• 제목/요약/키워드: 네트워크코딩

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무선 인체 네트워크에서의 계산 효율과 에너지 효율 향상을 위한 시스테매틱 네트워크 코딩 (Systematic Network Coding for Computational Efficiency and Energy Efficiency in Wireless Body Area Networks)

  • 김대혁;서영주
    • 한국통신학회논문지
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    • 제36권10A호
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    • pp.823-829
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    • 2011
  • 최근 무선 인체 네트워크 (WBAN)는 유비쿼터스 헬스케어 시스템에의 활용으로 주목 받고 있다. WBAN에서는 인체에 부착 되거나 이식되는 센서 노드와 PDA와 같은 휴대용 개인 베이스 스테이션 (BS)의 에너지 제약이 있고, 이 장치들의 제한된 계산 능력과 메모리 때문에 노드들이 수행하는 계산의 복잡도를 최대한 줄여야만 한다. 또한 생체 신호를 다루기 때문에 신뢰성 있는 데이터 전송이 필수적이다. 본 논문에서는 네트워크 코딩 오버헤드를 줄이고 에너지 효율을 높이기 위해 WBAN을 위한 시스테매틱 (systematic) 네트워크 코딩 기법을 제안한다. 제안하는 시스템을 마코프 체인 (Markov chain)을 이용해 모델링 하고 모든 노드가 BS로의 데이터 패킷 전송을 완료하는데 까지 소모되는 에너지를 최소화 하는 것을 최적화 문제로 정의 하였다. 다양한 환경에서 시뮬레이션을 수행 한 결과 기존의 전송 방법과 비교 했을 때 에너지 효율을 얻는 것을 보였다. 또한 기존의 WBAN에서의 네트워크 코딩의 디코딩 과정 보다 계산 복잡도가 낮아 네트워크 코딩으로 인한 계산 오버헤드를 줄였다.

네트워크 코딩 기반 저탄소·친환경 인지 라디오 네트워크 (A Network Coding Based Green Cognitive Radio Network)

  • 오하영
    • 정보과학회 논문지
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    • 제42권1호
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    • pp.130-137
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    • 2015
  • 에너지 소비율 및 이에 따른 환경문제가 증가됨에 따라 저탄소 친환경을 고려한 통신기법들의 필요성이 대두되고 있다. 네트워크 코딩 기술은 불필요한 데이터 전송, 및 횟수를 줄여주고 데이터 전송패턴을 예측하는데 도움을 줄 수 있기 때문에 에너지 효율적인 통신기법의 기본을 제공해줄 수 있다. 특히 자아 및 주변을 인지하고 최적의 결정을 내릴 수 있도록 해주는 인지 라디오 네트워크와 맞물려서 활용된다면 시너지 효과를 극대화할 수 있다. 본 논문에서는 네트워크 코딩이 가능한 무선환경에서 주파수 및 에너지 소비율을 인지하여 최적의 성능을 낼 수 있는 기법을 제안하고 부분관찰 마코브결정과정(POMDP)으로 모델링한다. 성능평가를 통해 같은 에너지 양을 소비했을 때 제안하는 기법이 기존 연구들에 비해서 최대 25% 성능향상이 있음을 증명했다.

기호코딩 및 정보입자를 이용한 전방향 퍼지 집합 기반 뉴럴네트워크의 설계 (Design of Feed-Forward Fuzzy Set-based Neural Networks Using Symbolic Encoding and Information Granulation)

  • 이인태;오성권;김현기
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2006년도 제37회 하계학술대회 논문집 D
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    • pp.2089-2090
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    • 2006
  • 본 논문은 기호 코딩 및 정보입자를 이용한 유전자 알고리즘의 전방향 퍼지 집합 기반 뉴럴네트워크 (Information Granules and Symbolic Encoding-based Fuzzy Set Polynomial Neural Networks ; IG and SE based FSPNN)의 모델 설계를 제안한다. 기존 퍼지 집합기반 다항식 뉴럴네트워크(FSPNN)의 구조 최적화를 위해 이진코딩을 사용하였다. 그러나 이진코딩에서 스트링의 길이가 길면 길수록 인접한 두 수 사이에 발생하는 급격한 비트 차이라는 해밍절벽이 발생하였다. 이에 제안된 모델에서는 해밍절벽의 문제를 해결하기 위해 기호코딩을 사용하였다. 제안된 모델은 각 입력에 대해 MFs의 개수 만큼 규칙을 생성하는 Fuzzy 집합기반 다항식 뉴럴네트워크(FSPNN)를 그대로 사용한다. 그리고 IG based gFSPNN의 평가을 위해 실험적 예제를 통하여 제안된 모델의 성능 및 근사화 능력의 우수함을 보인다.

