• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제13권2호
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• pp.53-58
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• 2013

본 데이터센터 네트워크를 위한 대표적인 토포로지들 중 하나인 Fat-Tree는 같은 출발지/목적지에 대해 다중 경로를 갖는다. 또한 같은 홉 수를 갖는 다중 경로의 지연시간은 주로 장비의 큐에서의 지연시간에 의해 좌우된다. 그러나 대부분의 기존 부하 분산 방식들은 이러한 특성을 이용하지 못하고 패킷의 순서 바뀜 현상을 막기 위해 플로우 단위로 부하분산을 한다. 드물기는 하지만 지금까지 제안된 패킷 단위의 부하분산 방식들은 고비용의 전송계층 프로토콜의 사용을 전제로 이루어진다. 본 논문에서는 Fat-Tree의 특성을 이용하여 패킷의 순서 바뀜을 최소화하면서도 패킷 단위로 부하를 분산하여 네트워크의 활용률을 높이는 새로운 부하분산 방식을 제안한다. 모의실험 결과는 제안된 방식이 플로우 단위의 무작위 Valiant 부하방식이 가장 좋은 성능을 보일 때만큼의 TCP 성능을 제공할 수 있음을 보여준다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제11권1호
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• pp.157-165
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• 2006

본 논문에서는 출력 버퍼형 탠덤크로스포인터 멀티캐스트 ATM 스위인 MTCOS 스위치를 제안한다. MTCOS 스위치는 라우팅 구조가 간단한 다수의 크로스포인터 스위치 패브릭으로 구성된 TCSF와 효율적 멀티캐스팅을 위한 집중화기 출력 버퍼로 구성된다. TCSF는 셀프 라우팅 크로스바 스위치가 갖는 셀 지연 편차 문제를 개선하고, 또한 하나의 입력에서 다수 출력 포트들로 다수의 동시 경로를 제공하며, 간단한 소프트웨어적 설정을 통해 다중 채널 스위칭을 제공하며, 확장성, 고성능, 모듈화 특성을 갖는다. MTCOS에서 제공되는 공유 트래픽 집중화 및 출력 큐잉 방식은 다양한 멀티캐스트 트래픽에 대해 낮은 셀 손실율과 낮은 지연시간을 보인다. 또한 동일 Knockout 집중화율을 달성하기 위해 SCOQ와 Knockout 멀티캐스트 스위치 보다 낮은 하드웨어 복잡도를 갖는다. 해석적 및 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 임의의 트래픽에 대해 제안된 스위치가 높은 성능을 달성할 수 있음을 보였다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제8권3호
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• pp.778-798
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• 2014

This paper proposes a novel exposed-terminal-eliminated medium access control (ETE-MAC) protocol by combining channel reservation, collision avoidance and concurrent transmissions to improve multi-access performance of the multihop wireless networks. Based on the proposed slot scheduling scheme, each node senses the control channel (CCH) or the data channel (DCH) to accurately determine whether it can send or receive the corresponding packets without collisions. Slot reservation on the CCH can be simultaneously executed with data packet transmissions on the DCH. Therefore, it resolves the hidden-terminal type and the exposed-terminal type problems efficiently, and obtains more spatial reuse of channel resources. Concurrent packet transmissions without extra network overheads are maximized. An analytical model combining Markov model and M/G/1 queuing theory is proposed to analyze its performance. The performance comparison between analysis and simulation shows that the analytical model is highly accurate. Finally, simulation results show that, the proposed protocol obviously outperforms the link-directionality-based dual-channel MAC protocol (DCP) and WiFlex in terms of the network throughput and the average packet delay.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제12권2호
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• pp.178-190
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• 2009

