• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2000년도 제13회 춘계학술대회 및 임시총회 학술발표 논문집
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• pp.715-718
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• 2000

본 논문은 WDM 광 통신망에서 망의 효율적인 설계에 필요한 알고리즘에 관한 것이다. WDM 광 통신망은 경로설정 및 파장할당이 중요한 변수로 s-d 노드 쌍간에 필요한 연결수요가 주어질 때 이 연결수요를 만족시켜주는 광 경로를 설정하고, 파장을 할당해 줌으로써 사용 파장수를 최소화하면서 파장을 재사용 할 수 있는 효율을 최대로 하는 것이 목적이다. WDM 방식을 이용하여 전기적 변환에 따른 지연 없이 전광통신망에서 여러 개의 파장을 다중화하여 동시에 자료를 전송함으로서 수Gbps, 혹은 그이상의 전송이 가능해질 것으로 기대되어 진다. 이들 설계 문제들은 일반적인 토폴로지 망에서 정적인 경로 설정 및 파장할당을 대상으로 하여 발견적인 알고리즘을 얻고자 하였다. 또한 이를 통해 LP모형으로 얻은 하한 한계 값과 휴리스틱 알고리즘의 최소파장수와 동일한 값이 나올 수 있는 알고리즘을 구하였다.

• 한국정보처리학회논문지
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• 제5권8호
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• pp.2013-2026
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• 1998

Passive star형 광상호연결망에서는 송신노드에서 특정 파장을 사용하여 패킷을 방송하면 해당 노드에서 선택적으로 수신하는 방식(broadcast-and-select)으로 노드간의 패킷전달이 이루어진다. 이때, 모든 노드는 임의의 파장에 대하여 가변적인(tunable) 송신기와 고정적인(fixed-wavelength) 수신기를 각각 하나씩 가지고 있다고 가정하고, 전체 노드의 개수와 파장분할다중화(wavelength division multiplexing)에 의해 동시에 사용할 수 있는 파장의 개수를 각각 N과 k라 정의한다. 임의의 노드간에 모든 패킷의 길이가 항상 일정하여 하나의 패킷 송수신이 완료되는 시간을 단위시간(unit time)으로 할 때, 송신기의 파장을 다른 파장으로 변환하기 위한 지연시간(tuning delay)을 $\delta$로 나타내기로 한다. 본 논문에서는 송신노드와 수신노드가 동일한 경우를 제외한 all-to-all 방송을 위한 최적 송수신 스케쥴의 주기(cycle length)는 $max[[{\frac{N}{k}](N-1)}]$,$k\delta$$+N-1$이상임을 증명하고, N-1이 $\kappa$ 로 나누어 떨어지는 경우이거나 또는 $[\frac{N}{k}](N-1)$ > $\kappa\delta$+N-1인 경우에 최적의 송수신 스케쥴(optimal transmission schedules)을 구하는 새로운 알고리즘을 제안하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제29권8B호
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• pp.721-729
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• 2004

본 논문에서는 광 버스트 스위칭 네트워크의 코어 노드에 그룹 스케줄링 알고리즘을 적용하여, 전산 모의실험을 통해 그 성능을 측정하였다. 성능 평가를 위해, 다채널 입출력 포트를 갖는 코어 노드에 대하여, 즉시 스케줄링 방식과 비교하였다. 그룹 스케줄링은 노드에 먼저 도착하는 버스트 헤더 패킷의 정보를 이용하여 일정한 시간 창에 스케줄링 될 버스트들을 스케줄링하기 때문에, 전산 모의실험 결과 그룹 스케줄링 방식이 즉시 스케줄링 방식보다 버스트 손실 확률과 채널 이용률이 모두 개선되었으며 부하의 증가에 따라 차이가 더욱 커졌다. 또한, 출력포트에 파장 변환기를 사용한 경우에 대해서도 성능을 측정하였다. 이 경우에는, 그룹 스케줄링 방식과 즉시 스케줄링 방식의 버스트 손실 확률과 채널 이용률 모두 부하 범위 0.1-0.9에서 서로 비슷하게 나타났으나. 파장 변환기의 사용 빈도는 즉시 스케줄링이 그룹 스케줄링보다 약 7배 이상으로 높아, 그룹 스케줄링 방식을 사용하면 보다 경제적인 노드 구조를 구현할 수 있음을 알 수 있었다.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제36권4호
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• pp.286-296
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• 2009

