• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2004년도 봄 학술발표논문집 Vol.31 No.1 (A)
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• pp.535-537
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• 2004

최근 센서 네트워크에 대한 필요성이 증대되면서 센서 기술과 통신 기술 등 센서 네트워크의 기반기술에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 특히, 센서 네트워크에서 센서 노드의 수명은 센서의 배터리 전력량에 비례하므로 보다 적은 전력으로 통신을 수행하는 기술들에 관심이 집중되고 있다. 이러한 저전력 통신 프로토콜 가운데 대표적인 것이 시간 분할 다중 접속(TDMA) 기반 MAC 프로토콜이다. 지정된 시간에만 센서 노드의 통신 상태를 정지(sleep)상태에서 유휴(idle)상태로 변경하여 통신을 수행하므로 전력 소비를 최소화시키는 기술이다. 그러나 이웃한 다른 센서들 간의 통신을 간섭하지 않기 위해 센서들은 통신시 서로 다른 주파수를 사용해야 한다. 이러한 제한 사항을 충족시키기 위해서는 센서 노드들이 다양한 주파수를 청취할 수 있어야 하며. 이는 센서 노드 생산시 제조단가의 증가와 직결되어 센서 네트워크의 상용화에 주요한 문제가 될 수 있다. 따라서 본 논문에서는 시간 분할접속(TDMA) 기반 저전력 MAC 프로토콜에서 단일 주파수를 사용한 수 있도록 통신 시간(time slot)을 할당하는 알고리즘을 제안하고자 한다.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제28권1호
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• pp.37-44
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• 2001

본논문은 이중의 비실시간 네트워크 상에서의 실시간 원격 프로시쥬어 호출(RPC)을 위한 메시지 스케쥴링 기법을 제안하고 평가한다. 제안된 기법은 시간제약 조건을 고려한 메시지 스케쥴에 의해 RPC 트랜잭션의 종료시한 만족도를 향상시키기 위하여 각 네트워크에 메시지 분배 비율을 달리함으로써 부하를 차별화하고 종료시한이 촉박한 메시지는 낮은 부하의 네트워크를 통해 전송한다. 생성 간격 시간 서버실행시간 여유시간 등과 같은 네트워크 인자를 기반으로 SMPL에 의해 수행된 모의실험 결과는 적절한 분할 기준치를 설정했을 때 제안된 기법이 실시간 RPC의 성능을 향상시킬수 있으며 분할 기준치는 통계적 모델에 의해 효율적으로 찾아질수 있음을 보인다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제30권3_4호
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• pp.130-137
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• 2003

본 논문에서는 단단계(Single-Stage) Shuffle-Exchange 네트워크의 분할성에 대하여 연구하였다. SSEN_to_PSEN 알고리즘은 단단계 Shuffle-Exchange 네트워크를 분할 가능한 Shuffle-Exchange 네트워크로 변환하는 방법을 제안한다. 제안된 알고리즘은 네트워크의 크기가 N $\leq$ 8일 경우에는 추가적인 링크없이 네트워크가 분할성을 갖는 것을 보이며, 네트워크의 크기가 N $\geq$ 16일 경우에 단단계 Shuffle-Exchange 네트워크를 분할하기 위해서는 추가적인 링크가 필요하다. SSEN_to_PSEN 알고리즘의 시간 복잡도는 $\theta$(NlogN)이며, 하이퍼큐브 네트워크와 비교하여 분할 가능한 Shuffle-Exchange 네트워크는 적은 링크 수를 사용한다. 분할이 가능해짐에 따라서 대용량의 병렬컴퓨터에서 분할 가능한 Shuffle-Exchange 네트워크는 여러 사용자들을 위한 다양한 문제의 처리가 동시에 가능하기 때문에 컴퓨터의 처리 효율이 향상됨을 알 수 있다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제7권8호
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• pp.1183-1194
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• 2004

네트워크 분할 문제는 주어진 네트워크를 여러 개의 블록으로 분할하되 절단집합의 크기를 최소화하는 동시에 블록들의 크기는 균일하도록 하는 문제이다. 많은 네트워크 분할 알고리즘들 중에서 반복 알고리즘 부류는 간단하면서도 효과적이라는 것이 알려져 있다. 대표적인 반복 알고리즘은 Fiduccia와 Mattheyses가 제안한 셀 단위의 이동을 하는 알고리즘, 이의 개량형인 Sanchis가 제안한 k-방향 분할 알고리즘이 있다. 이들 알고리즘은 '블록들의 균일한 크기'를 반드시 만족되어야 하는 조건으로 고정하고 있으며, 이 조건은 비효율적인 셀 이동을 유발하는 원인이 된다. Park과 Park은 블록들의 균일한 크기를 제한 조건으로 두는 대신 '균형 비용'으로 정하고, 균형 비용의 크기를 조절하는 균형 계수 R을 제안했다. 하지만 그 알고리즘은 셀 개수의 제곱에 해당하는 상당히 높은 시간복잡도를 가진다는 문제가 있다. 본 논문에서는 셀 개수의 선형에 해당하는 시간복잡도를 가지면서도 균형 비용의 장점을 이용하는 bucket 알고리즘을 제안한다. MCNC 테스트 셋을 통한 실험은 Sanchis가 제안한 알고리즘에 비해서 제안된 알고리즘이 만들어낸 분할에서의 절단 집합의 크기가 63.33%에서 92.38%로 줄어들었으며, 균형 조건을 명시하지 않았음에도 불구하고 결과 분할들은 균형 조건을 만족함을 보여준다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제9권5호
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• pp.165-173
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• 2008

