• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제33권5호
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• pp.395-406
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• 2006

Ad hoc 네트워크에서 노드의 한정된 배터리 잔량 에너지는 전체 네트워크의 수명에 큰 영향을 끼친다. 따라서 이러한 에너지 한계를 극복하기 위해 다양한 power-aware 라우팅 프로토콜들이 네트워크 계층에서 제안되어 왔으며, 이들 power-aware 라우팅 프로토콜들은 기본적으로 노드의 배터리 잔량에너지와 전송 전력량을 경로 탐색 과정에서 반영한다. 본 논문에서 제안하는 power-aware 라우팅 프로토콜 TDPR(Traffic load & lifetime Deviation based Power-aware Routing protocol)은 노드의 배터리 잔량 에너지와 전송 전력량뿐만 아니라 각 노드의 트래픽 부하와 노드 간 예상 수명 편차를 경로 탐색 과정에 반영하여 전체 네트워크의 수명을 연장시키고 노드들 간 에너지 소모가 균등하게 이루어질 수 있도록 한다. ns-2[14] 시뮬레이터를 이용한 TDPR과 기존 라우팅 프로토콜들 간의 비교 실험은 전체 네트워크의 부하 균등, 노드들의 에너지 소모량, 그리고 개설 경로의 안정성 측면에서 TDPR의 개선된 성능을 확인한다. 실험 결과, 네트워크 탈퇴한 노드의 개수 비교에서는 TDPR이 AODV(4)보다 최대 72%, PSR[9]보다 최대 58% 적게 나타났다. 평균 잔량 에너지의 비교에서는 TDPR이 AODV보다 최대 29%, PSR보다 최대 15% 적은 양의 에너지를 소모하는 것을 확인하였으며, 에러 메시지의 발송 횟수 비교에서는 TDPR이 AODV보다 최대 41%, PSR보다는 최대 38% 적은 수의 에러 메시지를 발송하는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2005년도 가을 학술발표논문집 Vol.32 No.2 (1)
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• pp.379-381
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• 2005

Ad hoc 네트워크에서 노드의 한정된 에너지 용량은 개설 경로의 수명과 안정성에 많은 영향을 미치는 요소이다. 따라서 이러한 에너지 한계를 극복하기 위한 다양한 power-aware 라우팅 프로토콜들이 네트워크 계층에서 제안되고 있으며, 이들 라우팅 프로토콜들은 기본적으로 노드의 배터리 잔량 에너지와 전송 전력량을 경로 탐색 과정에서 반영한다. 본 논문에서는 기존의 power-aware 라우팅 프로토콜보다 개설 경로의 동작시간을 높이고 전체 네트워크의 부하균등을 이를 수 있도록 하는 새로운 라우팅 프로토콜을 제안하며 TPR(Traffic load based power-aware routing protocol)로 명명한다. TPR은 NS-2를 이용한 성능 평가를 통해 전체 네트워크의 부하 균등과 개설 경로의 수면, 안정성 측면에서의 개선점을 확인한다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제11권11호
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• pp.5223-5242
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• 2017

In the last decade, the 2.4 GHz band of IEEE 802.11 WLANs has become heavily congested due to the explosive increase in demand of Wi-Fi connectivity. With the current deployment of enterprise WLANs, channel switching mechanism continues to exhibit inefficiencies because it cannot adapt to real-time channel condition and the inability to support seamless channel switching. Software Defined Networking (SDN) as an emerging architecture is promising to introduce flexibility and programmability for wireless network management. Leveraging SDN to existing enterprise WLANs, channel switching method can be improved significantly. This paper presents a software-defined enterprise WLAN framework with a load aware automatic channel switching solution, which utilizes AP load and channel interference factor (CIF) to provide seamless channel switching. Two automatic channel switching algorithms named Single Switch (SS) and Double Switch (DS) are proposed to improve the overall user experience and the experience of users with highest traffic load respectively. Experiment results demonstrate that our solution can efficiently improve user experience in terms of jitter, transmission delay and network throughout when compared to the conventional channel switching mechanism.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제9권8호
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• pp.2875-2893
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• 2015

