• ETRI Journal
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• 제36권3호
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• pp.396-406
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• 2014

We have designed and investigated a new congestion control scheme, called optimal and fully explicit (OFEX) controller. Different from existing relatively explicit controllers, this new scheme can provide not only optimal bandwidth allocation but also a fully explicit congestion signal to sources. It uses the congestion signal from the most congested link instead of the cumulative signal from the flow path. In this way, it overcomes the drawback of relatively explicit controllers exhibiting bias toward multi-bottlenecked users and significantly improves their convergence speed and source throughput performance. Furthermore, our OFEX-controller design considers a dynamic model by proposing a remedial measure against the unpredictable bandwidth changes in contention-based multi-access networks. Compared with former works/controllers, this remedy also effectively reduces the instantaneous queue size in a router and thus significantly improves queuing delay and packet loss performance. We have evaluated the effectiveness of the OFEX controller in OPNET. The experimental comparison with the existing relatively explicit controllers verifies the superiority of our new scheme.

• Journal of Communications and Networks
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• 제1권2호
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• pp.134-142
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• 1999

We have developed fully functional Video Server and Client applications which can transmit, receive, decompress and display compressed video over various networks. Our video trans-port allows dynamic rate control feedback, loss detection, and repair requests from Clients to the Server. Our experiments show how feedvack-before-degradation scheme for rate adaptation maintains good display frame-rate for video playback. We show how the playback degradation(reduction in display frame-rate) oc-curs and what happens if corrective measures are not taken to im-prove the situation. The degradation is attributed to the increased internal kernel buffering which consumes scarce CPU resources. We demontrate with our experimental results that ServerNet, with improved hardware delivery guarantees, can significantly reduce host CPU resource consumption while serving video streams. We present the maximum number of streams which can be served for each of ATM and ServerNet interconnects. The appropriate user-level packet size for the video server are also determined for each case.

• International Journal of Control, Automation, and Systems
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• 제5권5호
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• pp.515-525
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• 2007

In this paper, we develop a co-design methodology of stochastic optimal controllers and network parameters that optimizes the overall quality of control (QoC) in networked control systems (NCSs). A new dynamic model for NCSs is provided. The relationship between the system stability and performance and the sampling frequency is investigated, and the analysis of co-design of control and network parameters is presented to determine the working range of the sampling frequency in an NCS. This optimal sampling frequency range is derived based on the system dynamics and the network characteristics such as data rate, time-delay upper bound, data-packet size, and device processing time. With the optimal sampling frequency, stochastic optimal controllers are designed to improve the overall QoC in an NCS. This co-design methodology is a useful rule of thumb to choose the network and control parameters for NCS implementation. The feasibility and effectiveness of this co-design methodology is verified experimentally by our NCS test bed, a ball magnetic-levitation (maglev) system.

• Journal of Communications and Networks
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• 제7권4호
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• pp.489-498
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• 2005

For better performance over a noisy channel, mobile wireless networks transmit packets with forward error correction (FEC) code to recover corrupt bits without retransmission. The static determination of the FEC code size, however, degrades their performance since the evaluation of the underlying channel state is hardly accurate and even widely varied. Our measurements over a wireless sensor network, for example, show that the average bit error rate (BER) per second or per minute continuously changes from 0 up to $10^{-3}$. Under this environment, wireless networks waste their bandwidth since they can't deterministically select the appropriate size of FEC code matching to the fluctuating channel BER. This paper proposes an adaptive FEC technique called adaptive FEC code control (AFECCC), which dynamically tunes the amount of FEC code per packet based on the arrival of acknowl­edgement packets without any specific information such as signal to noise ratio (SNR) or BER from receivers. Our simulation experiments indicate that AFECCC performs better than any static FEC algorithm and some conventional dynamic hybrid FEC/ARQ algorithms when wireless channels are modeled with two-state Markov chain, chaotic map, and traces collected from real sensor networks. Finally, AFECCC implemented in sensor motes achieves better performance than any static FEC algorithm.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제18권7호
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• pp.1565-1570
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• 2014

