• 정보처리학회논문지A
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• 제12A권6호
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• pp.557-562
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• 2005

높은 클럭으로 동작하는 고속의 프로세서를 다수 이용한 다중프로세서 시스템 성능은 프로세서 자체의 성능보다 상호연결망의 트랜잭션 처리 능력 및 지연에 의하여 큰 영향을 받게 된다. 따라서 상호연결망의 성능은 대역폭 및 지연시간 측면으로 시스템 성능에 큰 비중을 차지한다. 단방향 이중 연결을 이용한 CC-NUMA 구조는 이중 연결을 이용한 대역폭 증가효과와 고속 단방향 링크를 이용한 적은 지연시간으로 인하석 고성능 시스템에서 많이 채용되고 있다. 한편, 이중 연결구조로 인하여 시스템의 상호연결망의 최단 경로는 단일하게 형성되지 않으며, 여러 개의 최단 경로가 구성될 수 있다. 그러나 실제 응용프로그램을 수행할 때, 동일한 홉 수를 나타내는 경로일지라 하더라도 각 연결 링크의 부하 및 경쟁에 따른 지연 시간의 차이를 나타내게 되며, 만일 노드간의 트랜잭션 전달 경로가 정적으로 구성되어 있을 경우, 실제 프로그램의 수행에서 균일하지 못한 연결 링크 부하에 따른 지연 시간의 차이가 나타날 수 있음을 의미한다. 이는 곧 고속의 상호연결망 전체의 대역폭을 균일하게 사용하지 못함으로 나타나는 부가적 지연 시간으로 볼 수 있으며, 이로 인한 응용 프로그램의 수행 성능이 저하될 수 있음을 의미한다. 본 논문은 기존 연구된 단방향 이중 연결을 이용한 CC-NUMA 시스템에서, 노드간 트랜잭션 전달 경로가 정 적으로 구성될 경 우 발생될 수 있는 성능 저하를 평가하고, 정적 경로와 동일한 홉 수의 경로를 나타내며 링크 부하에 따라서 동적으로 전달되도록 부하에 따르는 동적 경로 설정 방법을 제시하였다. 논문에서 제시하는 방법은 기존 경로설정 방법에 대하여 동일한 홉 수를 나타내며, 링크 부하에 따라서 동적으로 경로를 설정함으로써 실시간 경로 분배가 자연스럽게 이루어지도록 하였고, 링크 경쟁을 완화함으로써 보다 균일한 링크 사용을 나타냈고, 링크 획득 실패로 인한 지 연시간을 감소시켰다. 프로그램 구동 시뮬레이션을 통한 성능 검증 결과, 논문에서 제시한 동적경로 설정 방법은 기존 정적 경로 설정 방법에 비해 링크점유시간 편차가 $1{\~}10\%$ 낮게 나타났고, 링크의 획득 실패 횟수가 ${\~}3\%$ 감소하였으며, 그 결과 $1{\~}6\%$의 수행 시간 감소를 나타냈다.

• 전자공학회논문지S
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• 제35S권11호
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• pp.44-52
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• 1998

본 논문에서는 WDM 다중홉 망에서 효율적인 ATM 응용 서비스를 제공하기 위한 노드 구조 및 셀 라우팅 기법을 제시하였다. 제안된 WDM 노드의 파장 교환 구조는 MSN 구조의 논리적 토폴로지를 기반으로 하고, 내부에 광 지연루프를 사용하여 전 ${\cdot}$ 광 신호의 변환없이 셀의 지연을 허용하므로써 Store-and-forward(S&F)와 편향 라우팅의 장점을 취할 수 있다. 제안된 라우팅 기법은 ATM 셀 전송의 우선 순위에 따라 각기 다른 버퍼 점유, 재지연, 편향 기법을 적용하여 서비스 계층별 QoS를 보장하면서 효율적인 경합 해결 및 경로 제어가 가능하도록 하였다. 라우팅 방식-Ⅰ에서는 경함이 발생할 경우 고순위 셀은 S&F 방식으로 라우팅하고 저순위셀은 편향시켜 고순위 셀의 전송지연을 줄이고 처리율을 향상시켰다. 방식-Ⅱ는 망의 트래픽 부하가 적을 경우 저순위 셀도 부분적인 버퍼 점유를 허락하여 저순위 셀의 폐기율을 줄이므로써 망의 이용률을 높일 수 있도록 하였다. 제안한 라우팅 기법들의 성능 평가를 위해 시뮬레이터를 작성하여 균형 및 불균형 트래픽 상황에서 평균 홉수와 처리율 측면에서 성능을 비교 분석하였다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제11권10호
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• pp.1446-1459
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• 2008