고밀도 파장 분할 다중화 방식(DWDM: Dense-Wavelength Division Multiplexing) 기반 차세대 광 인터넷 백본망(NGOI: Next Generation Optical Internet)의 주요 연구주제 중 하나는 다양한 멀티미디어 응용 서비스들의 서비스 품질(QoS: Quality-of-Service)을 고려한 멀티캐스트 서비스용 효율적인 라우팅 및 파장할당(RWA: Routing and Wavelength Assignment) 문제이다. 특히, 차세대 광 인터넷 백본망에서 망 대역폭의 효율적인 사용 측면의 RWA 문제는 매우 중요한 요소이다. 그러나 기존의 RWA 알고리즘들은 멀티캐스트 트리 형성 시 발생하는 혼잡상황과 경로에 대한 우선순위를 고려하지 않아 성능이 매우 제한적이다. 따라서 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위한 방안으로 멀티캐스트 트리 형성시 발생하는 혼잡경로를 피하고 노드의 우선순위를 고려하는 효율적인 우선순위기반 최소간섭 경로 멀티캐스트 라우팅(PMIPMR - Priority-based Minimum Interference Path Multicast Routing) 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘은 시뮬레이션 결과를 통해 파장 사용률과, 파장 채널 사용률 측면에서 기존의 알고리즘과 비교, 제안된 알고리즘의 효율성을 검증한다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제14권5호
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• pp.658-668
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• 2011

지난 수 십 년간 통신 기술의 발전과 웹 서비스의 팽창은 인터넷 사용자 수의 폭발적인 증가와 화상회의, 가상 증감 현실, 인터넷 게임 등 실시간 멀티미디어 멀티캐스트 서비스의 급격한 증가를 초래했다. 고밀도 파장분할다중화기술에 기반한 DWDM(Dense-Wavelength Division Multiplexing) 기술은 인터넷 사용자의 증가와 그에 따른 대역폭 요구를 수용하기 위한 방안으로 국가나 글로벌 영역 범위의 차세대 인터넷망 구현을 위한 백본망 기술로 여겨지며, 이러한 DWDM 전달망에서는 멀티캐스트 연결 요구에 대해 최적의 경로를 선택하고 선택된 경로에 효율적으로 파장을 할당하는 멀티캐스트 RWA(Routing and Wavelength Assignment) 문제가 파장 대역폭의 효율적인 활용 측면에서 매우 중요하게 다루어지고 있다. 주어진 파장 수 환경에서 최대한 많은 수의 멀티캐스트 연결을 달성하는 문제는 일반적으로 Non -deterministic Polynomial-time-complete 문제로 여겨지는 데, 본 논문에서는 가상소스를 기반으로 노드의 능력에 따른 차등화로 우선 순위를 적용하여 휴리스틱하게 멀티캐스트 라우팅 경로를 효율적으로 선정하는 DVS-PMIPMR (Differentiated Virtual Source-based Priority Minimum Interference Path Multicast Routing) 알고리즘을 제안한다. 마지막으로 같은 조건에서 더 많은 수의 멀티캐스트 라우팅 패스의 연결이 가능함을 시뮬레이션 및 성능분석 증명한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제36권6B호
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• pp.583-591
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• 2011

본 논문에서는 기존 G-PON(Gigabit Passive Optical Network) 링크에 RSOA(Reflective Semiconductor Optical Amplifier) 기반 DWDM-PON(Dense Wavelength Division Multiplexing-PON) 기술과 O/E/O 변환 방식의 RE(Reach Extender) 기술을 적용하여 전송거리와 링크 용량 그리고 분기수를 증가시킬 수 있는 2.5 Gbps 하이브리드 PON 링크의 구조를 제안한다. RSOA 기반 DWDM-PON 기술은 간선 중계링크에 적용되어, 기존 G-PON 보다 최대 32배의 링크 전송용량을 제공할 수 있다. RE 기술은 원격노드에서 GTC(GPON Transmission Convergence) 프레임의 재 변조를 통해 DWDM-PON과 G-PON 사이의 파장변환 기능을 제공하며, 상향 프레임의 수신을 위한 버스트 모드 리셋 신호를 제공한다. 본 논문에서 제안된 하이브리드 PON은 상용 G-PON 시스템을 사용하여 WDM 신호 파장 당 최대 60 km의 전송거리와 128분기를 제공할 수 있다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제41권12호
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• pp.41-49
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• 2004