XML은 W3C(World Wide Web Consortium)에서 제안한, 인터넷 환경에서의 데이터 표현과 교환을 위한 표준 마크업 언어이다. 최근에는 XML 문서의 사용과 XML 문서의 양이 급속하게 증가하여 언제 어디서나 쉽게 필요한 XML 문서에 액세스할 수 있어야 한다. 이에 따라 분산 환경에서의 XML 문서의 처리가 요구되면서 분산 XML 저장 시스템(Distributed XML Repository System)이 개발되고 있다. 이를 위해 분산 XML 저장 시스템에서의 시스템 카탈로그 관리 기법에 대한 연구가 필요하다. 본 논문에서는 분산 XML 저장시스템에서 CPU 비용, I/O 비용, 동시성 제어, 이단계 완료 프로토콜, 큐잉 지연 등을 모두 고려하고, 합리적으로 매개변수를 설정하고 시뮬레이션을 수행함으로써 중앙 집중식 카탈로그, 완전 중복식 카탈로그, 분할식 카탈로그 관리 기법의 성능을 평가하였다.

• ETRI Journal
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• 제26권4호
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• pp.321-331
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• 2004

In this paper, we propose a new dynamic bandwidth allocation (DBA) algorithm for multimedia services over Ethernet PONs (passive optical networks). The proposed algorithm is composed of a low-level scheduler in the optical network unit (ONU) and a high-level scheduler in the optical line terminal (OLT). The hierarchical DBA algorithm can provide expansibility and efficient resource allocation in an Ethernet PON system in which the packet scheduler is separated from the queues. In the proposed DBA algorithm, the OLT allocates bandwidth to the ONUs in proportion to the weight associated with their class and queue length, while the ONU preferentially allocates its bandwidth to queues with a static priority order. The proposed algorithm provides an efficient resource utilization by reducing the unused remaining bandwidth caused by the variable length of the packets. We also define the service classes and present control message formats conforming to the multi-point control protocol (MPCP) over an Ethernet PON. In order to evaluate the performance, we designed an Ethernet PON system on the basis of IEEE 802.3ah "Ethernet in the first mile" (EFM) using OPNET and carried out simulations. The results are analyzed in terms of the channel utilization, queuing delay, and ratio of the unused remaining bandwidth.

• Journal of Communications and Networks
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• 제17권3호
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• pp.286-295
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• 2015

Avionic databuses fulfill a critical function in the connection and communication of aircraft components and functions such as flight-control, navigation, and monitoring. Ethernet-based avionic databuses have become the mainstream for large aircraft owning to their advantages of full-duplex communication with high bandwidth, low latency, low packet-loss, and low cost. As a new generation aviation network communication standard, avionics full-duplex switched ethernet (AFDX) adopted concepts from the telecom standard, asynchronous transfer mode (ATM). In this technology, the switches are the key devices influencing the overall performance. This paper reviews the avionic databus with emphasis on the switch architecture classifications. Based on a comparison, analysis, and discussion of the different switch architectures, we propose a new avionic switch design based on a time-division switch fabric for high flexibility and scalability. This also merges the design concept of space-partition switch fabric to achieve reliability and predictability. The new switch architecture, called space partitioned shared memory switch (SPSMS), isolates the memory space for each output port. This can reduce the competition for resources and avoid conflicts, decrease the packet forwarding latency through the switch, and reduce the packet loss rate. A simulation of the architecture with optimized network engineering tools (OPNET) confirms the efficiency and significant performance improvement over a classic shared memory switch, in terms of overall packet latency, queuing delay, and queue size.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제8권9호
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• pp.34-41
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• 2008

MIPv4와 같은 기존의 이동성 지원 방안들은 데이터 전달에서의 지연 및 Triangle routing이라는 문제점을 갖고 있었다. 본 논문은 차세대 통합망 환경에서 MPLS (Multi Protocol Label Switching)의 LSP (Label Switched Path)를 이용하여 앞서 이야기한 문제점을 극복할 수 있는 새로운 이동성 지원 구조 및 방안을 제안한다. 제안된 구조는 이동 단말의 위치를 관리하는 LMS(Location Management Server)를 도입하여 이동 단말의 위치를 관리하고, FA 간 터널링을 위해 MPLS LSP를 도입함으로써 상기 문제들을 극복하였으며, 큐잉 이론을 기반으로 한 수학적 분석을 통해 기존의 방안(MIP 등)보다 우수함을 보인다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제42권12호
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• pp.95-102
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• 2005