하이브리드 애드 혹 네트워크는 통합 네트워크로서 홈 네트워크, 텔레매틱스, 센서 네트워크 등에서 다양한 종류의 서비스를 제공할 수 있다. 특히 애드 혹 네트워크의 각 노드는 이웃 노드들에 데이터를 전송해야 하므로, 전체 에너지의 사용량을 줄이면서, 균형적으로 에너지를 사용하게 해야 한다. 균형적으로 에너지를 사용하지 않으면 부하가 걸린 노드에서 빠른 시간 내에 노드 전송 실패가 나타날 수 있으며, 이는 네트워크 분할 및 네트워크의 기능제공 시간이 단축되는 것을 의미한다. 그러므로 본 논문에서는 에너지의 효율성을 고려한 라우팅 알고리즘에 관한 연구를 수행하였다. 제안한 알고리즘에서는 예측모델을 이용해 각 노드의 에너지의 잔량을 예측하므로, 라우팅 경로의 설정시 에너지 정보를 얻기 위한 많은 부하를 감소시킬 수 있으며, 전체 노드에 걸쳐 에너지의 사용을 균형적으로 사용하게 할 수 있다. 이에 따라 에너지의 손실의 감소 및 네트워크의 가용시간을 연장할 수 있다

• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제12권10호
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• pp.299-308
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• 2023

다양한 서비스가 등장으로 인해 스펙트럼 부족 문제가 가속하됨에 따라, 면허 대역에서 통신하던 사용자들을 비면허 대역에서 통신하는 NR-U(New Radio-Unlicensed)가 등장하였다. 하지만 NR-U 네트워크 사용자로 인해 동일한 비면허 대역에서 통신하는 Wi-Fi 네트워크 사용자의 성능이 감소하게 된다. 본 논문에서는 NR-U 네트워크 사용자와 WiFi 네트워크 사용자가 공존해있는 비면허 대역의 처리량과 비면허 대역의 사용에 대한 공평성을 동시에 최대화하는 것을 목표로 한다. 먼저 비면허 대역에서 전송률 분할 다중 접속 기술을 활용한 NR-U 네트워크의 합-전송 속도 (Sum of Rate)를 최대화하기 위해 강화 학습의 몬테 카를로 정책 하강법(Monte Carlo Policy Gradient)을 활용한 최적의 전력 할당 기법을 제안하였다. 그 뒤, 동일한 비면허 대역에서 NR-U 네트워크와 WiFi 네트워크의 공존을 위해 시스템 처리량과 공정성을 동시에 최대화할 수 있는 게임 이론의 순차적 라이파 협상 해법(Sequential Raiffa Bargaining Solution)을 활용한 채널 점유 시간 분할 알고리즘을 제안하였다. 시뮬레이션 결과에서 동일한 전력 할당 기법을 사용하였을 때, 본 논문에서 제안한 전송률 분할 다중 접속 기술이 기존의 다중 접속 기술들보다 더 빠른 합-전송속도를 보임을 확인하였다. 또한 비면허 대역 네트워크의 전송량과 공평성을 비교해본 결과 본 논문의 순차적 라이파 협상 해법을 활용한 채널 점유 시간 분할 알고리즘이 타 알고리즘보다 처리량과 공정성을 동시에 만족함을 입증하였다.

• 전자공학회논문지
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• 제49권11호
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• pp.9-16
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• 2012

본 논문에서는 전송시간의 변화가 큰 네트워크 환경에서 네트워크 코딩을 이용한 종단간 메시지 지연 단축 스킴을 제안한다. 제안된 스킴에서는 메시지를 여러개의 패킷(g개의 패킷)으로 분할하고, 이에 대하여 네트워크 코딩을 수행함으로서 리던던시 패킷(r개의 패킷)을 포함하여 만들어진 패킷들(g+r개의 패킷)을 전송한다. g+r개의 패킷 중에서 g개의 패킷이 도착하면 메시지가 복구되므로 전체적인 메시지 전송지연은 단축된다. 일반적으로 네트워크는 전송하는 패킷의 최대 크기 제한을 두고 있으므로, 이러한 환경에서 본 논문에서 제안한 스킴에서의 지연 단축 효과 및 전송 비용을 고려하여 최적의 패킷 분할 수 및 리던던시 패킷의 수에 대한 분석을 수행한다. 분석 결과로부터 제안된 스킴은 전송시간의 변화가 큰 네트워크에서 큰 효과를 내며, 특히 긴급한 메시지의 전송이 필요할 때 유용함을 알 수 있다.

