• 전자공학회논문지
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• 제53권8호
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• pp.66-75
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• 2016

반도체 공정 초미세화에 따라 에이징 (aging)과 공정 변이 (process variation)로 인한 칩에서의 물리적인 결함은 더욱 증가하고 있으며, 특히 금속 배선 스케일링 제한과 온 칩 데이터 통신량 증가에 따라 다수의 프로세서 코어로 구성된 네트워크-온-칩(Network-on-Chip, NoC)에서의 결함 감내 기법 연구가 활발히 진행되고 있다. 그러나 NoC에서 저전력 설계 기법으로 널리 채용되고 있는 VFI (Voltage-Frequency-Island)를 적용한 경우에서의 신뢰성 측면에 대한 연구가 부족한 실정이다. 본 논문에서는 신뢰성과 에너지 소모를 고려하여 VFI NoC에서 링크 고장이 발생하는 경우에도 정상적으로 통신을 유지할 수 있는 테이블 기반 라우팅 기법을 제안한다. 에너지 소모와 성능을 고려한 최적 경로와 고장 감내를 위한 우회 경로를 제공하며, 이때 우회 경로의 경우 필요한 최소한의 노드에만 라우팅 테이블을 저장하여 구현 복잡도를 완화하였다. 모의실험 결과를 통해 제안하는 기법은 전체 링크의 1%에서 고장이 발생하는 경우에도 정상적으로 통신함을 보였다. 또한 실시간으로 우회 경로를 탐색하는 고장 감내 라우팅 기법인 $d^2$-LBDR에 비해 링크에 고장이 발생하는 경우 평균 15.9%의 에너지 소모가 감소함을 보였으며, 실행 시간 측면에서는 평균 0.8% 감소하는 것을 확인 할 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제11권4호
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• pp.1333-1341
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• 2010

본 연구는 선박내에 센서 네트워크 영역을 구축하여 선박 내 환경감시를 통해 관리 효율을 극대화하고 모니터링 체계화를 향상시키는 것이 목적이다. 선박 내 구축된 센서 네트워크의 각 센서 노드들을 세부적으로 관리하며 명확한 센서 데이터를 얻기 위해서는 각 센서 노드들의 정확한 위치가 필요하다. 본 논문에서는 선박 내 배치된 많은 센서 노드의 상태를 효율적으로 관리하기 위해 센서 노드의 그룹을 구성하는 방법에 관하여 기술하였고 기본적으로 LEACH 및 PEGASIS 라우팅 알고리즘을 이용하여 노드들 간의 상대 거리 정보를 수집하여 센서 노드의 위치 정보를 탐지하고 각 필드별로 그룹핑하여 데이터 전송 효율을 증가시키는 방법을 소개한다. 또한, 탐지된 위치 정보를 이용하여 임의의 노드에서 고장이 발생하였을 경우 최적의 라우팅 경로를 재설정하는 방법을 제시하고자 한다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제7권8호
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• pp.1890-1910
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• 2013

Routing overlay offers an ideal methodology to improve the end-to-end communication performance by deriving a backup path for any node pair. This paper focuses on a challenging issue of selecting a proper backup path to bypass the failures on the default path with high probability for any node pair. For existing backup path selection approaches, our trace-driven evaluation results demonstrate that the backup and default paths for any node pair overlap with high probability and hence usually fail simultaneously. Consequently, such approaches fail to derive a robust backup path that can take over in the presence of failure on the default path. In this paper, we propose a three-phase RBPS approach to identify a proper and robust backup path. It utilizes the traceroute probing approach to obtain the fine-grained topology information, and systematically employs the grid quorum system and the Bloom filter to reduce the resulting communication overhead. Two criteria, delay and fault-tolerant ability on average, of the backup path are proposed to evaluate the performance of our RBPS approach. Extensive trace-driven evaluations show that the fault-tolerant ability of the backup path can be improved by about 60%, while the delay gain ratio concentrated at 14% after replacing existing approaches with ours. Consequently, our approach can derive a more robust and available backup path for any node pair than existing approaches. This is more important than finding a backup path with the lowest delay compared to the default path for any node pair.

