• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제10권1호
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• pp.16-22
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• 2017

본 논문에서는 먼저 최근 급격히 증가하는 모바일 데이터 트래픽을 오프로드(Offload)시키는 Local IP Access(LIPA) 기술을 펨토셀 네트워크와 함께 소개한다. 이후, 전형적인 이동통신 시스템, 펨토셀 기반 시스템, 그리고 펨토셀과 LIPA를 함께 이용하는 시스템에서 댁내 모바일 데이터 트래픽을 전송할 때, 트래픽 전송시간과 이동통신 사업자망으로 전송되는 모바일 데이터 트래픽 확률에 대한 성능을 분석한다. 분석결과를 통해 차세대 이동통신 시스템에서 펨토셀과 LIPA를 함께 이용하면 이동통신 사업자망으로 전송되는 모바일 데이터 트래픽 부하를 감소시킬 뿐만 아니라 댁내 모바일 트래픽의 전송시간을 크게 줄이는 효과도 얻을 수 있음을 보인다. 즉, 전형적인 이동통신 시스템과 펨토셀 기반 시스템은 펨토셀과 LIPA를 함께 이용하는 시스템보다 인터넷 지연시간이 10ms에서 약 3배와 4배 정도 길었고, 인터넷 지연시간이 100ms에서 약 14배와 26배 정도 긴 결과를 보였다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제8권11호
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• pp.1472-1482
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• 2005

TOE (TCP/IP Offload Engine)는 부하가 많은 대규모 네트워크 서버에서 TCP/IP 프로토콜 처리의 부담을 줄이기 위해 고안된 하드웨어 장치이다. 본 논문에서는 TOE (TCP Offload Engine)를 사용하는 대규모 멀티미디어 서버를 위한 소켓 인터페이스 계층의 설계 및 구현에 대해 다룬다. 제안된 소켓 인터페이스 계층은 리눅스 운영체제 상에서 커널 모듈로 설계, 구현되었으며, BSD소켓 계층과 INET소켓 계층 사이에 존재하면서 응용 프로그램의 소켓 관련 요청을 TOE나 기존 INET소켓 계층으로 전달하는 역할을 한다. 본 논문에서 제안한 소켓 인터페이스는 소켓을 통해 TOE를 사용하는 응용 프로그램에 대해서 모든 표준 소켓 입출력 API와 파일 입출력 관련 API를 그대로 제공하고, 기존 응용 프로그램들에 대해서도 수정 없이 TOE의 기능을 그대로 사용할 수 있는 바이너리 수준의 호환성을 제공하며, 한 시스템에서 TOE와 이더넷 NIC을 동시에 사용할 수 있게 된다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제34권9호
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• pp.459-466
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• 2007

최근 Gbps 이상의 고속 네트워크 상에서 호스트 CPU에 많은 오버헤드를 발생시키는 TCP/IP의 문제점을 해결하기 위해 네트워크 어댑터 상에서 TCP/IP를 처리함으로써 호스트 CPU의 작업부하를 줄이는 TCP/IP Offload Engine(TOE) 기술이 연구되고 있다. TOE의 구현 방법에는 범용 임베디드 프로세서에서 소프트웨어로 TCP/IP를 처리하는 방법과 전용 ASIC에서 하드웨어로 TCP/IP를 처리하는 방법이 사용되어 왔으나 소프트웨어 구현은 통신의 성능이 떨어지고 하드웨어 구현은 유연성과 확장성이 떨어지는 문제점들을 가지고 있다. 본 논문에서는 하드웨어적인 접근 방법과 소프트웨어적인 접근 방법을 결합한 하이브리드 TOE 구조를 제안한다. 하이브리드 TOE는 데이타 패킷의 생성과 처리와 같이 통신의 성능에 큰 영향을 끼치는 기능들을 하드웨어로 구현함으로써 하드웨어 기반 TOE 구현에 버금가는 성능을 제공하고, 연결 설정과 같이 통신의 성능에 영향을 크게 끼치지 않는 기능들은 임베디드 프로세서 상에서 소프트웨어로 처리한다. 본 논문에서는 데이타 송수신의 성능을 높이기 위해 데이타 패킷의 생성 및 처리등을 지원하는 하드웨어 송수신 가속기를 설계 및 구현하였다. 실험 결과 송수신 가속기를 사용한 하이브리드 TOE는 약 $19{\mu}s$의 최소 지연시간을 보였다. 그리고 6% 이하의 CPU 점유율에서 약 675 Mbps에 달하는 대역폭을 보였다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제33권9호
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• pp.691-698
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• 2006