• 대한교통학회:학술대회논문집
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• 대한교통학회 2003년도 제43회 학술발표회논문집
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• pp.75-93
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• 2003

Hub-and-spokes전략은 교통분야에서 널리 이용되는 네트워크전략이지만, 철도의 경우 대개 이 전략을 이용하기 어려운 네트워크구조를 가지고 있어 그 적용사례를 찾아보기 어렵다. 그러나 유럽에서는 철도망이 도로망처럼 조밀하게 형성되어 있다는 점과 환적 처리기술의 발달로 90년대 초부터 이 전략이 철도화물운송부문에도 도입되기 시작했다. 이러한 관점에서 본 논문은 철도화물운송망에서의 hub-and-spokes전략을 구현하는 서비스네트워크 디자인모형을 개발하고, 모델의 실제철도망에의 적용성을 평가한다. 개발되는 모형이 전략모형임에도 불구하고 모형에서는 일반화된 운영비용 외에 열차속도, 서비스빈도, 터미널에서의 화물처리속도 등에 따른 시간지체비용도 고려되었다. 시간지체비용의 고려에 따라 야기되는 비선형 목적함수는 빈도별 서비스결정변수의 설정을 통해 선형화되어 결과적으로 모형은 선형 binary정수 최적화문제로 표현되었다. 규모가 큰 네트워크의 경우 해도출의 어려움 때문에 본 논문은 전체문제의 분할(decomposition)에 기초한 휴리스틱방법((heuristic method)으로 해결한다. 해도출의 효율성을 높이기 위해 서비스빈도개선과 관련하여 세 알고리즘이 개발되었다. 개발된 알고리즘은 유럽의 실제네트워크를 기초로 도출한 4개의 테스트문제에 적용되어, 해의 정확도와 해 도출의 효율성이 비교·평가되었다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제17권3호
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• pp.85-93
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• 2012

본 논문에서는 MF-TDMA (Multi Frequency-Time Division Multiple Access) DAMA (Demand-Assigned Multiple Access) 방식을 사용하는 위성 망에서 지상 단말이 네트워크 제어기에게 자원을 요청할 때, 자신에게 유입되어지는 트래픽에 대한 이전 정보(History) 즉, 트래픽 발생 패턴이나 트래픽 종류 등을 바탕으로 자원을 요청하고, 네트워크 제어기는 지상 단말들이 이전에 요청했던 정보(History)를 바탕으로 보다 효율적으로 위성 자원을 할당하여 위성 망 자원 할당 시간의 지연으로 인한 다량의 데이터 폐기를 최대한 억제하기 위한 MF-TDMA DAMA 방식 위성 시스템을 설계하였다. 미군의 전략적 군사 정보망 (Warfighter Information Network-Tactical, WIN-T) 커뮤니티에서는 L-3 Linkabit 다중 주파수-시간 분할 다중 접속 (MF-TDMA) 요청에 의해 할당되어지는 다중 접속 (DAMA) 네트워크 중심 파형 (Network Centric Waveform, NCW)을 full-mesh IP over SHF 위성 통신을 위한 네트워크 표준으로 선택하였다. MF-TDMA 위성 망에서는 네트워크 제어기(Network Controller, NC)가 최대 255개의 지상 단말들 (Earth Terminals, ETs)의 주기적인 자원요청에 대하여 동적으로 위성 망 자원을 할당하여 단말들 간의 통신을 가능하도록 한다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2015년도 춘계학술발표대회
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• pp.214-215
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• 2015

최근의 무선 센서 네트워크 분야에서는 노드의 배터리 수명을 늘리기 위하여 에너지 소모를 줄이는 연구가 진행되고 있다. 이러한 연구 중 같은 노드에서 수신 받는 링크는 전부 인접한 타임 슬롯에 스케줄링 하여 노드의 상태 변화를 최소화 할 수 있는 스케줄링 알고리즘이 존재한다. 이 알고리즘은 기존 스케줄링 알고리즘에 비해 에너지 소모율이 좋다는 장점이 있지만, 패킷 처리량이나 시간 지연 등 다른 부분에서는 기존 알고리즘에 비해 떨어진다는 단점을 가지고 있다. 본 논문에서는 높은 에너지 효율을 보이는 인접한 타임 슬롯 스케줄링 알고리즘을 기반으로, 링크 수를 일정하게 분할 처리하여 처리량 및 시간 지연 문제를 해결할 수 있는 알고리즘을 제안한다. 제안 기법에 의해 구축된 네트워크는 기존의 스케줄링 알고리즘에 비해 전력 효율, 처리량, 시간 지연의 효율성이 향상될 것이다.