• 대한전자공학회논문지TC
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• 제43권11호
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• pp.118-127
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• 2006

무선 네트워크의 물리계층에서 이용하는 무선 전송매체는 전송 범위내의 모든 이웃 노드들이 동시에 전송 신호를 수신할 수 있는 브로드캐스트 전파 특성을 갖는다. 기존의 비동기 무선 MAC 프로토콜들은 신뢰성 있는 브로드캐스트에 대한 구제적인 해결 방안을 고려하지 않고 있다. 무지향성 브로드캐스트가 과다한 채널 경쟁과 충돌을 발생시켜 네트워크의 성능 저하를 야기하기 때문이다. 본 논문에서는 링크계층에서 지향성 안테나와 이웃노드 정보를 이용하여 지향성 브로드캐스트를 지원하는 MNDB(MAC protocol with Neighborhood for reliable Directional Broadcast) 프로토콜을 제안한다. MNDB 프로토콜은 이웃노드 정보와 RTDB, CTDB, DDATA, DACK의 4-way 핸드셰이크에 의한 DMACA(Directional Multiple Access Collision Avoidance) 구조를 기반으로 신뢰성 있는 지향성 브로드캐스트를 지원한다. 성능 평가를 위해 MNDB 프로토콜과 기존의 $RMDB^{[2]}$ 참고문헌 [3]의 프로토콜 2, IEEE 802.11 프로토콜$^{[9]}$를 비교대상으로 브로드캐스트로 인한 충돌과 패킷 분실, 패킷 중복수신, 브로드캐스트 전송지연 관점에서 성능을 분석하였다.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제35권3호
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• pp.173-182
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• 2008

최근 무선 환경에서 스트리밍 서비스의 서비스 품질을 향상시키기 위한 많은 연구가 진행되고 있다. 무선 환경의 채널상태 불안정은 높은 전송 지연과 손실을 발생시키게 되고, 결과적으로 사용자 측면에서의 서비스 품질을 저하시키는 문제점을 가진다. 이러한 무선 환경에서의 서비스 품질을 향상시키기 위해 IEEE 802.11 Working Group에서는 IEEE 802.11e를 제안하였고, 이를 기반으로 하는 여러 기법들이 제안되었지만 네트워크 상태에 적응적이지 못한 기존 연구들은 전송큐의 오버플로우와 데이타 손실이 발생하여 전송하는 영상의 품질을 저하시키게 된다. 본 논문에서는 IEEE 802.11e EDCA(Enhanced Distributed Channel Access) 모델을 기반으로 무선 환경에서의 멀티미디어 스트리밍 서비스 품질의 향상을 위한 기법을 제안하였다. 제안한 기법은 MPEG-4 영상의 각 프레임의 중요도에 따라 차별적으로 IEEE 802.11e EDCA 모델의 전송 방식을 적용하고, 수신측의 AC(Access Category)를 고려한 효율적인 대역폭 측정을 기반으로 한 송신측의 프레임 폐기를 통해 현재 네트워크 상태에 적응적인 전송율 조절을 한다. 실험 결과를 통해 제안한 기법이 무선 환경의 스트리밍 서비스의 종단간 서비스 품질을 향상시킬 수 있음을 확인하였다.

• 전자공학회논문지CI
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• 제48권6호
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• pp.88-96
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• 2011

수중 음파 통신은 해양 데이터 수집, 해저 탐사 및 개발, 군사 전술 감시 등 다양한 분야에 활용 가능하다. 이와 같이 다양한 분야에 Autonomous Underwater Vehicle(AUV)나 Remotely Operated Vehicle(ROV)와 같은 수중 로봇을 이용한 로봇 제어 시스템 구축은 필수적이다. 본 논문에서는 수중 음파 센서 네트워크 구성에서 중요한 부분인 에너지 효율적인 면을 고려하는 동시에 실시간 로봇 제어 시스템 구축에 적합한 Message Merging MAC($M^2$-MAC) 프로토콜을 제안한다. 제안된 Media Access Control(MAC) 프로토콜에서는 미리 할당된 타임 슬롯에 따라 로봇 노드들로부터 데이터를 수신하고, 베이스 스테이션으로부터 전달받은 메시지들을 버퍼링 과정을 거쳐 하나의 MAC 프레임으로 생성한 후 클러스터 내 모든 로봇 노드들에게 브로드 캐스팅 하게 된다. 또한 새로운 노드 진입 및 탈퇴 시 Maintenance&Sleep(M&S) 구간을 통해 관련 절차가 이루어짐으로써 경쟁과 비경쟁 방식이 혼합된 복합형 MAC 프로토콜의 형태를 이룬다. 본 논문에서는 실시간 로봇 제어 시스템 구축에 중요한 요소인 종단 간 지연과 에너지 소모량에 관련된 수학적 분석 모델을 제시하고 기존의 MAC 프로토콜과 비교함으로써 성능의 우수성을 검증한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권10호
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• pp.6604-6610
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• 2015

