• 대한산업공학회지
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• 제27권4호
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• pp.406-412
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• 2001

IP address lookup is to determine the next hop destination of an incoming packet in the router. The address lookup is a major bottleneck in high performance router due to the increased routing table sizes, increased traffic, higher speed links, and the migration to 128 bits IPv6 addresses. IP lookup time is dependent on data structure of lookup table and search scheme. In this paper, we propose a new approach to build a lookup table that satisfies the memory constraint. The design of lookup table is formulated as an optimization problem. The objective is to minimize average depth from the root node for lookup. We assume that the frequencies with which prefixes are accessed are known and the data structure is level compressed trie with branching factor $\kappa$ at the root and binary at all other nodes. Thus, the problem is to determine the branching factor k at the root node such that the average depth is minimized. A heuristic procedure is proposed to solve the problem. Experimental results show that the lookup table based on the proposed heuristic has better average and the worst-case depth for lookup.

• 전기전자학회논문지
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• 제22권3호
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• pp.850-853
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• 2018

본 논문에서는 허프만 코드의 효율적인 복호화를 위하여 균형이진 트리와 정규 허프만 트리를 이용한 복호화 방법을 제안하였다. 균형이진 트리 방식은 트리의 높이를 낮추고 이진탐색이 가능하도록 하여 검색횟수를 줄일 수 있었지만 심벌의 발생확률이 아니라 코드의 크기에 트리를 만드는 것이 단점이다. 이러한 단점을 보완하기 위하여 트리의 레벨 마다 심벌의 발생확률에 따른 균형이진 트리를 구성하고 이진탐색을 레벨 별로 수행하였다. 최상위 레벨부터 순차적으로 검색을 하지 않고 코드가 있는 레벨을 찾아 검색하기 위하여 정규 허프만 트리를 사용하여 검색횟수를 최소화하였다.

• 전자공학회논문지
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• 제52권6호
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• pp.21-31
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• 2015

현재의 인터넷 사용자들은 실시간으로 다양한 멀티미디어 서비스를 제공 받길 원한다. 이에 네트워크 트래픽의 속도는 매우 빨라지고 있으며, 처리하여야 하는 데이터의 양은 해마다 기하급수적으로 증가하고 있다. 데이터는 '패킷'이라는 단위의 데이터 형식으로 전송되며, 패킷분류는 인터넷 라우터의 가장 어려운 기능 중 하나로 모든 패킷에 대하여 선속도로 처리되어야 한다. 다양한 패킷 분류 알고리즘 중, 영역분할 패킷분류 알고리즘은 5개의 패킷 헤더 필드 정보를 동시에 검색할 수 있는 효율적인 알고리즘이다. 영역 분할 사분 트라이는 가장 대표적인 영역분할 패킷분류 알고리즘으로 메모리 요구량이 적은 알고리즘이지 만, 빠른 검색성능을 보장하지 못하는 단점이 있다. 본 논문에서는, 영역 분할 사분 트라이의 단점을 이진 검색 트리를 사용해 보완하는 새로운 알고리즘을 제안한다. 실험을 통하여 제안하는 알고리즘은 입력과 비교되는 룰의 수에 있어 영역 분할 사분 트라이 보다 검색 성능이 향상됨을 보았다.

• 한국정보과학회논문지:데이타베이스
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• 제34권2호
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• pp.119-132
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• 2007

