• 한국통신학회논문지
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• 제42권1호
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• pp.77-87
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• 2017

현재 사용되고 있는 LTE/LTE-A 이동통신망의 성능은 일반적인 무선 통신 서비스를 제공하는데 충분히 높은 대역폭과 낮은 지연시간을 제공하고 있지만, 차세대 이동통신망의 주요 서비스가 될 가상현실, 원격 제어 등의 초저지연 서비스를 지원하기 위해서는 수 ms 수준의 낮은 지연시간이 필요하다. 그러나 LTE/LTE-A 시스템에서의 상향링크 전송은 단말이 전송에 필요한 무선자원을 획득하기 위해 기지국으로부터 자원을 할당받는 스케줄링 승인 과정이 선행되어야 한다. 이 과정은 고정적인 지연시간을 가져오고, 상향링크 전송에서 낮은 지연시간을 달성하는데 걸림돌이 된다. 따라서 본 논문에서는 이러한 스케줄링 승인 과정으로 인해 발생하는 지연시간을 줄이기 위해 새로운 상향링크 전송 방법인 Cut-in 상향링크 전송방법을 제안한다. 제안하는 상향링크 전송방법의 검증을 위해 모의실험을 수행하였으며, 이 결과를 통하여 제안하는 상향링크 전송방법이 기존 LTE/LTE-A 상향링크 전송 방법보다 낮은 지연시간을 발생시킴을 보인다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제13권5호
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• pp.2258-2276
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• 2019

Resource sharing is one of the main goals achieved by network virtualization technology to enhance network resource utilization and enable resource customization. Though resource sharing can improve network efficiency by accommodating various users in a network, limited infrastructure capacity is still a challenge to ultra-low latency service operators. In this paper, we propose an inter-slice resource borrowing schema based on the device-to-device (D2D) potentiality especially for ultra-low latency transmission in cellular networks. An extended and modified Kuhn-Munkres bipartite matching algorithm is developed to optimally achieve inter-slice resource borrowing. Simulation results show that, proper D2D user matching can be achieved, satisfying ultra-low latency (ULL) users' quality of service (QoS) requirements and resource utilization in various scenarios.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제11권7호
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• pp.3309-3328
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• 2017

The application of Internet of Things (IoT) in the next generation cellular networks imposes a new characteristic on the data traffic, where a massive number of small packets need to be transmitted. In addition, some emerging IoT-based emergency services require a real-time data delivery within a few milliseconds, referring to as ultra-low latency transmission. However, current techniques cannot provide such a low latency in combination with a mice-flow traffic. In this paper, we propose a dynamic resource reservation schema based on an air-interface slicing scheme in the context of a massive number of sensors with emergency flows. The proposed schema can achieve an air-interface latency of a few milliseconds by means of allowing emergency flows to be transported through a dedicated radio connection with guaranteed network resources. In order to schedule the delay-sensitive flows immediately, dynamic resource updating, silence-probability based collision avoidance, and window-based re-transmission are introduced to combine with the frame-slotted Aloha protocol. To evaluate performance of the proposed schema, a probabilistic model is provided to derive the analytical results, which are compared with the numerical results from Monte-Carlo simulations.

• Journal of Communications and Networks
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• 제12권5호
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• pp.510-517
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• 2010

In this paper, an adaptive MAC protocol (variable load adaptive (VLA)-MAC) is proposed for wireless sensor networks. This protocol can achieve high energy efficiency and provide low latency under variable-traffic-load conditions. In the case of VLA-MAC, traffic load is measured online and used for adaptive adjustment. Sensor nodes transmit packets in bursts under high load conditions to alleviate packet accumulation and reduce latency. This also removes unnecessary listen action and decreases energy consumption in low load conditions. Simulation results show that the energy efficiency, latency, and throughput achieved by VLA-MAC are higher than those achieved by some traditional approaches.

• International journal of advanced smart convergence
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• 제13권2호
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• pp.7-15
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• 2024

6G network technology represents the next generation of communications, supporting high-speed connectivity, ultra-low latency, and integration with cutting-edge technologies, such as the Internet of Things (IoT), virtual reality, and autonomous vehicles. These advancements promise to drive transformative changes in digital society. However, as technology progresses, the demand for efficient data transmission and energy management between smart devices and network equipment also intensifies. A significant challenge within 6G networks is the optimization of interactions between satellites and smart devices. This study addresses this issue by introducing a new game theory-based technique aimed at minimizing system-wide energy consumption and latency. The proposed technique reduces the processing load on smart devices and optimizes the offloading decision ratio to effectively utilize the resources of Low-Earth Orbit (LEO) satellites. Simulation results demonstrate that the proposed technique achieves a 30% reduction in energy consumption and a 40% improvement in latency compared to existing methods, thereby significantly enhancing performance.