Existing coding aware routing algorithms focused on novel routing metric design that captures the characteristics of network coding. However, in packet coding algorithm, they use opportunistic coding scheme which didn't consider the queue state of the coding node and are equivalent to the conventional store-and-forward method in light traffic load condition because they never delay packets and there are no packets in the output queue of coding node, which results in no coding opportunity. In addition, most of the existing algorithms assume that all flows participating in the network have equal rate. This is unrealistic since multi-rate environments are often appeared. To overcome above problem and expand network coding to light traffic load scenarios, we present an enhanced coding-aware routing algorithm based on queue state and local topology (OQMCAR), which consider the queue state of coding node in packet coding algorithm where the control policy is of threshold-type. OQMCAR is a unified framework to merge single rate case and multiple rate case, including the light traffic load scenarios. Simulations results show that our scheme can achieve higher throughput and lower end-to-end delay than the current mechanisms using COPE-type opportunistic coding policy in different cases.

• 대한임베디드공학회논문지
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• 제1권1호
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• pp.8-13
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• 2006

In mobile ad hoc networks, most of on demand routing protocols such as DSR and AODV do not deal with traffic load during the route discovery procedure. To achieve load balancing in networks, many protocols have been proposed. However, existing load balancing schemes do not consider the remaining available buffer size of the interface queue, which still results in buffer overflows by congestion in a certain node which has the least available buffer size in the route. To solve this problem, we propose a load balancing protocol called Dynamic Congestion Aware Routing Protocol (DCAR) which monitors the remaining buffer length of all nodes in routes and excludes a certain congested node during the route discovery procedure. We also propose two buffer threshold values to select an optimal route selection metric between the traffic load and the minimum hop count. Through simulation study, we compare DCAR with other on demand routing protocols and show that the proposed protocol is more efficient when a network is heavily loaded.

• IEIE Transactions on Smart Processing and Computing
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• 제5권3호
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• pp.169-177
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• 2016

To realize high-speed intrusion detection by accommodating many regular expression (regex)-based signatures and growing network link capacities, we propose the Service TimE-Aware Load-balancing (STEAL) algorithm. This work is motivated from the observation that utilization of a many-core network intrusion detection system (NIDS) is influenced by unfair computational distribution among many-core NIDS nodes. To avoid such unfair computational distribution, STEAL is designed to dynamically distribute a large volume of traffic among many-core NIDS nodes based on packet service time, which is represented by the deep packet time in many-core NIDS nodes. From experiments, we show that compared to the commonly used load-balancing algorithm based on arrival rate, STEAL increases the number of received packets (i.e., decreases the number of dropped packets) in many-core NIDS. Specifically, by integrating an open source NIDS (i.e. Bro) with STEAL, we show that even under attack-dominant traffic and with many signatures, STEAL can rapidly improve the performance of many-core NIDS to realize high-speed intrusion detection.

• 한국통신학회논문지
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• 제29권2B호
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• pp.183-191
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• 2004

단일 최단경로 라우팅 알고리즘은 흔히 최대 링크 로드를 최소화하는 인터넷 트래픽 엔지니어링에 적합하지 않다고 알려져있다. 또한 여러 개의 최단경로들을 동시에 사용하여 트래픽을 나누어서 전송하는 방법은 전체 트래픽 디맨드를 고려하지 않기 때문에 최대링크로드를 반드시 최소화시키지는 못한다. 하지만, 여러 개의 최단경로들이 동일 송수신 노드 사이에 존재하면, 기존 라우팅 프로토콜에 변화를 주지 않고도 최대 링크 로드를 최소화시킬 수 있는 최단경로들의 집합을 선택하여 이용할 수 있다. 이러한 최단 경로들을 계산할 때에는 동일 목적지에 대해서는 송신자에 관계없이 동일한 넥스트-홉을 유지해야한다. 본 논문에서는 트래픽 엔지니어링을 위한 최단 경로 라우팅 알고리즘의 최적해를 구할 수 있는 ILP 문제를 제시하고, 근사해를 구하기 위한 휴리스틱 알고리즘을 제안하고 성능을 평가하였다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제44권10호
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• pp.110-118
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• 2007

