• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제9권8호
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• pp.2774-2796
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• 2015

Quality-of-service (QoS) provisioning for a cognitive mesh network (CMN) with heterogeneous services has become a challenging area of research in recent days. Considering both real-time (RT) and non-real-time (NRT) traffic in a multihop CMN, [1] studied cross-layer resource management, including joint access control, route selection, and resource allocation. Due to the complexity of the formulated resource allocation problems, which are mixed-integer non-linear programming, a low-complexity yet efficient algorithm was proposed there to approximately solve the formulated optimization problems. In contrast, in this work, we present an application of genetic algorithm (GA) to re-address the hard resource allocation problems studied in [1]. Novel initialization, selection, crossover, and mutation operations are designed such that solutions with enough randomness can be generated and converge with as less number of attempts as possible, thus improving the efficiency of the algorithm effectively. Simulation results show the effectiveness of the newly proposed GA-based algorithm. Furthermore, by comparing the performance of the newly proposed algorithm with the one proposed in [1], more insights have been obtained in terms of the tradeoff among QoS provisioning for RT traffic, throughput maximization for NRT traffic, and time complexity of an algorithm for resource allocation in a multihop network such as CMN.

• 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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• 제9권1호
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• pp.47-59
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• 2003

인터넷 전화 서비스는 현재 상업적으로 성공한 인터넷 기반 응용 서비스 가운데 하나이다. 이 서비스를 위한 기반 기술은 YoIP이다. 이는 QoS 보장이 되지 않는 인터넷에서의 분산 멀티미디어 서비스를 위한 표준 프로토콜인 H.323 또는 SIP를 활용한다. 여기서 음성 데이타를 전송하기 위한 프로토콜로써 RTP/UDP/IP 프로토콜 스택을 채택하였다. 그러나 UDP 전송 프로토콜을 이용하는 인터넷 응용은 비공인 IP 주소를 이용하는 사설망 또는 일부 초고속인터넷망 서비스 접속자들에게 불완전하게 데이타를 전송하는 결과를 초래한다. 인터넷 전화 서비스 경우, 음성 수신이 불가능하여 상대방의 목소리가 들리지 않는 현상이 발생한다. 특히 본 논문에서 다룬 인터넷 전화 서비스에서는 음성 데이타 수신을 위해 모든 세션에 대해 동일한 하나의 UDP 포트 번호를 사용하는 특성을 가지고 있어 문제를 더욱 어렵게 하였다. 이 문제를 해결하는 방식으로 단말 프럭시, 게이트웨이 프럭시 프로토콜 변환 방식 등을 제시하고, 그 가운데 실제 구현한 게이트웨이 프럭시 방식을 기반으로 한 NAT 프럭시 서버에 대해 자세하게 설명한다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제49권4호
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• pp.26-33
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• 2012

WBAN(Wireless Body Area Networks)은 인체를 기준으로 인체 내 외부로부터 반경 3미터 이내의 무선통신이다. WBAN은 WBAN MAC 프로토콜 요구사항에 적합한 IEEE 802.15.4 MAC 프로토콜을 많이 사용하고 있다. IEEE 802.15.4 MAC 프로토콜은 QoS(Quality of Service)를 요구하는 응용프로그램들의 패킷 전송을 보장하기 위해 비경쟁 접근 방식에 의한 GTS(Guaranteed Time Slot) 할당 기법을 지원한다. 그러나 IEEE 802.15.4 MAC 프로토콜의 GTS 할당 기법은 패킷이 도착한 순서에 따라 채널을 할당하는 FIFS(First In First Service) 큐잉을 사용하여 패킷을 처리함으로서 데이터 전송 신뢰도를 저하시키고, 전송 지연이 발생하여 응급 데이터 전송에 적합하지 않다. 이에 본 논문에서는 응급 데이터 전송을 위한 우선순위 기반 WBAN MAC 프로토콜을 제안한다. 제안하는 MAC 프로토콜은 전송하려는 데이터에 우선순위를 부여하여 응급 데이터의 GTS 요청 처리율을 높이고 GTS 할당 지연시간을 감소시켜 응급 데이터 전송 신뢰도를 향상시킨다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송공학회 2013년도 추계학술대회
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• pp.20-23
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• 2013

