의 전송률을 나타냈으며, 제안된 시스템은 그 2배가 넘는 약 6.4MBps의 전송률을 나타냈다. 또한 SNR이 2dB인 지점에서는 각각 약 7.5Mbps와 15.3Mbps의 전송률을 나타내어 역시 2배에 가까운 차이가 나는 것을 확인할 수 있었다. 제안된 시스템은 AMC 기법을 사용하는 주 목적인 전송률의 향상에 크게 기여하였으며, 특히 평균 전송률의 향상에 효과적임을 확인하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2015년도 추계학술대회
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• pp.401-404
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• 2015

본 논문에서는 UHD급 영상의 실시간 처리를 위한 고성능 HEVC(High Efficiency Video Coding) In-loop Filter 부호화기의 효율적인 하드웨어 구조를 제안한다. HEVC는 양자화 에러로 발생하는 화질 열화 문제를 해결하기 위해 Deblocking Filter와 SAO(Sample Adaptive Offset)로 구성된 In-loop Filter를 사용한다. 본 논문에서 제안하는 In-loop Filter 부호화기 하드웨어 구조에서 Deblocking Filter와 SAO는 수행시간 단축을 위해 $32{\times}32CTU$를 기준으로 2단 하이브리드 파이브라인 구조를 갖는다. Deblocking Filter는 10단계 파이프라인 구조로 수행되며, 메모리 접근 최소화 및 참조 메모리 구조의 단순화를 위해 효율적인 필터링 순서를 제안한다. 또한 SAO는 화소들의 분류와 SAO 파라미터 적용을 2단계 파이프라인 구조로 구현하고, 화소들의 처리를 간소화 및 수행 사이클 감소를 위해 두 개의 병렬 Three-layered Buffer를 사용한다. 본 논문에서 제안하는 In-loop Filter 부호화기 하드웨어 구조는 Verilog HDL로 설계하였으며, TSMC 0.13um CMOS 표준 셀 라이브러리를 사용하여 합성한 결과 약 205K개의 게이트로 구현되었다. 또한 110MHz의 동작주파수에서 4K UHD급 해상도인 $3840{\times}2160@30fps$의 실시간 처리가 가능하다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제41권7호
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• pp.31-40
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• 2004

본 논문에서는 Gigabit Ethernet-PON의 상향 트래픽 제어를 위해 기존에 제안되었던 Interleaved polling with Adaptive Cycle Time (IPACT) 방식의 gated service 스케줄링의 성능을 수학적으로 분석하였다. 성능분석 방법은 EPON MAC 프로토콜을 polling system으로 모델링하고, mean value analysis를 사용하였다. Arrival rate λ의 값을 세 구간으로 나누고, 구간마다 의 수학적 분석과정을 제시하였다. 첫 번째 구간은 λ의 값이 매우 작아서 ONU들의 데이터 전송이 거의 없는 구간이고, 두 번째 구간은 λ의 값이 충분히 커서 ONU들의 연속적인 데이터 전송이 일어나는 구간이고, 세 번째 구간은 λ의 값이 매우 커서 ONU들의 버퍼가 항상 포화상태에 있는 구간이다. 분석결과 gated service의 평균 패킷 지연시간과 평균 큐 사이즈, 평균 싸이클 시간 등을 구하고, 수학적 성능분석의 정확성을 검증하기 위해 시뮬레이션을 수행하여 수학적 분석결과와 시뮬레이션 결과를 비교하였다. 이를 통해 수학적 분석결과와 시뮬레이션 결과가 상당히 일치함을 확인하였다. 기존에 IPACT의 성능 평가는 시뮬레이션에만 의존하였는데, 이 방법은 시간과 노력이 많이 필요한 반면, 수학적 성능분석은 성능지표를 단시간 내에 다양하게 구할 수 있어서 시스템 설계에 널리 활용될 수 을 것이라 예상된다. 이때 EPON의 제어 파라미터를 조절함으로써 트래픽 특성에 맞는 시스템을 설계할 수 있다.

• 정보처리학회논문지C
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• 제14C권5호
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• pp.417-424
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• 2007

무선 LAN(WLAN) 기반 mesh 망은 유선 엑세스 망의 단점을 보완하기 위한 대안으로 많은 주목을 받고 있으나 성공적인 상업화를 위해서는 성능, 보안, 관리 등 기술적인 이슈들을 해결해야 한다. 특히 단말과 유선망 사이의 데이터 교환을 위한 효율적인 경로 선정 문제는 WLAN mesh 망의 신뢰성과 안전성에 많은 영향을 미치므로 효과적인 라우팅 기법의 개발은 선결해야 될 중요한 문제이다. WLAN mesh 망은 포설되는 환경과 단말의 이동성 등에 의해 다양한 특징을 가지므로 reactive 라우팅 기법 혹은 proactive 라우팅 기법 하나만을 이용하는 것은 모든 mesh 망 환경에 적합하지 않다. 따라서 망 환경 변화에 따른 동적인 라우팅 기법 개발이 필요하며 이론 위해서는 망과 단말의 특성이 각 라우팅 기법의 성능에 미치는 영향이 종합적으로 파악되어야 한다. 그러나 현재까지 제안된 라우팅 기법들의 성능 평가에 관한 연구는 제한된 환경에서 모의 실험을 통한 정량적 평가에 머물고 있다. 이에 따라 본 논문에서는 망의 크기, 송신 단말의 밀도, 단말의 이동성, 망 형상 변화 주기론 모두 고려하여 reactive 기법인 AODV와 proactive 기법인 DSDV의 수학적 성능 분석 모델을 제시한다. 제안된 분석 모델은 변화하는 mesh 망 환경에 적응성 있는 라우팅 기법 개발에 이용될 것으로 기대된다.