• Journal of Communications and Networks
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• 제10권1호
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• pp.79-88
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• 2008

In this paper, we propose efficient peer assignment algorithms for low-latency transmission of scalable coded images in peer-to-peer networks, in which peers may dynamically join and leave the networks. The objective of our algorithm is to minimize the transmission time of a requested image that is scalable coded. When an image is scalable coded in different bit rates, the bit stream encoded in a lower bit rate is a prefix subset of the one encoded in a higher bit rate. Therefore, a peer with the same requested image coded in any bit rate, even when it is different from the requested rate, may work as a supplying peer. As a result, when a scalable coded image is requested, more supplying peers can be found in peer-to-peer networks to help with the transfer. However, the set of supplying peers is not static during transmission, as the peers in this set may leave the network or finish their transmission at different times. The proposed peer assignment algorithms have taken into account the above constraints. In this paper, we first prove the existence of an optimal peer assignment solution for a simple identity permutation function, and then formulate peer assignment with this identity permutation as a mixed-integer programming problem. Next, we discuss how to address the problem of dynamic peer departures during image transmission. Finally, we carry out experiments to evaluate the performance of proposed peer assignment algorithms.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제19권5호
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• pp.1071-1076
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• 2015

본 논문은 장력 센서 시스템으로 구성된 장력펜스에 무선모듈을 설치하고, 경보발생시 데이터를 무선으로 전송하는 알고리즘을 연구한다. 유선 통신 시스템은 높은 정확성과 응답속도를 가지지만 초기 설치비용이 비싸고 연결이 복잡하며 연결선이 유실되는 문제가 발생할 수 있다. 이러한 이유로 Zigbee 무선통신 기술을 이용하여 유선 통신 시스템의 문제점을 보완하고 무선 통신이 가지는 응답속도 지연 및 배터리 문제에 관해 연구하여 이를 적용하고자 한다.

• 한국ITS학회:학술대회논문집
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• 한국ITS학회 2007년도 제6회 추계학술대회 및 정기총회
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• pp.225-229
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• 2007

최근에 무선 센서 네트워크는 여러 분야에서 다양하게 활용되고 있으며 간단한 환경 모니터링 시스템에서부터 기계, 구조물, 교량, 비행기와 같은 모션 모니터링과 군사, 텔레매틱스와 같은 정보량이 많고 복잡한 시스템에 적용이 시도되고 있다. 따라서 간단한 역할만 수행하면서 저 전력으로 오랜 시간 동안 운용을 목표로 해온 무선 센서 네트워크는 어려운 작업을 수행하도록 요구되고 있다. 일반적으로 무선 센서 네트워크의 MAC 프로토콜들은 주기적으로 sleep / wake를 반복하여 필요한 에너지 소비를 줄이며 이를 Duty Cycling이라고 한다. 하지만 이러한 Duty Cycling은 sleep 구간 동안에 전송할 수 없어서 홉(Hop)이 늘어날수록 전송지연이 증가하는 단점이 있다. 이러한 전송지연은 비행기 날개, 군사, 텔레매틱스 등의 복잡한 시스템이나 교통사고위험 감지 경고 시스템과 같이 빠른 데이터 처리가 필요한 시스템에서 큰 문제점이 될 수 있다. 본 논문에서는 수신 구간을 분산 배치 알고리즘(Distributed Duty Cycling, DDC)을 통하여 무선 센서 네트워크 MAC(Media Access Control) 프로토콜에서 발생하는 전송지연을 크게 줄이는 기법을 제안한다. 제안한 알고리즘은 CC2420DBK를 이용한 필드 테스트를 통해서 검증되었으며 실험 결과를 통해서 DDC 알고리즘을 통해서 전송지연을 크게 줄이고 에너지 소비 또한 감소한다는 것을 확인 할 수 있다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제12권2호
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• pp.974-987
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• 2018

This paper presents a novel and efficient data transmission scheme based on mobile edge computing for the massive IoT environments which should support various type of services and devices. Based on an accurate and precise synchronization process, it maximizes data transmission throughput, and consistently maintains a flow's latency. To this end, the proposed efficient software defined data transmission scheme (ESD-DTS) configures and utilizes synchronization zones in accordance with the 4 usage cases, which are end node-to-end node (EN-EN), end node-to-cloud network (EN-CN), end node-to-Internet node (EN-IN), and edge node-to-core node (EdN-CN); and it transmit the data by the required service attributes, which are divided into 3 groups (low-end group, medium-end group, and high-end group). In addition, the ESD-DTS provides a specific data transmission method, which is operated by a buffer threshold value, for the low-end group, and it effectively accommodates massive IT devices. By doing this, the proposed scheme not only supports a high, medium, and low quality of service, but also is complied with various 5G usage scenarios. The essential difference between the previous and the proposed scheme is that the existing schemes are used to handle each packet only to provide high quality and bandwidth, whereas the proposed scheme introduces synchronization zones for various type of services to manage the efficiency of each service flow. Performance evaluations show that the proposed scheme outperforms the previous schemes in terms of throughput, control message overhead, and latency. Therefore, the proposed ESD-DTS is very suitable for upcoming 5G networks in a variety of massive IoT environments with supporting mobile edge computing (MEC).

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2014년도 추계학술대회
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• pp.350-353
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• 2014

클라우드 기반의 주식 체결 시스템에서는 대규모의 데이터가 운영되고 있다. 그러나 주식 체결 시스템에서 클라우드 기반으로 데이터 상호운용은 쉽지 않은 기술이다. 또한 시스템상의 최적의 전송속도와 데이터 적시성을 만족하기에는 어려움이 따른다. 그로 인한 저지연 최소화 문제와 처리 속도 향상을 위한 다양한 기술이 도입되고 있다. 하지만 Socket Direct Protocol, TCP/IP Offload Engine과 같은 하드웨어로는 속도 개선의 한계가 있으며, 도입 효과 또한 낮다는 것이 현실이다. 본 논문에서는 클라우드 환경의 XMDR-DAI 기반 주식 체결 시스템 제안하여 데이터 적시성을 만족하고, 최적의 전송 속도와 신뢰성을 만족하기 위해 Safe Proper Time 방식을 제안한다.