• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2017년도 추계학술발표대회
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• pp.1199-1202
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• 2017

IoT-Cloud 융합 가상 기계 시스템은 저성능의 사물인터넷 장비에서 고성능 클라우드 서버의 연산력을 제공받는 오프로딩 기법을 사용한다. 오프로딩 기법을 사용하는 경우 실행 대상 프로그램은 사물인터넷 장비와 클라우드 서버 사이에 일관성이 유지되어야하기 때문에 문맥 동기화가 필요하다. 기존 IoT-Cloud 융합 가상 기계의 문맥 동기화 방식은 전체 문맥 동기화를 시도하기 때문에 네트워크 오버헤드가 증가하여 비효율적이다. 네트워크 오버헤드는 오프로딩 실행 성능을 기존보다 감소시킬 수 있기 때문에 효율적인 오프로딩을 위해서는 오프로딩 실행에 필요한 문맥 정보만을 동기화하여 네트워크 오버헤드를 줄여야 한다. 본 논문에서는 효율적인 오프로딩 실행을 위해 정적 프로파일링을 통해 추출된 문맥 정보를 기반으로 오프로딩 실행에 필요한 문맥 정보만을 동기화하는 문맥 동기화기를 설계 및 구현하였다. 오프로딩 실행에 필요한 문맥 정보만 동기화가 이뤄지면 문맥 동기화 시 발생하는 네트워크 오버헤드의 크기가 줄어들기 때문에 효율적인 오프로딩 실행이 가능하다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2017년도 추계학술발표대회
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• pp.1203-1206
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• 2017

IoT-Cloud 융합 가상 기계 시스템은 오프로딩 기법을 사용하여 저성능 사물인터넷 장비에서 고성능 클라우드 서버의 연산력을 제공받는다. 이 경우 오프로딩 실행 대상 프로그램은 사물인터넷 장비와 클라우드 서버의 실행환경에서 일관성이 유지되어야하기 때문에 문맥 동기화가 필요하다. 현재 문맥 동기화 방식은 전체 문맥 동기화를 시도하기 때문에 네트워크 오버헤드가 증가하여 비효율적이다. 본 논문은 오프로딩 실행에 필요한 문맥 정보만을 동기화하는 효율적인 문맥 동기화를 위해서 정적 프로파일링을 통해 오프로딩 실행 대상 작업에 동기화가 필요한 문맥 정보들을 사전에 추출하였다. 추출된 문맥 정보를 기반으로 문맥 동기화가 이뤄지면 오프로딩 실행에 필요한 문맥 정보만을 동기화하기 때문에 네트워크 통신 오버헤드 감소를 기대할 수 있다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제14권2호
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• pp.73-85
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• 2013

제한된 모바일 디바이스의 자원을 해결하기 위해, 클라우드에 있는 서비스 또는 자원을 활용하는 모바일 클라우드 컴퓨팅(Mobile Cloud Computing, MCC) 연구가 활발히 진행되고 있다. MCC에서는 주로 기능 컴포넌트를 다른 노드로 오프로딩 (Offloading) 시킴으로써, 모바일 노드의 자원 문제를 해결하는 접근법을 주로 사용한다. 그러나, 현재 진행되고 있는 MCC에 대한 연구는 사전에 결정된 노드로 오프로딩 시키는 기법들이 주로 진행되고 있으며, 개념적인 수준에서 기법이 제시되고 있다. 본 논문에서는 복잡도가 높은 모바일 애플리케이션의 성능을 보장하기 위한 4가지 종류의 오프로딩 기법을 제안한다. 제시된 기법은 구현이 가능하도록 실용적인 수준으로 설계되며, 비용 모델을 제시하여 오프로딩을 통한 성능향상이 있음을 정량적으로 증명한다.

• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제12권9호
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• pp.263-272
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• 2023

산업용 IoT는 대규모 연결을 통해 데이터 수집, 교환, 분석과 함께 산업 분야의 생산 효율성 개선에 중요한 요소이다. 그러나 최근 산업용 IoT의 확산으로 인해 트래픽이 폭발적으로 증가함에 따라 트래픽을 효율적으로 처리해줄 할당 기법이 필요하다. 본 논문에서는 산업용 IoT 환경에서 성공적인 태스크 처리율을 높이기 위한 2단계 태스크 오프로딩 결정 기법을 제안한다. 또한, 컴퓨팅 집약적인 태스크를 셀룰러 링크를 통해 이동 엣지 컴퓨팅(Mobile Edge Computing: MEC) 서버로 오프로드 하거나 D2D(Device to Device) 링크를 통해 근처의 산업용 IoT 장치로 오프로드 할 수 있는 하이브리드 오프로딩(Hybrid-offloading) 시스템을 고려한다. 먼저 1단계는 태스크 오프로딩에 참여하는 기기들이 이기적으로 행동하여 태스크 처리율 향상에 어려움을 주는 것을 방지하기 위해 인센티브 메커니즘을 설계한다. 메커니즘 디자인 중 McAfee's 메커니즘을 사용하여 태스크를 처리해주는 기기들의 이기적인 행동을 제어하고 전체 시스템 처리율을 높일 수 있도록 한다. 그 후 2단계에서는 산업용 IoT 장치의 불규칙한 움직임을 고려하여 비정상성(Non-stationary) 환경에서 멀티 암드 밴딧(Multi-Armed Bandit: MAB) 기반 태스크 오프로딩 결정 기법을 제안한다. 실험 결과로 제안된 기법이 기존의 다른 기법에 비해 전체 시스템 처리율, 통신 실패율, 후회 측면에서 더 나은 성능을 달성할 수 있음을 보인다.

• 전자공학회논문지
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• 제53권5호
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• pp.19-24
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• 2016

LTE-A(Long Term Evolution-Advanced)에서는 비용 효율적 방법으로 급증하는 무선 데이터 서비스를 대처하고 사용자의 QoS(Quality of Service)를 만족시키기 위해 소형셀 향상(SCE:Small Cell Enhancement)에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 하지만 수많은 소형셀이 밀집하여 불규칙하게 배치되기 때문에 오프로딩 기법이 적용되어야 한다. 본 논문에서는 LTE-Advanced 시스템에서 SCE 위한 새로운 사용자 오프로딩 기법을 제안한다. 제안 기법은 UE(User Equipment)로부터 받은 RSRP(Reference Signal Received Power)를 비교하여 소형셀의 클러스터를 구성한다. 클러스터 내에서 셀의 사용자 수와 간섭 상황을 고려하여 사용자 오프로딩을 적용한다. 모의실험 결과, 제안한 기법에서 소형셀 사용자의 전송률 및 스펙트럼 효율이 향상되어 전체적인 셀 성능이 향상 되는 것을 볼 수 있다.

• 전자공학회논문지
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• 제50권8호
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• pp.39-44
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• 2013

LTE(Long Term Evolution)-Advanced에서는 저전력 피코셀(picocell)과 같은 소형셀을 중첩하여 배치해 시스템 성능을 향상시키기 위한 HetNet(Heterogeneous Network)에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 또한 HetNet에서 데이터 오프로딩 효과를 증대시키기 위해 셀 영역 확장(CRE: Cell Range Expansion) 기술이 소개되었다. 본 논문에서는 최적의 오프로딩 효과를 위해 SINR(Signal to Interference plus Noise Ratio) 기반 셀 선택 기법을 제안한다. 셀 확장 영역에 존재하는 사용자의 간섭 관리를 위해 ABS를 사용하며, 스펙스럼 효율을 증가시키기 위하여 동적인 ABS 비율을 사용한다. 모의실험 결과, 제안한 기법에서 피코셀뿐만 아니라 매크로셀 사용자의 스펙트럼 효율이 향상되어 전체적인 사용자의 성능이 향상 된 것을 볼 수 있다.