인프라스트럭처(infrastructure) 방식 기반의 무선 네트워크에서는 모든 무선 단말간의 통신이 무선 AP(Access Point)를 통하여 이루어진다. 그러나 무선 단말이 음영지역으로 이동하면 무선 단말과 무선 AP간의 통신이 단절되고, 무선 네트워크 내에 존재하는 다른 무선 단말과의 통신도 단절되는 문제가 발생한다. 이를 해결하기 위해서는 기반 통신 시설이 없이도 무선 단말간의 끊김없는 통신을 제공할 수 있는 애드혹(ad hoc) 기반의 무선 네트워크 환경을 고려해야 한다. 이에 본 논문에서는 애드혹 기반의 무선 네트워크 환경에서 홉 간 다중 경로(Hop-by-Hop Multipath)에 전달되는 MAC (Medium Access Control) 프레임의 마감시한을 보장하여 응용 서비스의 품질을 보장할 수 있는 DNSQ-MAC (Dynamic Network State aware Quality of service - Medium Access Control) 기법을 제안하였다. DNSQ-MAC 기법은 애드혹 기반의 무선 네트워크에서 동적으로 변하는 네트워크 상태에 적응하여 서비스 품질을 향상시킨다. Qualnet을 이용한 모의실험을 통해 제안된 기법의 성능을 평가한 결과, DNSQ-MAC 기법은 홉 간 다중 경로에서 전달되는 MAC프레임의 마감시한을 보장하고, MAC계층의 상위 계층인 네트워크 계층에서 동작되는 다양한 라우팅 프로토콜 및 패킷 스케줄러에서도 향상된 서비스 품질을 제공하였다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제43권1호
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• pp.57-70
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• 2006

센싱, 데이터 가공, 통신이 가능한 소형의 센서 노드로 구성된 무선 센서 네트워크는 다양한 환경 변화를 측정할 수 있는 유용한 수단이다. 센서 노드에서 측정된 데이터는 모든 데이터를 수집, 처리하며 사용자에게 전달하는 기능을 가진 프로세싱 센터에 전송된다. 이러한 과정은 에너지 제약을 가진 센서 노드를 고려하여 설계되어야 한다. 일반적으로 인접한 센서 노드는 유사한 정보를 가지므로, 로컬 클러스터를 형성하고 클러스터 헤드에 의해 집약된 데이터를 프로세싱 센터에 전송하는 클러스터링 기법이 저전력 구동에 효과적이다. 자동 구성능력을 지닌 기존의 다중 홉 클러스터 에너지 소비량 모델링 기법은 개별 센서 노드의 정확한 에너지 소비량을 예측할 수 없는 문제를 가지고 있었다. 따라서 본 논문에서는 이러한 문제를 보완한 새로운 클러스터 에너지 소비량 모델링 기법을 제안한다. 제안된 모델링 기법은 보로노이 배열(Voronoi tessellation)을 이용하여 클러스터 헤드의 수에 따른 에너지 소비량을 모델링한다. 즉, 센서 필드의 면적, 분포된 센서 노드의 수와 통신 범위를 이용하여 전체 네트워크의 에너지 소비량을 클러스터 헤드의 수에 따라 정량적으로 나타낸다. 본 모델링 기법을 통해 전체 네트워크의 에너지 소비량이 최소가 되는 클러스터의 수를 예측함으로써 저전력을 실현할 수 있다. 본 논문에서 제안하는 모델링 기법은 시뮬레이션을 통해 구성한 실제 네트워크의 에너지 소비량과 $90\%$ 이상의 정확도를 가지며, 기존 모델링의 $60\%$대에 비춰볼 때 상당히 우수한 정확도를 지니고 있다. 또한, 센서 노드의 밀도가 증가할수록 에너지 소비량 정확도가 증가하는 효과를 확인하였다.