• 한국정보처리학회논문지
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• 제4권11호
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• pp.2732-2744
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• 1997

본 논문은 k-ary n-cubes에서 다중 전송에 기반을 두고 있으며, 결함허용과 채널 경쟁을 고려한 적응적 웜홀 라우팅 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘은 k-ary n-cube에서 차수 n에 대하여 (n-1)의 결함허용을 보장하기 위해 하나의 물리적 채널당 2n개의 가상채널을 사용한다. 이것은 결함허용을 고려한 기존의 적응적 라우팅 알고리즘보다 적은 수의 가상채널을 사용한다. 카오스 시뮬레이터를 이용하여 본 논문이 제안한 적응적 라우팅 알고리즘의 교통량과 결함허용을 고려한 메세지 지연도 함께 실험하였다．

• 한국통신학회논문지
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• 제19권6호
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• pp.1169-1181
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• 1994

Gamma 네트워크는 많은 수의 중복경로를 포함하고 있기 때문에 오류발생시 그 오류를 허용할 수 있는 능력을 보유하고 있다. 그러나 근원지 번호와 목적지 번호가 동일한 경우에는 경로가 한개 뿐이어서 오류가 발생한다면 오류를 허용할 수 있는 어떠한 방법도 존재하지 않는다. 더욱이 그 네트워크가 동적 패킷 라우팅(dynamic packet routing) 전략을 사용할 경우에 오류가 발생한다면 다른 중복경로를 찾기위해 후진추적(backtracking)을 해야하는 문제점도 가지고 있다. 본 논문에서는 이러한 문제들을 새로운 스테이지 첨가 없이 해결할 수 있는 네트워크인 Dual 네트워크를 제안하고 있다. Dual 네트워크는 처음과 마지막 스테이지를 제외하면, Gamma 네트워크와 동일한 크기의 스위칭 소자를 사용하고 있으며, 특히 같은 크기의 Gamma 네트워크보다 스테이지(stage)수가 한개 줄어들어 매우 효율적인 네트워크이다. 또한, Dual 네트워크에서는 라우팅 방법으로 목적지 주소 라우팅(Destination Tag Routing)방법을 사용하기 때문에, 보다 간편하고 빠른 라우팅을 수행할 수 있는 장점도 가지고 있다.

• 한국정보처리학회논문지
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• 제3권2호
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• pp.242-250
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• 1996

하이퍼큐브 노드들의 커뮤니케이션은 메세지 라우팅에 의하여 이루어진다. 그러 므로 효율적인 메세지 라우팅은 하이퍼큐브 병렬컴퓨터의 성능에 매우 중요한 요소가 된다. 그러나 하이퍼큐브 노드들은 하드웨어 혹은 소프트웨상의 문제로 인하여 부분적 으로 결함이 발생할 수 있는데, 이를 손상된 하이퍼큐브라 한다. 신뢰성이 높은 하이 퍼큐브 시스템은 이러한 문제점을 극복 해야만 한다. 손상된 하이퍼큐브상에서 신뢰성을 향상시키기 위한 방법 중의 하나는 오류 회복기능을 갖는 메세지 라우팅 알고리즘을 사용하는 것이다. 본 연구에서는 독립된 경로를 이용하여 가능한 최단거리를 갖는 메세지 라우팅 알고리즘을 제안하며, 이 알고리즘의 성능을 분석하기 위하여 시뮬레 이션을 통해 평가한다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제8권9호
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• pp.3094-3109
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• 2014