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다중경로 환경의 네트워크 코딩에서의 TCP 성능개선 방안 (TCP Performance Improvement in Network Coding over Multipath Environments)

  • 임찬숙
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제11권6호
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    • pp.81-86
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    • 2011
  • 네트워크 코딩위에서의 TCP 성능문제를 해결하기 위해 제안된 가장 잘 알려진 방식에서는 네트워크 코딩 계층이 혁신적인(innovative) 선형 결합을 수신하면 새로 디코드 된 패킷이 없다 하더라도 승인을 보낸다. 이 방식은 매우 효과적이지만 실제로 구현될 때에는 패킷 헤더 크기의 제한으로 인해 코딩 윈도우 크기를 제한해야 하므로 패킷 순서 바뀜 현상이 많이 발생할 때 성능이 저하될 수 있다. 본 연구에서는 네트워크 코딩 환경에서도 패킷 순서 바뀜 현상과 관련된 문제를 다루기 위해서는 중복승인을 사용하지 않고 타이머에 의존하는 TCP가 필요함을 주장한다. 또한 이러한 TCP를 위한 새로운 네트워크 코딩계층을 제안한다. 모의실험 결과는 두 개의 경로를 사용하는 라우팅 환경에서 패킷 순서가 바뀌어 수신되는 패턴에 따라 최대 19%까지 성능이 개선됨을 보여준다.

IoT 환경에서 네트워크 코딩의 위장패킷 탐지와 유효한 복구의 식별 알고리즘 (Detection of Disguised Packet and Valid Reconstruction Identification Using Network Coding in IoT Environment)

  • 이용
    • 정보보호학회논문지
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    • 제30권1호
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    • pp.29-37
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    • 2020
  • 사물인터넷 기반의 응용서비스의 활용이 높아지고 네트워크 사용량이 급격히 증가함에 따라 네트워크 처리량을 개선하기 위하여 네트워크 코딩을 적용하는 연구가 활발하다. 네트워크 코딩에서 노드들은 주변 노드로부터 수신한 패킷을 여러 개 조합한 인코딩 패킷으로 변환하여 전송하고 목적지에서 디코딩할 수 있도록 한다. 이런 방식은 노드간 신뢰를 기반으로 하지만 노드의 참여가 자유로운 사물인터넷 환경에서는 악의적인 노드가 구성에 참여할 경우 패킷을 조작할 수 있게 된다. 목적지에서 수신된 패킷은 하나의 소스에서 전송한 것이 아니라 여러 노드에서 생성한 여러 패킷이 조합된 것이므로 인코딩된 패킷의 진위를 식별하는 것이 어렵게 된다. 본 논문에서는 목적지에서 수신한 패킷이 전송 중에 공격을 받아 "유효하게 식별되는" 위장된 패킷의 존재를 탐지하는 방법과 디코딩 결과 중에 유효한 메시지를 식별하는 방법을 제안한다. 이 방법은 목적지가 위장패킷의 존재에도 불구하고 높은 확률로 재전송없이 수신된 패킷만으로 유효한 메시지를 구할 수 있으므로 네트워크 코딩의 성능이 향상됨을 보여준다.

무선 환경의 네트워크에서 랜덤 선형 네트워크 코딩 적용 성능 분석 (A Performance Analysis of Random Linear Network Coding in Wireless Networks)

  • 이규환;김재현;조성현
    • 한국통신학회논문지
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    • 제36권10A호
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    • pp.830-838
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    • 2011
  • 최근 무선 환경에서 네트워크 효율성 증대를 위하여 네트워크 코딩에 대한 연구들이 많이 진행되고 있다. 본 논문에서는 무선 환경에서 RLNC를 적용하기 위한 고려사항들을 분석해 본다. 우선 기존의 멀티캐스트에서 사용하는 방식으로 우선 분산 환경에 RLNC에 적용 가능한지 살펴보았다. 시뮬레이션 결과 멀티캐스트에서 사용하는 방식대로 적용한 RLNC에서는 디코딩 실패가 발생하였고, X 구조에서 인코딩과 디코딩을 모두 수행하여 디코딩 실패를 제거한 RLNC는 전송 이득이 많지 않았다. 또한 본 논문에서는 hidden 노드 문제, 코딩 기회 분석, RLNC 오버헤드 등의 무선 환경에서 실제적인 고려사항을 분석해 보았다.

포지션 인코딩 기반 스택 포인터 네트워크를 이용한 한국어 상호참조해결 (Korean Coreference Resolution using Stacked Pointer Networks based on Position Encoding)

  • 박천음;이창기
    • 정보과학회 컴퓨팅의 실제 논문지
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    • 제24권3호
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    • pp.113-121
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    • 2018
  • 포지션 인코딩은 문장 내 등장하는 단어의 위치에 따라 가중치를 적용하는 방법이다. 포인터 네트워크는 입력열에 대응되는 위치를 출력하는 딥 러닝 모델이며, 상호참조해결에 적용될 수 있다. 그러나 포인터 네트워크는 입력열의 길이가 긴 경우에 성능이 저하되는 문제가 있다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 본 논문에서는 포지션 인코딩과 동적 포지션 인코딩을 포인터 네트워크에 적용할 것을 제안하고, Encoder RNN의 레이어를 더 깊게 쌓아 높은 수준으로 추상화할 것을 제안하며, 이를 이용한 상호참조해결 모델을 제안한다. 실험 결과, 본 논문에서 제안한 포지션 인코딩 기반 스택 포인터 네트워크 모델이 기존의 포인터 네트워크 모델보다 6.01% 향상된 CoNLL F1 71.78%의 성능을 보였다.