• 전자공학회논문지
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• 제51권11호
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• pp.11-18
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• 2014

무선 센서 네트워크에서 다중 흐름들 (multiple flows) 이 동시에 발생하여 sink 노드로 전달되는 과정에서 기존의 duty cycling 기반의 단일 채널 센서 네트워크 MAC 프로토콜들은 경쟁 (contention) 과 충돌 (collision) 로 인한 심각한 성능 저하를 보인다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해서 다중 채널을 활용하는 Multi-Channel Pipelining (MCP) 기법을 제안한다. 본 논문은 종단 간 지연시간 (end-to-end latency) 을 최소화하기 위해서 다중 홉 상에 노드들의 wake-up 스케줄에 시차를 두는 SDPS (Staggered Dynamic Phase Shift) 알고리즘과 에너지 효율성을 최적화하기 위한 PLI (Phase-Locking Identification) 알고리즘을 제안한다. 이러한 방법을 바탕으로 다중 흐름들은 다중 채널에서 동적으로 파이프라인 (pipeline) 되어 처리됨으로써 성능이 향상된다. Qualnet 시뮬레이션을 통해 본 논문에서 제안하는 MCP 기법이 기존의 센서 네트워크 MAC 프로토콜들 보다 듀티 사이클 (duty cycle), 종단 간 지연시간, 패킷 전달율 (packet delivery ratio), 통합 처리량(aggregate throughput) 관점에서 성능을 향상시킴을 보였다. 또한, MCP 의 듀티 사이클과 종단 간 지연시간을 위한 분석 모델을 제안하고 시뮬레이션을 통해 검증하였다.

• 정보처리학회논문지C
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• 제13C권5호
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• pp.621-626
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• 2006

이동 애드 혹 네트워크(Mobile Ad Hoc Network; MANET)는 유선 인프라 없이 구축된 무선 네트워크로 멀티 홉 통신을 수행할 수 있다. 인터넷 노드와 통신하고자 하는 MANET 노드에게 인터넷 연결을 가능하게 하는 방법이 요구되며 인터넷 연결은 인터넷과 MANET을 중계하는 인터넷 게이트웨이를 통해 지원된다. 신뢰성과 통신의 유연성을 지원하기 위해 다중 인터넷 게이트웨이들을 MANET에 배치하여 사용할 수 있다. 게이트웨이들 간의 부하를 잘 분배한다면 네트워크 성능 향상을 얻을 수 있으므로, MANET 내에 여러 개의 인터넷 게이트웨이가 존재할 경우 이들 간의 부하 균등화는 중요한 이슈이다. 본 연구에서는 부하 균등화 기법을 제어 메시지의 플러딩 방법과 인터넷 게이트웨이를 선택하는 주체에 따라 4가지로 분류하며, 부하 균등화 문제를 해결하기 위한 새로운 메트릭(metric)을 제안한다. 시뮬레이션을 통하여 흡 수와 라우팅 엔트리의 수를 메트릭으로 이용하는 새로운 기법의 성능이 기존 기법에 비하여 향상되었음을 보인다.