최근 인터넷 사용자 수의 증가와 새로운 서비스의 등장으로 각 응용의 요구 대역폭이 증가하였다. 따라서 Internet 트래픽은 폭주하게 되었고, 고속의 백본(backbone) 네트워크가 필요하게 되었다. 이러한 요구는 IP packet switching과 wavelength switching 모두를 동시에 수행하면서 대용량의 대역폭을 지원할 수 있는 GMPLS(Generalized Multi-protocol Label Switching) 기반의 OXC(Optical cross-connects)에 의해 만족될 수 있다. 이러한 요구를 위해서는 Core망에 많은 수의 파장 변환기가 필요하고, 구축 및 운용비용(cost-effective)이 효율적일 뿐만 아니라 최적의 트래픽 전송제한을 받는 문제점을 갖고 있다. 따라서 본 논문에서는 GMPLS망에서 개선된 Lightpath setup을 위한 GMPLS의 RSVP-TE 시그널링을 제안하였다. 제안한 알고리즘은 setup 시그널링이 블로킹 되었을 때, edge router까지 PathErr 메시지를 전송하는 것이 아니라 파장 변환을 수행할 수 있는 최단거리에 위치한 람다 라우터를 찾고, 그 노드로부터 setup 시그널링을 다시 수행한다. 본 알고리즘은 Lightpath setup 시그널링의 블로킹 확률을 줄일 수 있으며, 적절한 파장 변환기 수를 산출하여 core망에서 람다 라우터의 효율적인 배치도 구현할 수 있을 것으로 사료된다.

• 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.

• 한국통신학회논문지
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• 제31권12B호
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• pp.1037-1043
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• 2006

본 논문에서는 광 버스트 스위칭 네트워크의 코어 노드에 그룹 스케줄링을 적용한 경우 발생하는 데이터 버스트 처리 지연시간의 감소를 위한 알고리즘을 제안하였다. 이 알고리즘에서는 일차 스케줄링 세션 종료 직후에, 스케줄링 창 내의 모든 빈 공간(void) 정보를 나타내는 표를 생성하기 때문에, 직전 스케줄링에서 예약에 실패한 데이터 버스트들을 다른 채널의 빈 공간에 재할당할 때, 이 표를 활용하여 효과적으로 버스트 처리 시간 지연을 감소시킬 수가 있다. 이 알고리즘이 적용된 그룹 스케줄링 방식과 기존의 그룹 스케줄링 방식을 비교한 결과, 채널 이용률에 있어서는 서로 거의 동일한 성능을 보이나, 버스트 손실 확률과 파장 변환률은 알고리즘을 적용한 그룹 스케줄링 방식이 기존의 그룹 스케줄링 방식보다 약간 우수하였다. 버스트 처리 시간에 있어서는 부하가 약 0.6이하인 영역에서는 기존 그룹 스케줄링 방식이 약간 빠른 반면에, 부하가 0.8이상인 영역에서는 알고리즘을 적용한 방식의 처리 시간이 현저히 짧게 나타났다, 부하 0.9에서 약 1/2.1로 감소하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제30권10A호
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• pp.912-921
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• 2005

Optical Burst Switched (OBS)는 If over WDM 망에서 테라비트 전송을 하기 위한 진보된 기술이다. OBS의 핵심 기술 중 하나는 데이터 버스트(DB : Data Burst)의 경쟁을 막기 위한 채널 스케쥴링 이다. OBS망에서 버스트의 제어패킷(CHP : Control Header Packet)과 데이터 버스트는 시간 간격(Time Gap)을 가지고 전송된다. 버스트 스위치 노드에 CHP가 도착하면 데이터 버스트을 위해 스케줄링 알고리즘을 사용하여 파장/채널(wavelength/channel)과 같은 자원을 예약하여 광전광(O/E/O)변환 없이 데이터 버스트를 전송해준다. 데이터 버스트를 위해 채널 스케줄링 과정에서 버스트간의 경쟁과 시간 간격이 발생되어 자원의 사용율과 버스트 손실 확률이 떨어진다. 기존에 제안된 방법들은 이러한 문제를 해결하기 위하여 많은 연구가 되어 지고 있다. 본 논문에서는 데이터 할당에서 발생되는 데이터간 간격과 데이터 손실에 중점을 두어 버스트 손실 확률과 자원 사용율을 극대화하기 위하여 버스트의 개방 시간)Release Time)을 이용한 채널 스케줄링 알고리즘 RTUC(Release Time Unscheduled Channel)을 제안한다. 시뮬레이션 결과 기존에 제안된 스케쥴링 알고리즘(LAUC, LAUC-VF)보다 버스트의 생존(Survival)과 효율적인 자원 사용 및 지연에서 개선된 성능을 확인하였다. 하지만, 로드가 적었을 경우 상대적으로 기존의 스케줄링 알고리즘보다 성능저하가 확인되었고, 로드가 증가했을 경우에는 데이터 손실 면에서 우수함을 확인하였다.