본 논문에서는 Wireless Access in Vehicular Environments (WAVE)통신을 철도통신에 적용하였을 때 사용할 수 있는 효과적인 패킷 전송 방법을 제안하였다. WAVE통신은 무선랜에 기초한 통신으로 이동체 통신에 적합하도록 개발된 통신방법으로 Intelligent Transport System (ITS)에 응용하도록 많은 연구가 이루어져 왔다. 철도도 주요 교통수단의 하나로 WAVE를 이용하면 현재 무선랜 시스템을 이용한 Communication Based Train Control (CBTC)를 포함한 많은 서비스들의 성능을 개선하고 여러 시스템으로 분산되어 있는 서비스들을 WAVE로 통합할 수 있다. 하지만, WAVE를 철도에 사용하기 위해서는 해결되어야 하는 문제점이 존재한다. 가장 단순한 구조인 Single-PHY WAVE는 제어채널(Control Channel, CCH)와 서비스 채널(Service Channel, SCH)을 50ms씩 번갈아가며 통신을 수행한다. 철도 통신은 주로 지연에 민감한 패킷들이 많이 존재하는데 이러한 동작에서는 성능 열화가 발생할 수 있다. 본 논문에서는 현재 WAVE통신 방법을 상세히 분석한 후 문제점을 도출하고 이러한 문제점을 철도 WAVE 환경에서 해결할 수 있는 새로운 패킷 전송 방법을 제안한다. WAVE 전송 성능을 수학적 모델링을 하여 철도 통신의 요구사항을 만족하는지 여부를 확인하였다.

• 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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• 제9권6호
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• pp.623-634
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• 2003

본 논문에서는 시간 편집 환경과 공간 편집 환경을 하나의 삼차원 저작 환경으로 통합한 멀티미디어 프레젠테이션 공동 저작 시스템을 소개한다. 본 저작 시스템은 하나의 삼차원 좌표계에서 멀티미디어 프레젠테이션의 공간 속성과 시간 속성을 동시에 표현한다. 한 개의 축은 일반적인 시간 정보(T-zone)를 표현하고 나머지 두개의 축은 공간 정보(XY-zone)를 나타내며 시간적인 미디어 객체들은 삼차원 육면체로 표현하고 오디오 객체는 원통 모양으로 표현하고 있으므로, 사용자들이 자유자제로 삼차원공간을 이동하며 시간 편집과 공간 편집을 할 수 있어 효율적이다. 또한 본 논문에서는 제안하는 공동 저작 시스템에서 생성되는 공유 객체들에 대한 효율적인 동시성 제어 기법을 설계하고 구현하였다. 구현된 동시성 제어 기법은 다중버전 기법(multiple versions)을 가시화하여 공동 저작에서의 사용자 인지(user awareness)를 높였으며 공유 객체에 대한 접근허가권(access permissions)을 이용하여 네트워크 통신에서의 지연이나 장애로 발생할 수 있는 충돌(collision)을 최소화하였다. 그리고 이 동시성 제어 기법은 잠금 단위를 세밀하게 하여 사용자의 편집 자유도를 최대한 보장하였으며, 공유 객체의 일관성을 유지하면서 낙관적 동시성 제어(optimistic concurrency control)를 지원하므로 사용자들에게 멀티미디어 프레젠테이션을 동시 편집할 때 빠른 응답 시간을 제공할 수 있다.