유사 서브 시퀀스 검색은 분자 생물학 분야에서 사용되는 매우 중요한 연산이다. 본 논문에서는 대규모 DNA 시퀀스 데이타베이스를 처리 대상으로 하여 효율성과 정확도를 보장하는 실용적인 유사 서브 시퀀스 검색 기법을 제안한다. 제안된 기법은 이진 트라이를 인덱스 구조로 채택하여 DNA 시퀀스로부터 추출한 일정 길이의 윈도우 서브 시퀀스를 인덱싱 대상으로 한다. 유사 서브 시퀀스 검색 알고리즘은 기본적으로 다이나믹 프로그래밍 기법에 근거하여 이진 트라이를 루트로부터 너비 우선(breadth-first)방식으로 운행하며, 경로 상에 존재하는 모든 유사 서브 시퀀스를 검색해 낸다. 그러나 질의 길이가 윈도우의 크기보다 큰 일반적인 경우에는 질의를 일정 길이의 서브 시퀀스로 분해하여 각 서브 시퀀스에 대하여 유사 서브 시퀀스 검색을 수행한 후, 후처리 과정에 의하여 정확도에 손상 없이 이들 결과를 결합하는 분할 질의 처리 방식을 채택한다. 제안된 기법의 우수성을 검증하기 위하여, 실험을 통한 성능 평가를 수행한다. 실험 결과에 의하면 제안된 인덱스 기법은 접미어 트리에 비하여 약 40%의 작은 저장 공간을 가지고도 약 4-17배의 검색 성능의 개선 효과를 나타낸다. 또한 분할 질의 처리 방식에 의한 유사 서브 시퀀스 검색 알고리즘은 질의 길이가 긴 경우에도 효율적으로 동작하여 Suffix와 Smith-Waterman 알고리즘에 비하여 각각 수배에서 수십배의 검색 성능의 개선 효과를 나타낸다.

• 한국통신학회논문지
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• 제31권2B호
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• pp.71-79
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• 2006

인터넷 트래픽의 급속한 성장으로 인하여, 인터넷 라우터에서는 보다 빠른 주소 검색을 지원하면서도 매우 큰 라우팅 데이터에 대하여도 잘 동작하는 인터넷 주소 검색 구조를 요구하고 있다. 본 논문에서는 이진 검색에 기초한 인터넷 주소 검색 구조를 심도있게 연구하였다. 기존에 연구되어온 대부분의 이진 검색 구조들은 프리픽스의 값에 따르는 이진 검색을 수행하는 구조로서 프리픽스 개수의 로그 함수에 비례하는 검색 속도를 보인다. 한편 프리픽스 길이에 따르는 이진 검색 구조가 연구되어 검색 성능에 있어서는 매우 우수한 성질을 보이나, 순수한 의미의 이진 검색이 불가능하여, 이진 검색시 접근되는 노드에 특수 목적의 마커를 저장하고, 또한 가장 잘 일치하는 프리픽스를 미리 계산하여 저장하는 방식을 통하여 해결하였다. 이러한 복잡한 선계산은 라우팅 테이블의 구성을 매우 어렵게 할 뿐 아니라, 프리픽스의 부가적 추가를 불가능하게 만드는 단점이 있다. 본 논문에서는 이러한 복잡한 선계산 없이 리프-푸슁만을 통하여 프리픽스 길이에 대하여 이진 검색을 수행하는 매우 효율적인 구조를 제안하고, 제안하는 구조의 성능을 실험한 후, 기존에 연구되어온 다른 이진 검색 구조와 성능을 비교하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제32권3B호
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• pp.143-152
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• 2007

네트워크 상에서 정책 기반의 라우팅이나 품질보장(Quality of Service)과 같은 새로운 서비스들을 제공하기 위해서 인터넷 라우터는 패킷을 여러 개의 플로우로 분류하고 각 플로우에 대하여 서로 다른 처리를 해주어야 하는데, 이를 패킷 분류라 한다. 패킷 분류 기능은 초당 수백 기가 비트의 속도로 입력되는 모든 패킷에 대하여 선속도(wire-speed)로 처리되어야 하므로 인터넷 라우터 내에서 새로운 병목점으로 작용하고 있다. 따라서 빠른 속도의 패킷 분류 구조의 필요성이 대두되고 있는데 본 논문에서는 계층 트리를 이용한 패킷 분류 구조를 제안한다. 제안하는 구조는 빈 노드를 갖지 않는 이진 검색 트리를 계층적으로 연결하여 패킷 분류를 수행하는 구조로서, 메모리 효율성을 높이고 메모리 접근 횟수를 줄임으로써 검색 성능을 향상시킨 구조이다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제10권5호
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• pp.33-40
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• 2005

최근 저가의 모바일 기기들이 출시되면서 단순한 휴대용 전자수첩에서 벗어나 학습과 업무용을 많은 이용되고 있으며 일반적인 응용프로그램 또한 많이 생산되고 있다. 그러나 휴대용 모바일 기기들의 단점중 하나가 저속의 소용량 시스템이라는 것이다. 이로 인해 일반 시스템에서 가동 중인 데이터베이스나 검색 알고리즘을 이식 시킬 경우 시스템의 성능을 저하되고 만다. CBDS trio알고리즘을 적용하여 모바일 환경에 맞는 저 용량 색인과 빠른 검색을 실현시킬 수 있게 되었다. 성능을 파악하기 위해 B-tree로 구현된 자바 Treeset API와 비교해본 결과 속도에서는 약간 느렸으나 저장 공간에서는 약 29$\%$의 공간 절약을 할 수 있어 실용 가능함을 보여주고 있다.

