• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제19권6호
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• pp.49-59
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• 2014

최근 무선 센서 네트워크(WSN)이 침입 탐지와 생태, 환경, 대기, 산업, 교통, 화재 감시 등에 다양하게 적용되어 사용되고 있다. 본 논문에서는 에너지 효율적인 클러스터링 알고리즘을 제안한다. 제안 알고리즘은 수신전력을 바탕으로 하여 최적위치의 클러스터헤드를 선출하고 이를 통해 균일한 클러스터사이즈를 가지도록 한다. 또한 최대 깊이가 제한된 MST를 이용한 라우팅 트리를 구성하고 멀티 홉 전송을 통해 센서 노드의 위치에 관계없이 균일한 에너지 소모를 유도하도록 하였다. 이를 통해 제안 알고리즘은 기존의 LEACH나 HEED에 비해 노드의 에너지 소모를 감소시키고 균등한 에너지 소모를 유도하여 네트워크 수명을 증대시킬 수 있다. 시뮬레이션 결과 제안 알고리즘이 공평한 에너지 소모를 통해 네트워크 수명을 증대시킬 수 있음을 확인하였다.

• 전자공학회논문지CI
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• 제46권5호
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• pp.79-85
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• 2009

무선 센서 네트워크에서 고정된 싱크 노드가 데이터를 수집하므로 싱크 노드와 주변 노드의 에너지는 다른 노드에 비해 상당히 많이 소모된다. 보다 큰 센서 네트워크에서 에너지 불균형은 급격하게 전체 센서 네트워크의 동작을 멈추게 한다. 이 논문은 대규모 무선 센서 네트워크의 수명을 늘이기 위해 모바일 싱크를 이용한 효율적인 데이터 수집 방법을 제안한다. 클러스터링을 통해 네트워크를 나누고 모바일 싱크가 각 클러스터를 방문하여 데이터를 수집한다. 모바일 싱크와 클러스터 헤드 사이의 메시지 전달을 통해 에너지 소비 효율은 높이며 모바일 싱크의 단점인 데이터 수집 시간을 최소화할 수 있는 알고리즘을 제안한다. 또한 에너지 소비 및 데이터 수집 시간 측면에서 알고리즘을 분석하고 시뮬레이션을 통해 분석의 타당성을 증명한다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제17권1호
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• pp.233-241
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• 2013

무선 센서 네트워크에서 효율적인 대체 노드의 관리 및 유지 방법에 관한 문제는 매우 근본적인 문제 중 하나이다. 특히 계층적 클러스터에서 각 그룹 멤버 노드의 대체 기능이 가능한 노드(Alternative node)를 선정하여 임의 노드의 경로 단절시 대체 경로를 찾기 위해서는 대체 노드의 기능이 절차에 따라 실시간으로 경로를 복구 할 수 있어야 하며, 에너지를 최소화하여 네트워크를 유지 관리가 가능해야 한다. 본 논문에서 제안한 EEAP(Energy-Efficient Alternative Paths)는 이러한 양부 헤드 노드를 선정함에 있어서 에너지 잔량과 노드간의 거리등의 노드 속성 정보를 활용하여 각 경로에서 소모되는 비용과 노드의 관리에 있어 경비가 효율적인 경로의 대체 노드를 제공하게 됨으로 효율적인 에너지 관리를 할 수 있게 되어 전체 네트워크의 유지 시간을 향상 시킬 수 있는 결과를 보여주었다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제31권5_6호
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• pp.328-334
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• 2004

최근에 소프트웨어 분산공유메모리 시스템은 그 성능이 높아짐에 따라 큰 규모의 클러스터 상에서 사용되는 경우가 많아졌다. 그러나 시스템 규모가 커지면서 고장이 발생하는 가능성도 높아졌다. 시스템의 가용성을 높이기 위하여 고장 허용 기능을 제공하는 분산공유메모리 시스템이 요구되었으며 메시지 로깅에 대한 많은 연구가 이루어져 왔다. 본 논문에서는 고속의 네트웍을 이용하여 복구에 필요한 메시지들을 원격 노드의 메모리에 로깅 하는 방법을 제안한다. 원격 로깅은 정상 수행 동안 빈번한 디스크 접근을 요구하지 않으므로 오버헤드가 적다. 또한 로그를 유지하는 백업 노드들이 고장나지 않은 경우 다중 노드의 고장을 허용하여, 분산공유메모리 시스템의 신뢰성을 높인다. 본 논문에서는 FT-KDSM (Fault Tolerant KAIST DSM) 시스템을 설계하고 구현하여 원격 로깅의 성능을 보이고 고장으로부터의 복구 시간을 보인다.