• 정보처리학회논문지C
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• 제15C권6호
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• pp.539-546
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• 2008

본 논문에서는 다중-링크 서브넷(multi-link subnet) 문제를 해결하기 위하여 수정된 MANET 구조에 적합한 주소 자동 설정 및 경로 결정 기법을 제안한다. 먼저 다중-홉 무선 네트워크 환경에서 패킷의 중복 수신 문제없이 라우터 광고(Router Advertisement) 메시지를 전송할 수 있도록 하기 위한 Scope-Extended RA(Scope-Extended Router Advertisement) 메시지를 정의한다. 또한 MANET Prefix 옵션을 새로 정의함으로써 MANET 노드가 MANET 내에 있지 않은 호스트로 패킷을 전송하고자 할 때 바로 게이트웨이로 보낼 수 있게 한다. 이렇게 함으로써 반응형 라우팅 프로토콜에서 발생하는 경로 설정을 위한 제어 메시지의 브로드캐스트로 인한 성능 저하를 방지할 수 있다. 제안 기법의 성능을 NS-2 기반의 모의실험을 통하여 분석했으며, 시뮬레이션 결과에 의하면 제안 기법이 제어 메시지 오버헤드 측면에서 우월함을 알 수 있었다.

• 한국통신학회논문지
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• 제33권4A호
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• pp.342-351
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• 2008

본 논문에서는 OFDM 기반의 다중 흡 릴레이시스템에서 계층적 프리앰블 구조를 이용하여 물리계층에서 셀 간 핸드오버와 셀 내 핸드오버를 구분함으로써 핸드오버 오버헤드를 줄일 수 있는 새로운 핸드오버 절차를 제안한다. 계층 구조의 프리앰블 설계에 있어서, 기지국을 구분하기 위한 Cell ID와 함께 셀 내 릴레이를 구분하기 위한 Subcell ID의 개념을 제안한다. 셀 간 핸드오버와 셀 내 핸드오버의 판단은 계층 구조의 프리앰블에 의하여 제공되는 신호품질 척도인 CBINR(Carrier of BS to Interference and Noise Ratio)과 CRINR(Carrier of RS to Interference arid Noise Ratio)에 의해 이루어진다. 제안하는 핸드오버 절차를 통해 스캐닝 절차의 간소화와 망 진입 절차의 간략화 또는 생략이 가능하여 핸드오버 오버헤드를 크게 줄일 수 있다.

• 전기전자학회논문지
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• 제12권1호
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• pp.18-26
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• 2008

유비쿼터스 환경의 출현에 따라 멀티 홉 통신이 탑재된 이동 단말기로 쉽게 유선 인터넷망에 접속하여 시스템을 제어하거나 정보를 공유하는 유.무선 통합망 연구가 활발히 진행 중이다. 현재 이동 Ad Hoc 네트워크와 유선망을 연결한 기존 유 무선 통합망에서는 게이트웨이를 이용한 이기종 네트워크 인터페이스 설정과 관련된 연구만 이루어지고 있는 실정이다. 제안한 알고리즘은 경로 상에서 에러 발생 시 데이터 손실을 막기 위해 송신단말기와 목적지 단말기사이에 독립적인 다중경로를 설정하였다. 그 결과, 경로 에러 시 지속적으로 데이터를 전송하게 함으로써 네트워크의 신뢰성을 향상시킬 수 있었다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제13권2호
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• pp.53-58
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• 2013

본 데이터센터 네트워크를 위한 대표적인 토포로지들 중 하나인 Fat-Tree는 같은 출발지/목적지에 대해 다중 경로를 갖는다. 또한 같은 홉 수를 갖는 다중 경로의 지연시간은 주로 장비의 큐에서의 지연시간에 의해 좌우된다. 그러나 대부분의 기존 부하 분산 방식들은 이러한 특성을 이용하지 못하고 패킷의 순서 바뀜 현상을 막기 위해 플로우 단위로 부하분산을 한다. 드물기는 하지만 지금까지 제안된 패킷 단위의 부하분산 방식들은 고비용의 전송계층 프로토콜의 사용을 전제로 이루어진다. 본 논문에서는 Fat-Tree의 특성을 이용하여 패킷의 순서 바뀜을 최소화하면서도 패킷 단위로 부하를 분산하여 네트워크의 활용률을 높이는 새로운 부하분산 방식을 제안한다. 모의실험 결과는 제안된 방식이 플로우 단위의 무작위 Valiant 부하방식이 가장 좋은 성능을 보일 때만큼의 TCP 성능을 제공할 수 있음을 보여준다.