• 한국정보과학회논문지:데이타베이스
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• 제32권5호
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• pp.558-566
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• 2005

XML은 인터넷상에서 데이타를 표현하고 교환하기 위한 새로운 표준이다. 본 논문에서는, XML문서에 대한 경로-지향 질의어의 평가를 위한 새로운 접근법에 대하여 기술한다. 본 논문의 접근법에서는, 경로-지향 질의어의 평가속도를 개선하기 위해 경로서명을 이용하는 병렬 매치 인덱싱 구조의 제안과 함께 데이타베이스 안에 저장된 엘리먼트들의 경로서명들과 입력된 질의어의 경로서명 사이에 매치작업을 수행하기 위한 병렬 매치 알고리즘을 설계한다. 먼저, 병렬 매치 구조를 형성하기 위해서는 XML 문서상의 모든 경로서명들에 대한 이진 트라이를 구성한 다음 이들을 병렬 매치 인덱싱 구조로 변환한다. 경로-지향 질의어의 검색 연산을 수행하기 위해 병렬 매치 인덱싱 구조와 병렬 매치 알고리즘을 사용한다. 본 논문에서 제안한 방법에서 알고리즘의 시간 복잡도는 XML 문서내의 경로서명의 수에 대하여 로그값에 비례한다.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제7권5호
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• pp.39-48
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• 2002

인터넷의 급속한 성장에 따라 전자사전에 대한 트랜잭션 처리를 기반으로 하는 상용 응용 소프트웨어의 사용이 증가하고 있다. 그 전형적인 예로서 인터넷 검색엔진을 들을 수 있다. 본 논문에서는 고성능 전자사전의 구축을 위한 새로운 접근방법을 제시한다 전자사전의 메모리 구현에 있어 트라이 데이터 구조를 사용하는 기존의 방식과는 달리, 본 논문에서 제시하는 방식은 다차원 이진트리 구조를 사용한다. 본 논문에서는 다차원 이진트리 기반의 전자사전이 ED-MBT(Electronic Dictionary based on Multidimensional Binary Tree)의 구현 내용과 실용적인 응용 소프트웨어에서 ED-MBT가 갖는 성능향상에 관한 세부적인 분석 결과를 제시한다.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제32권4호
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• pp.543-550
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• 2005

인터넷은 그 급속한 성장과 더불어 점차 더 나은 서비스를 제공할 것을 요구받게 되었다. 이에 따라 차세대 인터넷 라우터들에서의 지능적인 패킷 분류 기능은 필수 불가결한 것으로 여겨지고 있다. 패킷 분류란 미리 정의된 classifier에 의거하여 입력된 패킷에 매치하는 가장 순위가 높은 룰을 찾는 과정이다. 기존에 나와있는 많은 패킷 분류 검색 구조들이 출발지, 목적지 프리픽스 필드에 기반하여 룰을 추려내는 접근 방법을 사용하고 있다. 그러나 대부분의 검색 구조들은 출발지, 목적지 프리픽스 검색을 위하여 트라이 구조에 바탕을 둔 순차적인 일차원 검색을 따르고 있으며, 매우 큰 메모리를 요구한다는 단점을 가지고 있다. 본 논문에서는 메모리를 매우 효율적으로 사용하면서도 출발지-목적지 프리픽스 쌍에 기반한 이차원 패킷 분류 구조를 제안하고자 한다. 코드워드로 구성된 이진 프리픽스 트리를 구성함으로써, 출발지 프리픽스 검색과 목적지 프리픽스 검색이 하나의 이진 트리를 통해 동시에 가능하도록 하였다. 또한 본 논문에서 제안하는 구조인 이차원 이진 프리픽스 트리는 트리 구조 내부에 비어있는 노드를 포함하고 있지 않으므로 트라이 구조가 가지고 있는 메모리의 비효율성 문제를 완전히 제거하였다.