• 정보처리학회논문지C
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• 제16C권2호
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• pp.151-164
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• 2009

센서 네트워크는 유비쿼터스 컴퓨팅 구현을 위한 기반 네트워크 중의 하나로 그 중요성이 점차 부각되고 있으며, 네트워크 특성상 보안 기술 또한 기반 기술과 함께 중요하게 인식되고 있다. 현재까지 진행된 센서 네트워크 보안 기술은 암호화에 의존하는 인증 구조나 키 관리 구조에 대한 연구가 주를 이루었다. 그러나 센서 노드는 쉽게 포획이 가능하고 암호화 기술을 사용하는 환경에서도 키가 외부에 노출되기 쉽다. 공격자는 이를 이용하여 합법적인 노드로 가장하여 내부에서 네트워크를 공격할 수 있다. 따라서 네트워크의 보안을 보장하기 위해서는 한정된 자원의 많은 센서로 구성된 센서 네트워크 특성에 맞는 효율적인 침입탐지 구조가 개발되어야 한다. 본 논문에서는 센서 네트워크에서 에너지 효율성과 침입탐지 기능의 효율성을 함께 고려하여 침입탐지 기능을 분산적이고 동적으로 변화시킬 수 있는 분산 침입탐지 구조를 제안한다. 클러스터링 알고리즘인 HEED 알고리즘을 수정 (modified HEED, mHEED라 칭함)하여 각 라운드에서 노드의 에너지 잔량과 이웃 노드 수에 따라 분산 침입탐지노드가 선택되고, 침입탐지를 위한 코드와 이전 감시 결과가 이동 에이전트를 통해 전달이 되어 연속적인 감시 기능을 수행한다. 감시된 결과는 일반 센싱 정보에 첨부되어 전달되거나 긴급한 데이터의 경우 높은 우선순위 전달을 통해 중앙 침입탐지 시스템에 전달이된다. 시뮬레이션을 통해 기존 연구인 적응적 침입탐지 구조와 성능 비교를 수행하였고, 그 결과 에너지 효율성 및 오버헤드, 탐지가능성과 그 성능 측면에서 뛰어난 성능 향상을 입증할 수 있었다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제6권6호
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• pp.139-148
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• 2005

차세대 웹인 모바일 웹에 대한 멀티미디어 서비스 욕구는 PC수준이 될 것이며, 이를 지원할 수 있는 단말기 제작 기술, 통신 기술, 서비스 및 표준화 노력들이 진행되고 있다. 모바일 웹 환경에서는 다양한 단말기 종류, 네트워크 능력 및 사용자 선호등을 지원하여 멀티미디어 컨텐츠의 적응 서비스가 가능하도록 하여야 한다. 이것은 목적지인 단말기의 하드웨어 사양과 재생서비스 품질의 다양성으로 인하여 멀티미디어 컨텐츠의 재생 서비스 품질이 고정되어 있지 않음을 의미한다. 만일 새로운 사용자가 새로운 종류의 단말기를 통하여 서버의 멀티미디어 컨텐츠를 재생하려고 한다면, 기존 트랜스코더로 멀티미디어 적응이 가능한지 고려하여야 한다. 그런데 현재 사용되는 멀티미디어 적응 라이브러리들은 하나의 라이브러리에 모든 적응 기능을 넣은 중량 트랜스코더의(heavy transcoder) 형태이다. 이러한 중량 트랜스코더로 제한없는 접속(Universal Access)의 도전을 해결하는 것은 너무 복잡하다. 따라서 본 논문에서는 다양한 새로운 모바일 단말기의 서비스 품질을 만족하는 응용 독립적 멀티미디어 적응 프레임워크를 제안한다. 이것은 중량 트랜스코더대신 하나의 트랜스고딩 기능만을 갖는 단위 트랜스코더들의 집합을 갖는다. 또한 종단간 서비스 품질을 만족하도록 단위 트랜스코더들의 동적 연결을 지원하는 트랜스코더 관리자를 포함한다.