최근 방송사에서는 사용하는 고화질 제작용인 대용량 영상파일의 사이트간 전송을 위해 Public IP Network 을 많이 사용하고 있으나, 특히 장거리 Public IP Network 는 QoS 를 보장되지 않는 다양한 원인으로 인해서 전송성능이 저하가 심각하게 발생한다. 본 논문에서는 방송 디지털미디어의 대용량 HD 영상파일을 장거리 전송하는데 발생하는 성능 저하의 원인을 분석하고, 고속 파일전송을 위하여 Parallel TCP Application을 이용해서 다중세션으로 호스트간 Network 을 연결을 하는 방법을 통해서 Network 사용 효율성을 극대화하고 이용하는 구현 사례를 알아본다. 그리고 대용량 HD 영상파일의 고효율 고속 전송시스템을 방송사에서 사용한 결과를 실증하여 IP network 을 사용하는 효율적인 영상전송방식을 검증한다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제1권2호
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• pp.145-158
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• 1997

멀티미디어 동기화는 분산 멀티미디어 환경에서 주어진 시간내에 멀티미디어 데이터를 네트워크를 통해 동기식으로 전송하여 연속적인 멀티미디어 프리젠테이션을 보장하는데 필요한 기법이다. 본 논문은 멀티미디어 응용의 서비스 품질 및 특성을 이용하여 지연에 민감한 멀티미디어 데이터를 서비스 품질의 저하없이 동기식으로 전송 및 출력할 수 있도록 하는 미디어 간 및 미디어 내 동기화 기법을 제안한다. 제안된 기법에서는 네트워크 지연 변동으로 인하여 미디어 데이터의 전송 시간을 예측할 수 없고 지역 및 원격 시스템 사이에 동기화를 위한 전역 클럭을 이용할 수 없는 환경에서 스큐와 지터로 인한 비동기 현상을 방지하기 위해 논리 시간 시스템, 동적 버퍼 관리 기법, 동기화 구간의 조정 기법을 적용하였다. 특히, 최대 전송 지연허용 시간, 최대 패킷 손실률 등과 같은 프리젠테이션 품질을 이용하여 네트워크 지연 변동을 흡수할 수 있고 동기화에 필요한 버퍼 요구량을 줄일 수 있는 방안을 제시하였다.

• 방송공학회논문지
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• 제13권2호
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• pp.261-273
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• 2008

최근 급격하게 사용이 증가되고 있는 멀티미디어 서비스는 QoS를 만족하기 위하여 네트워크의 속도, 잡음 환경, 단말의 계산 능력, 컨텐츠 종류 등을 기반으로 멀티미디어 데이터를 변환, 전송한다. 멀티미디어 서비스에서 정보 보호를 위해 중간 수준의 단일한 보안 서비스만을 제공하거나 단말의 계산 능력 및 컨텐츠 종류에 따라 서비스 제공자 정책에 기반한 보안 메커니즘을 제공한다. 안전한 멀티미디어 서비스를 지원하기 위해 응용 계층의 보안과 네트워크 보안 메커니즘을 연구하여 보다 효과적인 멀티미디어 서비스를 위한 보안 메커니즘을 지원할 수 있다. 본 논문은 확장성과 경제성을 향상시킨 무선랜 메쉬 네트워크에서의 보안 수준, 침해 수준에 대한 효용 함수와 누적 보정 모델을 기반으로 멀티미디어 서비스 제공자가 단말의 계산 능력 및 컨텐츠의 종류 이외의 무선랜 메쉬 네트워크에서의 정량화된 보안 수준을 고려하여 멀티미디어 서비스의 보안 메커니즘을 결정하는 프레임워크를 정의 한다.

• 정보처리학회논문지C
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• 제9C권5호
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• pp.725-732
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• 2002

기존 LAN 환경에서 멀티미디어 실시간 전송과 같은 QoS 보장형 서비스에 대한 요구가 증대되면서, ATM 기술을 LAM에 적용하는 기술들이 등장하였다. LANE(LAN Emulation)은 그러한 기술들 중에서 캠퍼스와 기업의 네트워크 인프라로 가장 많이 보급되고 있는 대안 중의 하나이다. 그러나 활발한 LANE 도입에 비하여 이의 효과적인 운용에 대한 연구는 드문 실정이다. 본 논문에서는 LANE을 구축한 캠퍼스 네트워크에서 멀티미디어 방송형(broadcast) 트래픽의 최적 운영방안에 대하여 논의한다. 방송형 트래픽 관리에서 발생하는 규모성(scalability) 문제로 인하여 전체 LANE 네트워크는 일반적으로 여러 개의 ELAN(Emulated MU)으로 분할되어 관리된다. 본 연구는 특히 규모성 문제해결을 위한 ELAN 구성(configuration)에 수반되는 비용을 정의하고, LANE 성능에 직결되는 규모성 제약과 ELAN 운용과 관계된 기술적 제약하에서 제반비용을 최소화하는 ELAN 구성(LANE 분할) 의사결정모형을 제공한다. 이는 그래프분할문제(graph partition problem)의 확장된 형태로 모형화 되며, 제안된 수리적 모형을 위한 유전자 알고리즘 해법을 개발하여 소개한다. 또한 실제 LANE 네트워크 운영자료를 사용한 실험을 통하여 최적 ELAN 구성을 위한 정책변수들의 효과를 살펴보고, 이러한 결과들이 기존의 LANE 운영과 관련하여 가지는 함축적인 의미를 고찰한다.

