• 한국통신학회논문지
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• 제33권9B호
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• pp.751-759
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• 2008

캐리어 이더넷은 여러 개의 2계층 매트로 망을 연결하는 광대역 백본망이다. 백본망에서는 복수 개의 스패닝트리를 구성하는 다중 스패닝 트리 프로토콜(Multiple Spanning Tree Protocol : MSTP)을 사용하는데 최근에 간단하면서도 성능이 더 우수한 최단 경로 브리징(EEE802.1aq - Shortest Path Bridging : SPB)이 제안되었다. SPB는 목적지 노드 당 한 개씩 생성한 최단 경로 스패닝 트리를 따라서 프레임을 전송한다. 그러나 불행하게도 SPB는 목적지 노드마다 한 개의 경로만 설정하기 때문에 망의 상태 변화에 대처하기 위해서 라우팅 경로를 변경할 수 없다. 만일 목적지 노드별로 복수 개의 경로를 설정한다면 망의 상태에 적응하는 라우팅 방식을 구현할 수 있다. 본 논문은 이 철학을 적용한 라우팅 방식인 목적지 에지 노드 분할을 이용한 스패닝 트리(Edge Node Divided Spanning Tree : ENDIST)를 제안한다. ENDIST는 에지 노드를 연결된 링크의 수만큼의 서브 노드로 분할하고 각 서브 노드마다 SPB를 사용하여 스패닝 트리를 생성한 후에, 목적지 노드로 향하는 수 개의 라우팅 경로 중에서 한 개의 라우팅 경로를 망이나 노드의 상태에 따라 플로우 단위로 선택한다. 추가된 트래픽 엔지니어링 기법으로 우리는 백본망에서 지연 시간을 낮추고 처리율(throughput)을 향상시킬 수 있다. 시뮬레이션을 통해 우리는 최대 부하에서 ENDIST의 처리율이 STP(Spanning Tree Protocol)보다 약 3.4-5.8배, SPB보다 약 1.5-2.0배로 우수하게 동작함을 확인하였다. 특히, ENDIST의 처리율은 우리가 조사한 경우 중 절반에서 별도의 논문에서 이론적으로 계산한 한계치에 매우 근접함을 확인하였다. 이는 ENDIST가 2계층 라우팅의 성능을 획기적으로 향상시켜서 거의 완벽한 스패닝 트리 계열의 라우팅 방식이 되었음을 뜻한다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제24권3호
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• pp.166-171
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• 2023

효율적인 에너지 관리는 제한된 자원을 가지는 센서 네트워크에서 매우 중요한 요소이며, 클러스터 기법은 그러한 관점에서 많은 연구가 이루어지고 있다. 그러나, 클러스터 헤더의 에너지 사용이 집중되는 문제가 발생할 수 있으며, 클러스터 헤더가 전 영역에 골고루 분포되지 않고 특정 영역에 집중되는 경우, 클러스터 멤버의 전송 거리가 크거나 매우 불균등한 상태가 될 수 있다. 전송거리는 에너지 소모의 문제와 직결될 수 있다. 특정 노드의 에너지가 빨리 고갈되는 것은 센서 네트워크 생존 기간을 줄이고, 전체 센서 네트워크의 효율이 저하되므로 센서 노드들의 균등한 에너지 소모는 매우 중요한 연구과제이다. 본 연구에서는 센서 클러스터 기법에서 클러스터 헤더와 센서 노드가 에너지를 균등하게 사용하기 위한 요소들을 분석하고, 클러스터 헤더가 센서 네트워크 전역에 골고루 분포하는 균등분포 클러스터링을 제안한다. 제안하는 클러스터 기법은 멀티홉 라우팅을 사용하여 원거리 전송으로 인한 센서 노드의 에너지 소모를 줄인다. 기존 연구에서 멀티홉 클러스터 기법은 클러스터 구성과 라우팅 경로 설정의 2단계 과정을 통해서 멀티홉 클러스터 경로를 설정하는 반면, 제안하는 방식은 클러스터 헤더를 선출하는 과정에서 클러스터 라우팅 경로를 설정하여 제어 메시지 과정을 최소화한다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제17권3호
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• pp.72-86
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• 2018