• 한국통신학회논문지
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• 제22권12호
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• pp.2852-2859
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• 1997

주문형 비디오(Video-On-Demand) 시스템은 광대역 통신 네트워크를 통하여 사용자가 원하는 영화를 융통성있게 제공하는 전자 비디오 대여 시스템이다. 대부분의 제안된 VOD 시스템은 사용자와 비디오 서버 간에 일대일 연결로 설계되어 있어 하나의 비디오 서버 스트림을 전용 전송 채널로 각 사용자에게 개별적으로 서비스되었다. 그러나 동일한 비디오 스트림을 엑세스하는 다수의 사용자에게 개별적으로 전용 전송 채널로 서비스를 하는 것은 매우 비효율적이며 비용의 낭비를 초래한다. 따라서, 비용 효율성을 얻기 위하여, 동일한 비디오 스트림을 요구하는 다수의 사용자에게 멀티캐스트 기능을 이용하여 하나의 스트림으로 전송하는 batching 기법이 연구되었다. 그러나, batching에 의한 멀티캐스트의 사용은 오히려 VCR 기능의 특성과 on-demand 특성을 저하시키는 단점을 가지고 있다. 본 논문에서는 서버에 대한 I/O와 네트워크 대역폭을 감소시키기 위하여 가입자 인접 부근인 엑세스 노드에 가변 playout point를 갖는 동적 버퍼를 두어 동일한 비디오 스트림을 요구하는 사용자들을 batching으로 전송하는 기법을 제안하였다. 따라서, 사용자당 비디오 전송 비용을 감소시켰으며, 사용자들이 true VOD를 사용하는 것과 마찬가지로 대화형 VCR 명령을 가능하게 하였다. 또한, 초기 요구나 VCR 기능이 수행된 후에도 어떠한 batching지연이 없이 바로 멀티캐스트 비디오 스트림을 전송할 수 있었으며, 소수의 서버 용량으로 많은 사용자들에게 서비스하여 시스템의 성능을 향상시킬 수 있었다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제42권12호
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• pp.149-158
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• 2005

본 논문은 고정대역 네트워크에서 최대 TCP 혼잡윈도우를 제한하여, 버퍼 크기와 무관하게 안정적인 성능과 전송률을 제공할 수 있는 혼잡회피 알고리즘을 제안한다. 현재는 AIMD(Additive Increase, Multiplicative Decrease) 기반의 혼잡제어 방법이 가장 널리 사용되고 있다. 그러나 AIMD 기반의 TCP 혼잡제어 방법은 고정대역 네트워크에서 불필요하게 성능을 저하시키는 문제가 있다는 것이 여러 연구결과를 통해 알려져 있다. 또한 TCP의 톱니파형 데이터율로 안정적인 데이터 전송률이 필요한 응용에 적용하기 어렵다. 제안된 알고리즘은 필요에 따라 공평성을 유지하며 혼잡에 의한 손실을 방지하기 위해 혼잡윈도우의 크기를 제한한다. 최대 혼잡윈도우의 크기를 병목노드에서 데이터 축적을 방지하는 지연 정보로 결정하여, 별도의 버퍼와 윈도우 제어절차 없이 연결의 성능과 전송율이 안정적이도록 한다. 다양한 경우에 대한 시뮬레이션을 통해 호환성, 정상상태의 성능, 정상상태 손실 패킷 수, 그리고 혼잡윈도우의 분산 등으로 특성을 검증하였다. 제안된 방법은 송신단의 간단한 수정으로 적용이 가능하며, 네트워크 라우터와 사용자 프로그램의 수정이 불필요하여 확산이 용이한 장점을 가지며, 고정대역 네트워크로 볼 수 있는 국내 초고속인터넷 접속망에 적용하면 성능개선을 얻을 수 있다.

• 정보처리학회논문지C
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• 제12C권3호
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• pp.429-436
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• 2005

모바일 애드혹 네트워크(MANET)는 어떤 고정 기반구조나 중앙 집중형 관리 구조를 갖지 않는 모바일 노드의 집합으로 구성된다. AODV (Ad hoc On-demand Distance Vector routing)는 MANET용 온디맨드(on-demand) 라우팅 프로토콜로서, IETF (Internet Engineering Task Force)의 MANET 워킹 그룹에 제출된 기고문(Internet Draft)이다. 본 논문에서는 최대의 노드 비중첩 및 링크 비중첩을 제공하고, AODV 프로토콜은 물론 기존의 AODV 기반 다중경로 프로토콜보다 성능이 우수한 새로운 최대 비중첩 다중경로 AODV (MDAODV) 프로토콜을 제안한다. 본 연구의 핵심 아이디어는 경로 요청(RREQ:Route REQuest) 메시지에 소스 라우팅(source routing) 주소 정보를 추가시켜 확장하는 것과 수신 노드가 일정 시간 동안 도착한 다수의 RREQ를 조사하여 2개의 경로를 선택하는 것이다. 제안한 MDAODV 프로토콜은 기존 다중경로 라우팅 프로토콜에 비해 높은 신뢰성과 우수한 견고성을 갖는 경로를 제공할 뿐만 아니라, 수신 노드에서 경로를 결정하므로 중간 노드에서의 오버헤드를 감소시킨다. 성능평가 결과에 의하면, 제안한 MDAODV 프로토콜은 기존의 AODV 기반 다중경로 프로토콜보다 패킷 전달율과 평균 지연시간의 측면에서 성능이 우수한 반면 라우팅 오버헤드는 오히려 감소하는 경향을 나타낸다.