이 논문은 IEEE802.11a/b/g 무선 랜(Wireless LAN) 억세스 포인트(Access Point)의 성능 향상을 목적으로 한다. 하나의 서버, 멀티 Queue이론, FIFS시스템 모델을 이용하여 우선순위를 적용한 다중 버퍼에 변경된 패킷 구조를 적용하고, MAC에 QoS를 적용한 다중 버퍼를 두고 우선순위가 할당된 데이터에 헤더를 붙여 각각 할당된 다중 버퍼로 전송하여 부하시 생기는 전송지연을 해결하여 전송 효율을 높이고 억세스 포인트의 성능을 향상시키는데 있다. 우리는 여기서 일정 모델의 억세스 포인트와 버퍼 사용에 대한 파라메타를 이용한다. IP 패킷 페이로드의 함수로 패킷의 평균 서비스 타임을 분석하여 파라메타에 적용한다. 버퍼에서 패킷 손실이 생기기 전까지의 수를 계산하여 알고리듬에 구현하고 디자인 한다.

• International Journal of Computer Science & Network Security
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• 제23권4호
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• pp.123-133
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• 2023

Active queue management (AQM) is a leading congestion control system, which can keep smaller queuing delay, less packet loss with better network utilization and throughput by intentionally dropping the packets at the intermediate hubs in TCP/IP (transmission control protocol/Internet protocol) networks. To accelerate the responsiveness of AQM framework, proportional-integral-differential (PID) controllers are utilized. In spite of its simplicity, it can effectively take care of a range of complex problems; however it is a lot complicated to track down optimal PID parameters with conventional procedures. A few new strategies have been grown as of late to adjust the PID controller parameters. Therefore, in this paper, we have developed a Squirrel search based PID controller to dynamically find its controller gain parameters for AQM. The controller gain parameters are decided based on minimizing the integrated-absolute error (IAE) in order to ensure less packet loss, high link utilization and a stable queue length in favor of TCP networks.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제45권12호
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• pp.73-82
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• 2008

슈퍼스칼라 프로세서에서 리오더 버퍼의 복잡도를 줄이는 여러 가지 방법이 제시되었다. 그 중에서 리오더 버퍼의 포트를 가장 단순하게 하는 방법은 하나로 되어 있는 리오더 버퍼의 구조를 실행 유닛의 개수만큼 여러 개로 나누어 분산된 리오더 버퍼로 구현하는 것이다. 각각의 분산된 리오더 버퍼는 실행 유닛의 작업 부하에 따라 그 크기를 달리 할 수 있다. 하지만 분산된 리오더 버퍼의 크기에 따라 성능의 변화가 크다. 지금까지의 분산된 리오더 버퍼로 나누는 연구는 적절한 크기를 결정하기 위해 시뮬레이션 결과에 기반 하여 직관적으로 유추하였다. 본 논문은 분산된 리오더 버퍼에 M/M/1 큐잉 이론을 이용한 수학적모델을 적용하여 최적의 크기를 결정하고 CPU2000 벤치마크 프로그램을 수행하여 성능을 측정하고 평가하였으며 기존 슈퍼스칼라 프로세서 성능의 99.2%를 보여주는 분산된 리오더 버퍼의 최적 크기를 정할 수 있었다. 기존의 리오더 버퍼와 본 논문에서 제시한 분산된 리오더 버퍼를 HDL로 구현하였을 때 포트에서 82%의 하드웨어 자원과 30%이상의 지연시간을 줄였다.