운행시간표 기반 대중교통 경로 탐색 알고리즘은 운행계획에 따른 정류장별 출 도착 시각을 이용하여 최소 이동 시간이 소요되는 단일 경로를 산출한다. 다만, 경로 계산 과정에서 환승 저항, 대안 경로 선택 등의 추가 요소들을 반영하는데 한계가 있다. 본 연구는 환승 저항 및 다중 경로 탐색이 반영된 개선된 RAPTOR 알고리즘을 제안한다. 환승 저항은 환승 시점에 적용되며, 교통수단 유형을 구분하여 적용하였다. 본 연구에서는 수도권 대중교통 이용승객의 실제 이동 경로를 기준으로 개선 전 후의 알고리즘 결과를 분석하였다. 이를 통해 제시한 알고리즘이 승객의 다양한 경로 선택 기준을 반영한다는 것을 확인하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제43권6호
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• pp.488-496
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• 2015

본 연구에서는 각각 다른 목적지에서 다수의 임무를 수행해야하는 복수 무인항공기(Unmanned Aerial Vehicle, UAVs)의 경로를 결정할 때, 무인항공기의 생존가능성을 고려하여 경로를 결정하는 프레임워크를 제안하였다. 본 라우팅 문제는 무인항공기 안전과 임무 완료시간 간의 trade-off 를 나타내는 비용 매트릭스를 이용한 차량경로문제(Vehicle Routing Problem, VRP)로 정의할 수 있다. 특정위치에서 무인항공기의 위험 레벨은 감지될 확률과 격추될 확률을 고려하여 모델링 하였고, 위협 레벨과 비행거리를 고려한 두 지역간의 최소비용경로는 육각형격자(Hexagonal cells)에서 Dijkstra 알고리듬을 사용하여 결정하였다. 또한, 지속적으로 다수의 적을 감시 정찰하는 임무를 수행하는 복수 무인항공기의 최적경로를 결정하는 case study를 수행하였으며, 그 결과를 논의하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제38A권8호
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• pp.688-696
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• 2013

무선 센서 네트워크의 실시간 응용은 데이터 전송의 적시성이 보장되어야 한다. 제한적 멀티-홉 정보 기반의 라우팅 기법은 제한된 범위 내에서 멀티-홉 실시간 정보를 수집하고 데이터 전송 경로를 구성함으로써 실시간 데이터 전송 성공률을 높인다. 하지만 멀티-홉 정보가 점진적으로 수집되기 때문에 멀티-홉의 실시간 정보를 기반으로 한 데이터 전송 경로를 구성하기 위해서는 일정 수준의 초기화 시간이 필요하다. 따라서 발생 위치가 고정된 이벤트에서는 효과적이지만 이벤트가 연속적으로 이동한다면 단일 홉의 실시간 정보만 반영된 경로가 구성될 수 있기 때문에 이벤트 이동성을 효과적으로 지원할 수 없다. 본 논문에서는 리다이렉팅 기법을 활용한 라우팅 기법을 제안한다. 제안 기법은 이동한 이벤트를 감지한 새로운 노드에서 멀티-홉의 실시간 정보 수집이 완료된 지역의 노드로 데이터를 리다이렉팅함으로써 이벤트 이동성을 효과적으로 지원한다. 시뮬레이션 결과 제안된 방안이 기존 연구들과 비교하여 에너지 효율성 및 시간 내 전송 성공률 등이 우수함을 보인다.

• 정보처리학회논문지C
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• 제18C권3호
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• pp.167-178
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• 2011

유비쿼터스 서비스의 성장과 함께 여러 종류의 애드 혹 네트워크가 등장하게 되었다. 특히 애드 혹 네트워크에는 무선 센서 네트워크와 모바일 애드 혹 네트워크가 많이 알려져 있는데, 앞서 서술한 두 가지 네트워크의 특성을 혼합한 무선 애드 혹 네트워크도 존재한다. 본 논문은 LEACH 라우팅 프로토콜을 혼합 네트워크 환경에 적합하도록 개선한 변형된 LEACH 프로토콜 제안한다. 즉 제안한 라우팅 프로토콜은 대규모 이동 센서 노드로 구성된 네트워크에서 노드 검출과 경로 탐색 및 경로 유지를 제공하며, 동시에 노드의 이동성, 연결성, 에너지 효율성을 유지할 수 있다. 제안한 라우팅 프로토콜은 멀티-홉(multi-hop) 및 멀티-패스(multi-path) 알고리즘을 적용하고, 토플로지 재구성 기법으로는 이동중인 대규모 노드에 대한 노드 이동 평가, 진동 센서, 효율적인 경로 선택과 데이터 전송 기법을 이용하여 구현하였다. 실험에서는 제안한 프로토콜과 기존의 전통적인 LEACH 프로토콜을 비교하여 성능을 나타내었다.