• 지질공학
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• 제30권4호
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• pp.457-468
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• 2020

플랜트, 토목 및 건축 사업에서 말뚝(Pile) 설계 시 어려움을 겪는 주된 요인은 지반 특성의 불확실성이다. 특히 표준관입시험(Standard Penetration Test, SPT)을 통해 측정되는 N치를 얻는 것이 가장 중요한 자료이나 광범위한 모든 지역에서 구하는 것은 어려운 현실이다. 짧은 해외사업 입찰기간 내에 시추조사를 할 경우 인허가, 시간, 비용, 장비접근, 민원 등 많은 제약요건이 존재하여 전체적인 시추조사가 어렵다. 미시추 지점에서 지반 특성은 엔지니어의 경험적 판단에 의존하여 파악되고 있고, 이는 말뚝의 설계 및 물량산출 오류로 이어져서, 공기 지연 및 원가 증가의 원인이 되고 있다. 이를 극복하기 위해서, 한정된 최소한의 지반 실측 자료를 활용하여 미시추 지점에서도 N치를 예측 할 수 있는 기술이 요구되며, 본 연구에서는 AI기법 중 하나인 인공신경망을 적용하여 N치를 예측하는 연구를 수행하였다. 인공신경망은 제한된 양의 지반정보와 생물학적인 로직화 과정을 통하여 입력변수에 대한 보다 신뢰성 있는 결과를 제공하여 준다. 본 연구에서는 최소한의 시추자료의 지반정보를 입력항목으로 하여 다층퍼셉트론과 오류역전파 알고리즘에 의하여 학습된 패턴을 가지고 미시추 지점에서 N치를 예측하는데 그 목적을 두고 있다. 이를 위하여 2개 현장(필리핀, 인도네시아)에 AI기법 적용시 실측값과 예측값에 대한 적정성을 검토하였고, 그 결과 예측값에 대한 신뢰도가 높은 것으로 연구 검토되었다.

• 한국통신학회논문지
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• 제18권12호
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• pp.1919-1927
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• 1993

본 논문은 표준 DQDB에서 문제가 되고 있는 불공정성 문제를 경감한 새로운 MAC프로토콜을 제안하고 분석하였다. DQDB MAC프로토콜은 처리율, 메시지 지연 등에서 불공정한 면이 있으며, 대역폭은 슬롯재사용 혹은 파일의 긴 전송 동안 더욱 불균등하게 배분될 수 있다. 본 연구에서 제안한 새로운 프로토콜을 평형(Balanced) DQDB 프로토콜이라 부르기도 하며, 이 새로운 엑세스 프로토콜은 이중 비스 네트워크 프로토콜의 한 비트를 이용하여 대역폭 분할에 공정성 보장 및 DQDB의 모든 특징을 유지한다. 또한, 슬로의 순차적 균등 배분을 해석하기 위하여 Wen Jing 등이 제시한 DQDB분석 모델을 고려하였다. 즉 한 버스상에서 비지 비트의 발생 확률을 예측하고, 마코프 체인을 사용하여 제안한 프로토콜에서의 처리율과 전송 확율에 대하겨 연구하였다. 그리고 시뮬레이션을 통하여 각 노드에서 RQ나 CD계수기가 동적으로 변화하는 상태에서 평형 DQDB와 표준 DQDB, BWB 구조를 비교하였다. 그 결과, 평형 DQDB가 동상위 노드에서에서 처리율이 감소하지만, 전체 노드의 약 70~80% 정도가 처리율 0.9 이상으로 나타났으며, 이러한 특징들은 수치적 분석 모델과 유사한 결과를 나타냄을 확인하였다.