네트워크 통신에서 베이스노드가 목적지 노드에 데이터를 전송하는데 데이터가 목적지 노드에 전송하는 경로방향을 설정하는 것은 효율적인 데이터 전송을 위해 매우 중요하다고 할 수 있다. 표준 프로토콜의 하나인 애드혹 프로토콜은 패킷 혹은 데이터가 어떻게 목적지에 도달하는지 경로를 결정한다. 그중 대표적인 것이 애드혹 주문형 거리프로토콜 (AODV)이나 동적 소스 라우팅 프로토콜 (DSR) 이다. 본 논문에서 제안하는 작은 종단연결 순차번호를 이용한 라우팅 프로토콜은 라우트 방향이 가이드 노드의 도움을 받아 적절히 업데이트 되어 효율적이고 프로토콜의 성능분석에 초점을 맞추어 다른 두 프로토콜과 비교한다. 실험은 네트워크 시뮬레이터 (NS-2)를 사용하고 시뮬레이션 시간, 노드개수, 패킷 크기 같은 파라미터에 근거하고 패킷전송비율, 라우팅 부하, 데이터 전송률 같은 본 논문에서 제시한 성능지표에 따라 비교 분석한다. 그 결과 작은 종단연결 순차번호를 이용한 라우팅 프로토콜이 애드혹 주문형 거리 프로토콜 (AODV) 이나 동적 소스 라우팅 프로토콜 (DSR) 에 비해 우수한 성능을 가진 것으로 나타난다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2007년도 추계학술발표대회
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• pp.995-998
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• 2007

무선 네트워크에서 사용되는 단말기는 이동성이라는 특징상 한정된 에너지를 사용하여 동작하게 된다. 따라서 무선 호스트에 의해 소모되는 에너지의 양을 감소시키기 위한 기술은 대단히 중요하다. 이러한 기술적 지원을 위해 IEEE 802.11 에서는 DCF (Distributed Coordination Function) 전력 절감 메카니즘을 제안하고 있다. 그런데, DCF 를 위한 IEEE 802.11 전력 절감 메카니즘에서는 ATIM 창 동안 노드들은 비콘 기간 동안 깨어 있는 상태로 있을 것인지를 결정하기 위해서 control packet 을 교환 하는데, 이러한 ATIM 창 크기는 각각의 노드들의 전력 절감에 상당한 영향을 미친다. 그래서 ATIM 창 크기를 효율적으로 할당하기 위해 DPSM 과 같은 기법들이 개발되었다. 본 논문은 ATIM 창 크기를 동적으로 증감시켜서 ATIM 창 시간동안 소모되는 에너지를 줄이도록 하였다. ATIM 창 크기를 동적으로 할당하기 위하여 통계적 예측 기법인 칼만 필터를 도입하여 예측시스템을 구축하였으며, 이 예측 시스템을 통해 다음 상태에서 적용할 ATIM 창 크기를 예측하여 동적으로 할당하도록 하였다. 실험 결과 네트워크 생존 시간을 28.6% 증가시켰고, ATIM 창 크기 예측값의 오차는 4.42%로 나타났다.

• 정보처리학회논문지C
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• 제14C권6호
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• pp.475-480
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• 2007