• Journal of Information Processing Systems
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• 제5권2호
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• pp.97-104
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• 2009

In this paper we propose a Differentiated Services Based Admission Control and Routing Algorithm for IPv6 (ACMRA). The basic DiffServ architecture lacks an admission control mechanism, the injection of more QoS sensitive traffic into the network can cause congestion at the core of the network. Our Differentiated Services Based Admission Control and Routing Algorithm for IPv6 combines the admission control phase with the route finding phase, and our routing protocol has been designed in a way to work alongside DiffServ based networks. The Differentiated Services Based Admission Control and Routing Algorithm for IPv6 constructs label switched paths in order to provide rigorous QoS provisioning. We have conducted extensive simulations to validate the effectiveness and efficiency of our proposed admission control and routing algorithm. Simulation Results show that the Differentiated Services Based Admission Control and Routing Algorithm for IPv6 provides an excellent packet delivery ratio, reduces the control packets' overhead, and makes use of the resources present on multiple paths to the destination network, while almost each admitted flow shows compliance with its Service Level Agreement.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2008년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.35 No.1 (A)
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• pp.160-161
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• 2008

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제34권5호
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• pp.328-339
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• 2007

기존의 네트워크 토폴로지 기반 애드혹 라우팅 프로토콜들은 차량간 통신 환경에 적용할 경우 차량의 높은 이동성에 기인한 빈번한 네트워크 토폴로지의 변화로 인해 높은 경로 재설정 부하가 발생하기 때문에 적합하지 않다. 위치 기반 라우팅 프로토콜은 부수적인 경로 설정 과정이 없기 때문에 일반적으로 차량간 통신 환경과 같이 이동성이 높은 환경에 적합한 것으로 알려져 왔다. 그러나 위치 정보의 획득 및 유지를 위한 위치정보 제공 서비스와 같은 추가적인 과정이 필요하며 위치 정보의 부정확성으로 인한 프로토콜의 오작동성 문제가 존재한다. 본 논문에서는 수신한 데이타의 주소 정보를 이용하여 도달 가능한 목적지 노드들의 목록을 유지하고 이 정보를 이용하여 경로 설정 과정 및 위치 정보와 같은 추가적인 정보의 사용 없이도 멀티 홉 패킷 포워딩이 가능한 MMFP(Multi-hop MAC Forwrarding Protocol)을 제안한다. MMFP는 시간 종속적인 기능들의 정화한 동작을 위하여 IEEE 802.11 MAC 계층을 확장하여 설계하며 실제 도로 환경을 모델링 한 실험 시나리오를 이용한 실험을 통하여 AODV보다 높은 성능을 나타냄을 보인다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제10권4호
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• pp.455-464
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• 2008

To provide network services consistently under various network failures, enterprise networks increasingly utilize path diversity through multi-homing. As a result, multi-homed non-transit autonomous systems become to surpass single-homed networks in number. In this paper, we address an inevitable problem that occurs when networks with multiple entry points deploy firewalls in their borders. The majority of today's firewalls use stateful inspection that exploits connection state for fine-grained control. However, stateful inspection has a topological restriction such that outgoing and incoming traffic of a connection should pass through a single firewall to execute desired packet filtering operation. Multi-homed networking environments suffer from this restriction and BGP policies provide only coarse control over communication paths. Due to these features and the characteristics of datagram routing, there exists a real possibility of asymmetric routing. This mismatch between the exit and entry firewalls for a connection causes connection establishment failures. In this paper, we formulate this phenomenon into a state-sharing problem among multiple fire walls under asymmetric routing condition. To solve this problem, we propose a stateful inspection protocol that requires very low processing and messaging overhead. Our protocol consists of the following two phases: 1) Generation of a TCP SYN cookie marked with the firewall identification number upon a SYN packet arrival, and 2) state sharing triggered by a SYN/ACK packet arrival in the absence of the trail of its initial SYN packet. We demonstrate that our protocol is scalable, robust, and simple enough to be deployed for high speed networks. It also transparently works under any client-server configurations. Last but not least, we present experimental results through a prototype implementation.