다중 객체 기반 전송을 위한 최적화 적응 프래임워크 (An Optimal Adaptation Framework for Transmission of multiple Visual Objects)

  • 임정연;김문철
    • 한국HCI학회:학술대회논문집
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    • 한국HCI학회 2006년도 학술대회 1부
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    • pp.705-710
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    • 2006
  • 인터넷의 성장과 함께 인터넷 상의 비디오 스트리밍은 콘텐츠 전달에 중요한 수단이 되었다. 기존의 비디오 전송 방식은 사용자 터미널에 하나의 압축된 비디오를 스트리밍하는 것이었으나 최근 다중 뷰 비디오 코딩은 다른 시각 각도에 비디오 스트리밍 서비스를 지원하는 새로운 어플리케이션이 되었다. 따라서 단일 비디오는 다른 초점을 갖는 여러 독립된 비디오 스트림으로 구성되며 이는 더 많은 대역폭을 요구한다. 하지만 시간에 따라 네트워크의 대역폭이 변하는 경우, 계획된 비트율에 따라 콘텐츠의 비트량을 조절하여 양질의 콘텐츠 제공을 보장하기 어렵다. 따라서 트랜스코딩은 가변적인 네트워크의 대역폭에 적응하기 위한 필수적인 처리 단계가 되었다. 본 논문에서는 동시에 다중 비디오의 선택 및 트랜스코딩을 함께 고려하는 최적화 방법을 기반으로 한 스트리밍 다중 뷰 비디오의 최적 적응 프래임워크를 제안한다. 최적화된 비디오 스트림의 집합은 네트워크 대역폭, 트랜스코딩 코스트와 같은 제한을 만족하고 최적의 인지적 화질을 갖도록 선택되거나 트랜스코딩될 수 있으며 이는 MCKP로 모델링될 수 있다. 또한 트랜스코딩시 R-D 커브 상에 최적의 점을 얻기 위해 분리계획법이 적용하며 결과를 비교 분석한다.

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서브 패킷 단위의 네트워크 코딩 및 채널 코딩 결합 기법 (A Joint Sub-Packet Level Network Coding and Channel Coding)

  • 김성연;신지태
    • 한국통신학회논문지
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    • 제40권4호
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    • pp.659-665
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    • 2015
  • 최근 네트워크의 전송 효율 증가를 위한 네트워크 코딩 기법에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 논문에서는 네트워크 코딩 기법 중 하나인 Random Linear Network Coding(RLNC)를 서브패킷 단위로 적용하고 이를 오류 정정 코드중 하나인 Low-Density Parity-Check(LDPC)와 결합한 결합 코드인 A Joint Sub-Packet Level Network Coding and LDPC 기법을 제안하고, 네트워크 코딩 기법의 특성을 동일하게 가지며 제안방법을 사용함으로써 발생하는 추가적인 오류정정 성능을 보이고자 한다. 시뮬레이션 결과, 여분의 패킷을 획득하였을 때, LDPC만을 사용하는 것과 비교하여 오류 정정 능력이 향상되는 것을 확인하였다.

IEEE 802.16 시스템에서 양방향 트래픽을 위한 네트워크 코딩 기법 (Network Coding for Bidirectional Traffic in IEEE 802.16 Systems)

  • 박정민;황준;고승우;황영주;김성륜
    • 한국통신학회논문지
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    • 제36권12A호
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    • pp.975-983
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    • 2011
  • 본 논문에서는 네트워크 코딩 기법이 IEEE 802.16 계열의 무선 통신 시스템에 어떻게 적용되는지에 대해 다룬다. 또한, 본 논문에서는 네트워크 코딩의 overhearing 문제를 피하기 위해, 통신하고자 하는 양단의 단말들이 중계기를 통해 정보를 서로 교환하는 양방향 트래픽에 주안점을 두고 있다. 이러한 양방향 트래픽은 TCP 프로토콜이 혼잡 제어와 ACK을 기반으로 하는 에러 복구를 수행하는 인터넷 환경에서 주로 관찰된다. 그러므로 네트워크 코딩 기법의 적용을 통해 무선 인터넷의 스펙트럼 효율을 향상시킬 수 있을 것이라 예상되는 바이다. 본 논문에서의 모의실험 결과는 네트워크 코딩 기법을 적용하였을 때, 기존의 무선 중계 시스템과 비교하여 평균적으로 36 퍼센트의 수율 향상을 가져올 수 있음을 보여준다.