• 전자통신동향분석
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• 제28권2호
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• pp.58-69
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• 2013

LTE 기반의 펨토셀 활용과 개발에 대한 요구는 LTE로의 이동통신 서비스가 본격화되면서, 최근 몇 년간 중요한 이슈로 자리매김하고 있다. 기지국 장비의 재설치와 주파수의 효율적인 활용 측면에서 펨토셀 기지국은 이동통신 서비스 사업자와 가입자에게 동시에 중요한 역할을 수행할 것으로 보인다. 이러한 펨토셀 기지국의 필요성을 충족시켜 주기 위해서는 펨토셀 기지국의 형상과 기능에서 그 본래의 요구를 만족시켜 주는 것이 중요하다. 무엇보다도, LTE 기반의 펨토셀 기지국은 기기의 간편한 설치와 매크로셀 기지국의 오프로딩이라는 역할을 충실히 수행할 수 있는지가 핵심적 평가 요소가 될 것이다. 이를 위해서는 펨토셀 기지국의 핵심 부품인 베이스밴드 SoC(System on a Chip) 성능 및 기능이 펨토셀 기지국 전체의 경쟁력을 판단하는 데 중요한 척도 중에 하나가 될 것이다. 본고에서는 이러한 관점에서 ETRI가 개발한 LTE 펨토셀 기지국의 베이스밴드 SoC를 중심으로 그 형상과 개발 과정을 기술하고 해외 업체들의 베이스밴드 칩셋의 형상과 개발상황에 대해서 자세히 기술하기로 한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제38B권4호
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• pp.229-239
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• 2013

최근 셀룰라 네트워크의 주파수 효율을 높이고 다양한 사용자 경험을 제공하기 위하여 단말간 직접 통신(device-to-device, D2D) 기술이 주목을 받고 있다. 본 논문에서는 D2D 관련 표준 및 기존 연구에 대한 선행 조사를 통하여 D2D 통신이 가지는 많은 장점들과 이 장점들이 제대로 실제 시스템에 적용되기 위해서 해결되어야 할 주요 문제점들에 대해서 살펴본다. 특히, 가장 중요시 되는 셀룰라 링크와 D2D 링크간의 간섭 이슈를 고려하여 5가지 D2D 자원할당 및 간섭제어 시나리오에 대해 시스템 레벨 시뮬레이션을 수행한다. 성능 분석 결과, D2D를 사용할 경우에 주파수 재사용 및 데이터 오프로딩(off-loading) 효과로 인해 전체 셀 용량 및 D2D 사용자 전송률이 현저히 증가하며, 이들 성능을 최대화하는 최적 D2D 통신 허용 반경값이 존재함을 알 수 있다.

• 한국통신학회논문지
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• 제39B권10호
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• pp.654-663
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• 2014

셀 커버리지 향상과 단위 면적당 무선 용량의 증대를 위해 셀룰러 이동 통신 시스템에 다양한 크기와 전송전력을 갖는 다수의 네트워크이 혼재하는 이기종 네트워크의 개념이 도입되고 있다. 본 논문에서는 이기종 네트워크의 하향링크에서 모든 셀이 동일한 무선 자원을 공유하고, 일부 소형 셀에서는 백홀 링크의 용량에 제한이 있는 경우를 고려한다. 이 때 모든 사용자의 주어진 트래픽을 정해진 시간 내에 전송해야 하는 QoS요구 사항을 만족시키면서 동시에 전체 시스템에서의 무선 자원 사용량을 최소화 시킬 수 있는 셀 선택 문제를 정식화하고, 그 최적 해를 찾기 위한 분산 알고리즘을 제안한다. 해당 알고리즘은 일부 소형셀의 백홀 링크에서 병목현상이 발생하였을 경우, 백홀 용량에 여유가 있는 인접 셀로 사용자를 오프로딩 하도록 동작함으로써 기존 방식과 대비할 때 제한된 무선 자원 및 백홀 링크 용량에 맞추어 더 많은 사용자의 QoS를 지원할 수 있음을 확인한다.