• 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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• 제27권5호
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• pp.529-542
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• 2000

최근 들어 멀티 미디어 정보의 사용이 급격히 증가하면서, 여러 미디어 형태 중 비디오가 많은 각광을 받으며, 다른 타입의 모든 미디어 정보를 하나의 자료 흐름으로 묶고 있다. 디지털 비디오의 실용 가능성은 크게 증대되고 있으나 비디오의 방대한 길이와 비구조적 형식 때문에 효과적인 비디오의 접근은 어려운 실정이다. 따라서 최근에 개발되는 영상과 비디오 정보 관리 시스템은 본 논문에서 제안하는 사용자의 최소 상호 작용과 비디오 구조의 명확한 정의를 필요로 한다. 본 논문에서는 사용자가 쉽게 비디오 내용을 요약한 형태로 보고, 임의로 접근 할 수 있도록 클러스터링 기반 비디오 계층 구조 구축 시스템을 제시한다. 제안된 시스템은 크게 샷 경계면 검출과 계층 구조 구축 단계로 이루어진다. 샷 경계면 검출 단계에서는 복수 특징들을 추출하고, 이웃한 프레임 쌍들에 대한상호관계를 고려한 시간 적응적 필터링 기법을 이용하여 오판될 수 있는 왜곡 성분을 제거함으로써 성능을 향상시켰다. 처리된 복수 특징들은 임계치를 필요로 하지 않는 k-means 클러스터링의 입력으로 사용되어 샷 경계면을 검출한다. 결과인 순차적인 샷 리스트는 시간 지역성과 장면 구조를 효과적으로 모델링하는 특성을 가진 지능적 비감독 클러스터링 기법에 의해 계층 구조로 표현된다. 실험은 정적 영화 비디오와 동적 영화 비디오를 대상으로 수행하였으며, 샷 경계면 검출에서는 평균적으로 95%의 정확성을 보였으며 장면 경계면 검출을 하는 비디오 계층 구조 구축에서도 어느 정도 정확한 장면 경계면 검출 결과를 보였다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제45권1호
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• pp.59-65
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• 2008

본 논문에서는 직교 주파수 분할 다중 접속 방식(OFDMA, Orthogonal frequency Division Multiple Access)에서 전송률의 비율적 제한 조건(Constraint)이 고려된 자원 할당 방식에 대해 논의한다. 제안된 자원 할당 방식은 비트 오율, 전송 전력 및 전송 비율 등에 관한 제한 조건 하에서 사용자들이 요구하는 다양한 서비스를 만족하면서 최대의 시스템 전송률을 얻기 위한 최적화 문제를 다룬다. 본 문제에 관한 최적의 해(optimal solution)는 상당히 복잡하므로 부 채널 할당과 전력 할당을 나누어 복잡도를 낮춘 부 최적 해(Suboptimal solution)를 제안한다. 먼저, 각 사용자에게 할당될 부 채널의 수를 사용자들의 평균 신호 대 잡음비와 전송률 비율을 기반으로 결정한다. 이어서 사용자에게 할당될 부 채널은 변형된 max-min 알고리즘에 따라 결정되고 이를 기반으로 최적화 문제에 대한 Lagrange dual 문제의 해를 구하는 최적의 전력 할당 방식을 제안한다. 또한 보다 낮은 복잡도를 갖는 전력 할당을 위해 반복적 전송 비율 검출 알고리즘을 제안한다. 마지막으로 모의실험을 통해 본 논문에서는 제안하는 알고리즘이 사용자 간의 전송률에 관한 공평성(fairness)을 정확히 만족하면서 시스템의 전송률을 극대화할 수 있음을 분석한다.

• 전자공학회논문지CI
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• 제45권4호
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• pp.53-63
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• 2008

인접한 RFID 리더가 동시에 같은 채널을 사용할 경우 리더간에 충돌이 발생한다. RFID가 밀집된 상황에서는 채널수가 많다고 하더라도 RFID 리더간에 채널접근을 적절히 제어하지 않을 경우 RFID 리더간의 잦은 충돌로 인해 성능을 보장할 수 없다. 기존에 사용되는 리더 충돌 방지 기법인 FH(Frequency Hopping) 및 LBT(Listen Before Talk) 방식의 경우 채널수가 많은 환경에서 효율적으로 채널을 할당하는 메커니즘을 갖고 있지 않기 때문에 동시에 다채널, 밀집리더 환경에서는 성능을 보장할 수 없는 문제가 있다. 본 논문에서는 밀집 리더 환경에서 리더 충돌 문제를 개선할 수 있는 확률적 채널 호핑 알고리즘을 제안한다. 확률적 채널 호핑 알고리즘은 채널을 점유하기 전 LBT 방식을 기반으로 랜덤 백오프를 사용함으로써 여러 리더가 경쟁할 경우 발생하는 충돌을 줄여준다. 또한, LBT 과정에서 타 채널로 호핑하는 확률을 리더의 밀집도 및 채널의 사용률을 반영하여 적응적으로 할당함으로써 채널 이용률을 높인다. 시뮬레이션을 통해 제안하는 알고리즘이 기존의 방법에 비해 우수함을 보인다.