멀티 홈 무선 네트워크에서 멀티 채널의 사용은 무선노드의 채널 간섭 및 채널 경쟁을 줄임으로써 네트워크 성능을 향상시킨다. 최근 이를 위한 다양한 기법들이 제안되고 있다 특히 하이브리드 인터페이스 할당 방식을 사용하는 MCR(Multi channel routing protocol)은 간단한 채널 할당 방법을 통해 채널 간섭을 줄여주는 대표적인 라우팅 기술이다. 본 논문에서는 MCR의 링크 계층에서 사용하고 있는 채널 스위칭 알고리즘의 문제점을 지적하고 이를 개선할 수 있는 방안으로 트래픽 부하를 고려한 채널 스위칭 알고리즘인 LCS(Load-aware channel switching) 방안을 제안한다. LCS에서는 이웃 노드의 큐 상태 정보를 수집하여 네트워크 트래픽 상황을 파악하고 이를 바탕으로 최선의 채널을 선택한다. 또한 본 논문에서는 시뮬레이션과 테스트 베드 실험을 통해 LCS의 성능을 시험한다. 시험 결과 LCS를 적용한 MCR이 기존의 채널 스위칭 알고리즘 보다 향상된 성능을 보였다.

• Journal of Information Processing Systems
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• 제13권6호
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• pp.1544-1553
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• 2017

The network coding mechanism has attracted much attention because of its advantage of enhanced network throughput which is a desirable characteristic especially in a multi-hop wireless network with limited link capacity such as the device-to-device (D2D) communication network of 5G. COPE proposes to use the XOR-based network coding in the two-hop wireless network topology. For multi-hop wireless networks, the Distributed Coding-Aware Routing (DCAR) mechanism was proposed, in which the coding conditions for two flows intersecting at an intermediate node are defined and the routing metric to improve the coding opportunity by preferring those routes with longer queues is designed. Because the routes with longer queues may increase the delay, DCAR is inefficient in delivering real-time multimedia traffic flows. In this paper, we propose a network coding-aware routing protocol for multi-hop wireless networks that enhances DCAR by considering traffic load distribution and link quality. From this, we can achieve higher network throughput and lower end-to-end delay at the same time for the proper delivery of time-sensitive data flow. The Qualnet-based simulation results show that our proposed scheme outperforms DCAR in terms of throughput and delay.

• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제3권9호
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• pp.279-292
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• 2014

에너지 절감형 서버 클러스터에서는 에너지절감을 고려하지 않는 기존 환경에서만큼의 서비스 품질을 보장하면서 전력소비를 최대로 절감하는 것이 목표이다. 에너지 절감형 서버 클러스터에 관한 기존 연구에서는 현재의 사용자요청을 처리하는데 필요한 최소한의 서버 대수를 계산하여 해당 서버만을 활성화하도록 서버 전원 모드를 일정주기마다 제어한다. 부하가 급격하게 변하는 상황에서는 서버 수를 빨리 증가하지 못하기 때문에 기존 연구에서는 서비스품질이 떨어진다. 이 문제를 해결하기 위해, 본 논문에서는 부하추세를 급증, 증가, 완만, 감소, 급감하는 5가지 상황으로 분류하여 필요한 서버 대수를 계산할 때 각 상황에 맞는 다중 임계치를 적용한다. 또한 부하추세를 5등급으로 나누는 기준을 서버가 부하를 추가로 감당할 수 있는 잔여용량에 따라 유연하게 조정하는 방법을 추가로 사용한다. 실험은 서버 15대로 클러스터를 구성하여 수행하였다. SPECweb이라는 전문 벤치마킹 툴을 이용하여 부하가 급격하게 변화하는 패턴들을 생성하여 사용하였다. 실험 결과는 서비스품질은 에너지절감을 고려하지 않는 기존의 클러스터링 방식 수준으로 향상되었으며, 소비전력은 부하 패턴에 따라 최대 약 50% 절감되었음을 보여준다.