• 정보보호학회논문지
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• 제15권2호
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• pp.81-94
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• 2005

최근 무선랜 환경을 우리 근체에 널리 퍼져있고 많은 사람들이 FDA를 비롯한 multimedia application들과 같은 휴대장치를 많이 사용함으로써 단말 장비들의 이동이 계속 늘어나고 있다 그러나 이러한 단말 장비들이 이동하여 현재 접속되어 있는 AP(Access Point)를 벗어나 다른 AP와 접속을 시도할 때 두 AP들 사이에는 핸드오프 지연이 발생한다. 이러한 핸드오프 지연을 줄이기 위해 이 논문에서는 효과적인 데이터 구조를 사용하는 WFH(Weighted Frequent Handoff)를 제안한다. WFH는 FHR(Frequent Handoff Region)에서 클라이언트의 이동확률 개념을 도입한 새로운 cache replacement algorithm을 사용하여 cache hit ratio를 높이고 토폴로지에서 불필요하게 중복되는 트래픽도 줄여준다. 이 알고리즘은 QoS를 기반으로 하는 클라이언트의 레벨과 이동 패턴에 따라서 인종되는 범위가 달라지는 FHR과 네트워크 이동 토폴로지를 동적을 캡처하는 neighbor graph을 이용하고 있다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제15권4호
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• pp.1317-1341
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• 2021

Nowadays, the Internet of Things (IoT) is adopted to enable effective and smooth communication among different networks. In some specific application, the Wireless Sensor Networks (WSN) are used in IoT to gather peculiar data without the interaction of human. The WSNs are self-organizing in nature, so it mostly prefer multi-hop data forwarding. Thus to achieve better communication, a cross-layer routing strategy is preferred. In the cross-layer routing strategy, the routing processed through three layers such as transport, data link, and physical layer. Even though effective communication achieved via a cross-layer routing strategy, energy is another constraint in WSN assisted IoT. Cluster-based communication is one of the most used strategies for effectively preserving energy in WSN routing. This paper proposes a Bio-inspired cross-layer routing (BiHCLR) protocol to achieve effective and energy preserving routing in WSN assisted IoT. Initially, the deployed sensor nodes are arranged in the form of a grid as per the grid-based routing strategy. Then to enable energy preservation in BiHCLR, the fuzzy logic approach is executed to select the Cluster Head (CH) for every cell of the grid. Then a hybrid bio-inspired algorithm is used to select the routing path. The hybrid algorithm combines moth search and Salp Swarm optimization techniques. The performance of the proposed BiHCLR is evaluated based on the Quality of Service (QoS) analysis in terms of Packet loss, error bit rate, transmission delay, lifetime of network, buffer occupancy and throughput. Then these performances are validated based on comparison with conventional routing strategies like Fuzzy-rule-based Energy Efficient Clustering and Immune-Inspired Routing (FEEC-IIR), Neuro-Fuzzy- Emperor Penguin Optimization (NF-EPO), Fuzzy Reinforcement Learning-based Data Gathering (FRLDG) and Hierarchical Energy Efficient Data gathering (HEED). Ultimately the performance of the proposed BiHCLR outperforms all other conventional techniques.

• KNOM Review
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• 제22권2호
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• pp.12-21
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• 2019

과학빅데이터 실험 장비와 ICT 기술의 비약적인 발전으로 엑사바이트 이상 규모의 데이터가 생성되고 있으나, 이러한 빅데이터를 전송하는 기술은 응용과학연구자의 요구에 맞는 수준에 이르지 못하고 있다. 과학빅데이터에 대한 고성능 데이터 전송을 위하여 QoS(Quality of Service) 기반의 다양한 기술이 개발되고 있지만, 기반이 되는 인프라 네트워크의 전반적인 변경을 요구하기도 한다. 반면 ScienceDMZ 기술은 전송 성능에 큰 지장을 초래하는 방화벽을 우회함으로써, 과학빅데이터 전송 성능 향상을 도모하며, 또한 기존 네트워크의 큰 변화 없이 구현이 가능하다. 본 논문에서는, KREONET(국가과학기술연구망) 기반의 국제간 장거리 환경에서 과학빅데이터 고속 전송을 통하여 ScienceDMZ를 구축하고 성능을 검증하였다. 또한, ScienceDMZ의 확장으로써, GPU 플랫폼을 분산 환경에서 연계하는 방안을 소개하고자 한다.