최근 무선 네트워킹 장치들이 등장 하면서 제한된 배터리에 의존하는 무선 호스트들의 전력 절감은 중요한 이슈 가 되었다. 특히 Ad-Hoc에서 배터리는 제한된 에너지를 제공하기 때문에 무선 호스트에 의해서 소모되어지는 에너지의 양을 감소시키기 위한 기술은 대단히 중요하다. 특히 MAC 과 라우팅 에서 전력 절감을 이루기 위한 논문들이 기존에 발표 되었다. 이 논문에서는 IEEE 802.11 표준의 DCF(Distributed Coordination Function)에서의 전력 절감 메카니즘을 향상 시킨 논문 이다. DCF를 위한 IEEE 802.11 전력 절감 메카니즘에서는 비콘 간격 이라는 시간으로 나누어지며 또한 이러한 각각의 비콘 간격이 시작될 때 각각의 노드들은 ATIM 창 동안 깨어 있어야 한다. 물론 모든 노드는 같은 시간에 깨어 있기 위해서는 동기화 되는 것이 필요하다. ATIM 창 동안 노드들은 비콘 기간 동안 깨어 있는 상태로 있을 것인지를 결정하기 위해서 control packet을 교환 한다. 이러한 ATIM 창 크기는 각각의 노드들의 전력 절감에 상당한 영향을 미친다. 따라서 이 논문은 ATIM 창 크기를 동적으로 증감시켜서 보다 에너지 효율을 발휘 하고자 하는 논문이다.

• 한국통신학회논문지
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• 제25권8A호
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• pp.1169-1176
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• 2000

본 논문에서는 MPLS망에서 효과적인 트래픽 엔지니어링을 위하여 IP 플로우 모델에 기반한 레이블 할당 방법을 제안하고 성능을 분석하였다 지속시간이 길고 많은 패킷들을 포함하고 높은 전송률을 보이는 베이스 플로우들은 전체 트래픽 로드의 많은 부분을 차지하고 있기 때문에 네트워크에서 장기적인 혼잡현상을 발생시키는 주요원인이 된다 따라서 트래픽 기반 레이블 할당방법에 의해 분류된 베이스 플로우들을 네트워크 혼잡시 우선적으로 우회 LSP에 할당하는 명시적 경로 설정 방법을 이용하여 혼잡 현상을 빠르게 해결할 수 있다 제안한 레이블 할당 방법은 X/Y 플로우 판별자와 라우팅 테이블을 이용하는데 베이스 플로우를 판별하기 위하여 패킷수 기반과 cut-through ratio 기반 방법을 제안하여 비교하였다 제안한 방법들은 2계층으로 스위칭 되는 패킷수의 비율(Cut-throguh Rtatio)을 크게 떨어뜨리지 않고 할당되는 레이블 수를 최소화시킨다.

• 정보보호학회논문지
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• 제13권6호
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• pp.141-148
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• 2003

Staddon 등에 의해 제안된 취소 능력을 가진 Self-healing 키 분배 기법은 동적 그룹의 멤버들이 신뢰할 수 없는 채널 상에서 그룹 키를 설정할 수 있게 하며, 더욱이 그룹을 탈퇴하거나 가입하는 멤버들에 의한 공모 공격에 안전하다. 이 프로토콜에서 그룹 멤버는 몇 몇 패킷들을 잃어버린 경우에도 그룹 매니저에게 추가적인 전송을 요청하지 않고 이전에 받은 패킷들을 이용하여 여전히 그룹 키를 복구할 수 있다. 이 프로토콜에서 그룹 멤버의 저장량은 O($m^2$1og p)이고, 그룹 매니저에 의해 브로드캐스트되는 메시지 크기는 O((mt$^2$+mt)log p)이다. 여기에서 m은 세션의 횟수이고, t는 공모할 수 있는 최대 그룹 멤버의 크기이고, p는 암호적 키로 사용할 수 있는 충분히 큰 소수이다. 본 논문에서는 O(mlog p)의 저장량과 O((t$^2$+mt)log p)의 통신량으로 기존의 기법과 같은 목적을 달성할 수 있는 더욱 효율적인 취소 능력을 가진 Self-healing 키 분배 기법을 제안한다. 우리는 그룹 멤버와 매니저의 입장에서 추가적인 계산량의 증가없이 그룹 멤버의 저장량을 최적으로 줄이고 그룹 매니저에 의해 브로드캐스트되는 메시지 크기를 효율적으로 줄인다.