• 융합보안논문지
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• 제21권1호
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• pp.121-127
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• 2021

무선 노드 외에 어떠한 인프라도 존재하지 않는 MANET은 빠른 네트워크 구성할 수 있는 장점을 가지고 있다. 하지만 노드들의 이동, 무선 매체 등은 MANET이 가지고 있는 보안 취약점의 원인이기도 하다. 특히 네트워크상에 존재하는 공격 노드들에 의한 그 피해는 다른 네트워크에 비해 상당히 크다. 따라서 공격노드들에 대한 탐지 기법과 공격으로 인한 피해를 줄이는 기법도 반드시 필요하다. 본 논문에서는 침입탐지의 효율성을 높이기 위한 계층구조 기법과 공격으로 인한 피해를 줄이기 위해 P2P 메시 네트워크 구성 기법을 적용한 협업 기반 침입탐지 기법을 제안하였다. 제안한 기법에서는 클러스터내 노드들에 대한 신뢰도 평가를 통해 사전에 공격 노드에 대한 네트워크 참여를 배제하였다. 그리고 공격 노드에 의한 공격이 탐지되면 클러스터 헤드간의 P2P 메시 네트워크를 통해 네트워크 전역에 공격 노드 정보를 빠르게 전달함으로써 공격 노드의 피해를 최소화하는 방법을 적용하였다. 제안한 기법의 성능 평가를 위해 ns-2 시뮬레이터를 이용하였으며, 비교 실험을 통해 제안한 기법의 우수한 성능을 확인할 수 있었다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제12권9호
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• pp.1273-1287
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• 2009

Chain-based protocol방법 중의 하나인 PEGASIS는 모든 노드들의 공평한 에너지 소모를 유도 할 수 있지만 BS(Base station)로부터 멀리 떨어진 노드들 중에서 HEAD가 선택될 경우에는 데이터 전송 시에 심각한 에너지 소모와 불필요한 노드들 간의 데이터 이동이 발생하게 된다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 PEGASIS의 greedy알고리즘을 응용하고, BS를 기준으로 주변 node들과의 거리를 비교하여 에너지 소모를 줄일 수 있는 프로토콜인 DERP(Distance-based Energy efficient routing protocol)을 제안한다. DERP의 기법은 예비헤드(P-HD)노드를 선택하여 보다 효율적인 클러스터 구조를 생성할 수 있는 방법이다. 아울러 더 큰 센서 필드에서의 확장을 위해서 PEGASIS와 제안방법에서 기본이 되는 single-hop 기반의 통신을 HEAD와 BS와의 거리에 따른 relay노드를 선택함으로서 multi-hop 기반의 통신으로 변환하여 에너지 소모를 줄일 수 있는 방법을 추가하였다. DERP의 시뮬레이션 결과 값으로 에너지 효율은 기존의 PEGASIS방법에 비해 최고 80%정도까지의 에너지 효율이 있는 것으로 나타났으며, 데이터 전송 지연 역시 감소하는 것으로 확인 되었다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2010년도 추계학술발표대회
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• pp.925-928
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• 2010

무선 센서 네트워크는 제한된 에너지 자원을 갖는 많은 수의 센서 노드로 구성되어 있다. 제약된 에너지로 인해 정보를 효율적으로 수집하는 것은 무선 센서 네트워크의 중요한 문제이며 클러스터링 알고리즘 기술이 에너지 소비를 줄이기 위해 사용된다. 이러한 기법은 무선 네트워크의 확장성 및 수명을 향상시킬 수 있다. 본 논문에서는 무선 센서 네트워크를 위한 CPMS 클러스터링 프로토콜을 제안한다. CPMS 는 BCDCP(Base Station Controlled Dynamic Clustering Protocol) 나 BIDRP(Base Station Initiated Dynamic Routing Protocol)에 비해 우수한 성능을 보인다. CPMS 는 클러스터를 구성하고 잔존 에너지 비율이 높은 헤드 노드가 BS(BaseStation)로 데이터를 전송하게 한다. 또한 이 기법은 모드 선택 기법을 통하여 헤드 노드의 에너지를 절약할 수 있다. 시뮬레이션 결과 CPMS 는 현재의 클러스터링 기법보다 생존시간 및 메시지 전송량에서 우수한 성능을 보여준다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권11호
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• pp.1-6
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• 2019