TCP/IP Offload Engine(TOE)는 TCP/IP 프로토콜을 네트워크 어댑터 상에서 처리함으로써 호스트 CPU의 프로토콜 처리 부하를 줄이는 기술이다. TOE의 구현 방안으로는 임베디드 프로세서를 사용한 소프트웨어 TOE, ASIC 기반의 하드웨어 TOE, 그리고 하드웨어와 소프트웨어 구현의 장점을 결합한 하이브리드 TOE 등이 제안되어 왔다. 본 논문에서는 하이브리드 방식의 TOE 구현을 위해 두 개의 프로세서 코어를 내장한 FPGA를 기반으로 임베디드 리눅스 기반의 소프트웨어 모듈 및 데이타 송수신에 필요한 하드웨어 모듈들을 설계하였다. 두 개의 프로세서 코어를 사용하여 송신 경로와 수신 경로를 분담하여 관리함으로써 리눅스 프로세스들 사이의 작업 전환 오버헤드를 줄일 수 있고, 송신과 수신 과정의 병렬 처리를 통해 단일 임베디드 프로세서의 성능 한계를 극복할 수 있다. 하드웨어 모듈은 패킷 헤더의 생성 및 처리, DMA를 사용한 데이타 수집 및 저장 등을 담당하여 송수신 성능을 향상시킨다. 본 논문에서는 프로세서 코어 내장형 FPGA가 장착된 TOE 네트워크 어댑터를 사용하여 송수신 분리형 TOE의 성능을 검증하였다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2022년도 춘계학술발표대회
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• pp.45-47
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• 2022

Mobile edge computing (MEC), which enables mobile terminals to offload computational tasks to a server located at the user's edge, is considered an effective way to reduce the heavy computational burden and achieve efficient computational offloading. In this paper, we study a multi-user MEC system in which multiple user devices (UEs) can offload computation to the MEC server via a wireless channel. To solve the resource allocation and task offloading problem, we take the total cost of latency and energy consumption of all UEs as our optimization objective. To minimize the total cost of the considered MEC system, we propose an DRL-based method to solve the resource allocation problem in wireless MEC. Specifically, we propose a Asynchronous Advantage Actor-Critic (A3C)-based scheme. Asynchronous Advantage Actor-Critic (A3C) is applied to this framework and compared with DQN, and Double Q-Learning simulation results show that this scheme significantly reduces the total cost compared to other resource allocation schemes

• 한국통신학회논문지
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• 제38C권4호
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• pp.387-393
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• 2013

조선소는 다양한 용량 및 규격을 여러 사이트에서 제작하여 최종통합하기까지 여러 단계를 걸치게 되며 이들 사이의 정보공유가 필수적이며 최근 유무선통신망을 활용하여 단순 문자에서 동영상 정보를 주고받아 조선 산업의 스마트화가 이루어지고 있다. 본 논문에서는 원격에 위치한 조선소에 적용할 수 있는 LTE 펨토셀 로컬 게이트웨이 구성을 제안하고 상위 조선소와 중요정보를 주고받는 트래픽을 주고받기 위한 방안과 일반 트래픽을 분리하는 오프로드 방식을 제안하였다. 상위 조선소 메인 서버와 하위 원격 조선소 간에 정보와 일반 트래픽의 오프로드를 지원하기위해서 펨토셀 게이트웨이에서의 모드 전환, 오프로드 관련 정보 관리, 트리거로서의 메시지 정의, cache entry를 정의하였다 우리는 펨토셀 게이트웨이에서의 송수신 메시지 플로우와 state transition diagram을 이용하여 제안하는 방안의 기능 수행 여부를 확인하였다. 우리는 이동통신망과 광대역 인터넷 활용 기술을 조선 산업에 적용하여 조선소 산업 생산성 향상을 고려하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제39C권8호
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• pp.667-673
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• 2014