This paper proposes a load balanced reliable routing protocol called LBR (Load Balanced Reliable routing) in wireless networks. The LBR protocol transmits messages through a reliable path considering the balancing of the traffic load. Recently, the authors have proposed a multipath-based reliable routing protocol called MRFR, which is an appealing protocol for fault tolerant reliable data transmission. However, However, MRFR has no concern with the problem of load balancing, which results in increasing congestion and consuming high energy at some network nodes. As a result, the problem affects negatively the performance of the network. Taking account of load balancing as a route selection criteria can avoid routing through the congested nodes and allows to find better routes. In this paper, we extend MRFR by considering load balancing in the route discovery process of reliable communication. The simulation results showed that the proposed protocol outperforms AODV in terms of end-to-end delay, packet delivery radio, and average jitter. Compared to MRFR, the LBR protocol has the same packet delivery ratio, and obtains a better efficiency of load balancing.

• 한국통신학회논문지
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• 제35권9B호
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• pp.1295-1304
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• 2010

본 논문에서는 에너지 효율적이고 신뢰성있는 데이터수집을 제공하는 고장감내형 데이터병합을 제안한다. 기존 데이터병합 기법은 패킷 손실에 대응하지 못하거나 대응 하더라도 에너지 소모가 매우 크다. 고장감내형 데이터병합은 적응적 타임아웃 데이터병합 기법에 트랙 토폴로지를 이용한 캐싱 및 재전송 기법을 적용하여 중요 이벤트에 대해 신뢰성있는 데이터수집을 제공한다. 고장감내형 데이터병합은 이벤트 가능성이 없는 평상시에는 기존의 트리 기반의 단일경로 데이터수집을 함으로써 에너지 소모를 줄인다. 하지만 이벤트 가능성이 감지되면 트랙 토폴로지를 이용한 패킷 손실 감지 및 재전송을 통해 데이터병합 결과의 정확도를 높인다. 실험 결과에서 고장감내형 데이터병합은 평균 소모 에너지 측면에서 TAG에 비해 약 8% 에너지 소모가 감소하였고, 이벤트 발생 가능성이 있을 경우 데이터 정확도 측면에서 TAG에 비해 41%정도 우수한 성능을 보였다. 그리고 평균 소모 에너지 측면에서 PERLA에 비해 약 53% 정도 에너지 소모가 감소하였으며, 이벤트 발생 가능성이 있을 경우 데이터 정확도 측면에서는 성능 저하가 거의 없었다.

• 정보처리학회논문지A
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• 제8A권2호
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• pp.99-106
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• 2001

본 논문에서는 다단계 상호연결망(MIN)을 기반으로 하는 다중컴퓨터에서의 고장 허용 멀티캐스팅에 대해 연구한다. 프로세싱 노드간 일대일 라우팅뿐만 아니라, 효율적인 멀티캐스팅은 다중컴퓨터의 성능에 영향을 주는 중요한 요소이다. 본 논문은 스위칭 소자이 고장을 허용하는 멀티캐스팅 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘은 멀티캐스트 목적지들을 표현하기 위해 큐브 부호화 방식을 사용하며, 고장을 우회하기 위해 순환 기법을 기반으로 한다. 이 알고리즘은 다수의 고장 스위칭 소자가 있는 MIN에서 임의의 멀티캐스트 메시지를 두 번 순환시켜 라우팅할 수 있다. 그리고, MIN의 구조적 특성을 이용하여 본 알고리즘의 정확성을 증명한다.

• 대한전자공학회논문지
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• 제25권8호
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• pp.972-982
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• 1988

In multiprocessor systems, there are Omega network and M network among various MIN's which interconnect the processor and memory modules. Both one-path Omega network and two-path M network are composed of Log2N stages. In this paper, Augmented M network (AMN) with 2**k+1 paths and Augmented Omega network (AON) with 2**k paths are proposed. The proposed networks can be acomplished by adding K stage(s) to M network and Omega network. Using destination tag, routing algorithm for AMN and AON becomes simple and multiple faults are tolerant. By evaluating RST(request service time) performance of AMN and AON with (Log2N)+K stages, we demonstrated the fact that MMIN (AMN) with 2**k+1 paths performs better than MMIN(AON) with 2**k+1. paths.