실시간 전송을 위한 많은 멀티미디어 응용들은 멀티캐스트로 전송하는 것이 효율적이다. 멀티캐스트 전송에서는 전송의 신뢰성을 높이기 위하여 네트워크 상태에 따른 멀티캐스트 그룹관리 방법과 손실된 패킷을 복구하기 위한 방법이 중요하다. 본 논문에서는 대규모 멀티캐스트 그룹에서 손실된 패킷을 효율적으로 복구하기 위한 방법을 제안한다. 제안 방법에서는 손실된 패킷을 복구하기 위하여 멀티캐스트 도메인들을 복구 클러스터(RC:Recovery Cluster, 이하 RC)로 구성하였다. 많은 멀티캐스트 응용에서는 손실된 패킷을 복구하기 위하여 송신자에게 재전송을 요청한다. 이런 방법에서는 재전송에 따른 패킷 지연시간이 증가하고 요청 메시지를 처리하기 위한 오버헤드가 발생한다. 제안방법에서는 이런 문제점을 개선하기 위하여 RC를 이용하였다. RC는 많은 MD로 구성되고, MD에는 오버레이 멀티캐스트 송신자와 클러스터 호스트(CH:Cluster Host, 이하 CH)들이 있다. CH들을 이용한 패킷 복구를 위하여 메시지를 블록으로 분할하고, 하나의 블록을 다시 여러 세그먼트로 분할한다. 패킷 손실이 발생하면 CH들은 실시간으로 정보를 공유하고 세그먼트 정보를 통하여 손실된 세그먼트들을 동시에 복구하도록 한다. 시뮬레이션 결과는 제안방법이 기존방법보다 패킷 복구비율이 약 50% 향상되었음을 보여준다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제33권10호
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• pp.734-745
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• 2006

본 논문에서는 VIA(Virtual Interface Architecture) 통신 프로토콜과 인터벌 캐쉬 기법을 적용하여 서버 내부 통신망의 부하를 감소시킨 PC 클러스터 기반 분산 VOD 서버를 제안한다. 분산 VOD 서버의 각 노드는 클러스터상에 분산 저장된 비디오 데이타를 서버 내부 통신망을 사용하여 전송받아 사용자에게 제공한다. 이 때, 대량의 비디오 데이타가 서버 내부 통신망을 통하여 전송됨으로 서버 내부 통신망에 부하가 증가한다. 본 논문에서는 TCP/IP의 통신 오버헤드를 제거한 사용자 수준 통신 프로토콜인 VIA에 기반한 분산 VOD 파일 시스템을 개발함으로써, 원격 디스크를 접근하는데 소요되는 내부 통신망 비용을 최소화하려고 하였다. 또한, VIA의 최대 전송 크기를 VOD 시스템에 맞게 확장함으로써 내부 통신망의 성능을 향상시키려고 하였다. 추가로 본 논문은 인터벌 캐쉬 기법을 적용하여 원격 서버 노드에서 전송 받은 비디오 데이타를 지역 노드의 메인 메모리에 캐쉬함으로써, 서버 내부 통신망에 발생하는 통신량을 감소시켰다. 실험을 통하여 분산 VOD 서버의 성능을 측정하였으며, TCP/IP에 기반하고 인터벌 캐쉬를 지원하지 않는 기존의 분산 VOD 서버와 성능을 비교하였다. 실험결과, VIA 적용으로 약 11.3%의 성능 향상, 그리고 인터벌 캐쉬 기법을 적용하여 추가로 약 10%의 성능 향상이 생겨 총 21.3%의 성능 향상을 얻을 수 있었다.

• 전자공학회논문지CI
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• 제48권5호
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• pp.107-116
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• 2011

본 논문에서는 무선 센서 망을 위한 트래픽 적응적 수면시간 기반 매체 접근 제어 (Traffic Adaptive Sleep based Medium Access Control; TAS-MAC) 프로토콜을 제안한다. 제안 된 프로토콜은 클러스터를 구성하는 센서노드에 적용되며 TDMA를 기본 방식으로 사용한다. 기존에 제시된 LEACH와 BMA-MAC과 같은 전형적인 스케줄링 방식을 사용하지만 입력 데이터가 없거나 주변으로부터 발생되는 이벤트 발생이 없는 긴 침묵시간을 고려한다. 이를 위하여 간단한 트래픽 측정기법을 사용하며 기존 중앙집중식 MAC에서 수행하는 불필요한 스케줄링 시간을 줄임으로서 에너지 소모를 적게 한다. 제안된 프로토콜의 프레임은 조사(I), 전송(T), 그리고 수면기간(S)로 구성되며 I-기간 동안 필요한 정보를 수집하여 긴 침묵 시간에 대응한 적당한 수면시간을 동적으로 결정한다. 또한 한 노드에서 클러스터 헤드로 전송할 데이터가 하나 이상일 때, T-기간 동안 다중의 데이터 전송이 가능하도록 TAS-MAC 프로토콜을 개선하여 데이터의 평균 전송 지연을 줄인다. 시뮬레이션을 통하여 에너지 소비와 전송 지연을 분석하고 기존 방식에 비해 에너지 효율이 향상됨을 보인다. 제안된 방식은 에너지 효율이 증가되면서 지연이 상대적으로 증가하는데 에너지 감소 요구를 만족시키는 방안도 논의한다.