스마트 조선소는 조선소 내 여러 사이트에서 제작되는 모듈부터 최종통합하기까지의 모든 업무를 모바일 애플리케이션을 이용하여 현장에서 바로 처리 가능하게 한다. 본 논문에서는 하위조선소에 적용할 수 있는 LTE 펨토셀 네트워크 구성과 상위조선소와 중요정보를 주고받는 트래픽을 주고받기 위한 일반 트래픽을 분리하는 오프로드 방식을 제안하였다. 상위 조선소의 메인서버와 하위 조선소 간에 정보와 일반 트래픽의 오프로드를 지원하기 위한 펨토셀 게이트웨이에서의 모드전환, 오프로드 관련 정보 관리, 관련 메시지를 정의하였다. 제안한 방안을 통해 무선구간에서의 과부화된 트래픽을 최적화된 경로로 보낼 수 있는지 기능 수행여부를 송수신 메시지 플로우와 state transition diagram을 이용하여 확인하였다. 우리는 이동통신망과 LTE 펨토셀 네트워크를 스마트 조선소내에 적용하여 조선소 업무와 생산성 향상이 기대된다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제47권5호
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• pp.661-678
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• 2013

As a new type of vibration reduction, the ladder track system has been successfully used in engineering. In this paper, a numerical model of the train-track-viaduct system is established to study the dynamic responses of an elevated bridge with ladder track. The system is composed of a vehicle submodel, a track submodel and a bridge submodel, with the measured track irregularities as the system self-excitation. The whole time histories of a train running through an elevated bridge with $3{\times}27m$ continuous PC box girders are simulated. The dynamic responses of the bridge such as deflections, lateral and vertical accelerations, and the vehicle responses such as derailment factors, offload factors and car-body accelerations are calculated. The calculated results are partly validated through the comparison with the experimental data. Compared to the common slab track, adapting the ladder sleeper can effectively reduce the accelerations of the bridge girder, and also reduce the car-body accelerations and offload factors of the train vehicle.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제11권6호
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• pp.2811-2830
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• 2017

In this paper, we study the problem of mobile data offloading for a network that contains multiple mobile network operators (MNOs), multiple WiFi or femtocell access points (APs) and multiple mobile users (MUs). MNOs offload their subscribed MUs' data traffic by leasing the unused Internet connection bandwidth of third party APs. We propose a combinatorial auction-based two-stage matching mechanism comprised of MU-AP matching and AP-MNO matching. The MU-AP matching is designed to match the MUs to APs in order to maximize the total offloading data traffic and achieve better MU satisfaction. Conversely, for AP-MNO matching, MNOs compete for APs' service using the Nash bargaining solution (NBS) and the Vickrey auction theories and, in turn, APs will receive monetary compensation. We demonstrated that the proposed mechanism converges to a distributed stable matching result. Numerical results demonstrate that the proposed algorithm well capture the tradeoff among the total data traffic, social welfare and the QoS of MUs compared to other schemes. Moreover, the proposed mechanism can considerably offload the total data traffic and improve the network social welfare with less computation complexity and communication overhead.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2007년도 춘계종합학술대회
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• pp.83-86
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• 2007

디지털 계측기를 인터넷에 접속하여 원격지에서 검 교정을 하기 위해서는 계측기의 CPU 사용률이 많은 일반 서버와는 다른 임베디드 운영체제를 이용한 고속 전용서버가 필요하다. 본 연구는 웹 기반 원격 검 교정 시스템을 위한 고속 네트워크 모듈을 구현하는 목적이며 인터넷을 통해 디지털 계측기를 원격으로 검 교정을 하고, 고속 네트워킹을 위해 TCP/IP Offload Engine 처리와 임베디드 TCP/IP 스택인 LwIP를 개선하였다.