• 한국정보통신학회논문지
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• 제24권12호
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• pp.1688-1696
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• 2020

기존 클라우드 기반 Internet-of-Things(IoT) 시스템의 네트워크 정체와 서버 과부하로 인한 지연, 데이터 이동으로 인한 보안 및 프라이버시 이슈를 해결하기 위하여 엣지 기반의 IoT 시스템으로 IoT의 패러다임이 움직이고 있다. 하지만 엣지 기반의 IoT 시스템은 여러 제약으로 인하여 처리 성능과 동작의 유연성이 부족한 치명적인 문제점을 가지고 있다. 처리 성능을 개선하기 위하여 응용 특화 하드웨어를 엣지 디바이스에 구현할 수 있지만, 고정된 기능으로 인하여 특정 응용 이외에는 성능 향상을 보여줄 수 없다. 본 논문은 엣지 디바이스의 제한된 하드웨어 자원에서 다양한 응용 특화 하드웨어를 주문형 부분 재구성을 통해 사용할 수 있고, 이를 통해 엣지 디바이스의 처리 성능과 동작의 유연성을 증가시킬 수 있는 엣지 중심의 Metamorphic IoT(mIoT) 플랫폼을 소개한다. 실험 결과에 따르면, 재구성 알고리즘을 엣지에서 실행하는 엣지 중심의 mIoT 플랫폼은 재구성 알고리즘을 서버에서 실행하는 이전 연구에 비해 엣지의 서버 접근 횟수를 최대 82.2% 줄일 수 있었다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제15권1호
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• pp.195-215
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• 2021

Multipath Transport Control Protocol (MPTCP) is a transport layer protocol that enables multiple TCP connections across various paths. Due to path heterogeneity, it incurs more energy in a multipath wireless network. Recent work presents a set of approaches described in the literature to support systems for energy consumption in terms of their performance, objectives and address issues based on their design goals. The existing solutions mainly focused on the primary system model but did not discourse the overall system performance. Therefore, this paper capitalized a novel stochastically multipath scheduling scheme for data and path capacity variations. The scheduling problem formulated over MPTCP as a stochastic optimization, whose objective is to maximize the average throughput, avoid network congestion, and makes the system more stable with greater energy efficiency. To design an online algorithm that solves the formulated problem over the time slots by considering its mindrift-plus penalty form. The proposed solution was examined under extensive simulations to evaluate the anticipated stochastic optimized MPTCP (so-MPTCP) outcome and compared it with the base MPTCP and the energy-efficient MPTCP (eMPTCP) protocols. Simulation results justify the proposed algorithm's credibility by achieving remarkable improvements, higher throughput, reduced energy costs, and lower-end to end delay.

• 대한임베디드공학회논문지
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• 제18권4호
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• pp.159-164
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• 2023

Solar energy harvesting IoT devices prioritize maximizing the utilization of collected energy due to the periodic recharging nature of solar energy, rather than minimizing energy consumption. Meanwhile, research on edge AI, which performs machine learning near the data source instead of the cloud, is actively conducted for reasons such as data confidentiality and privacy, response time, and cost. One such research area involves performing various audio AI applications using audio data collected from multiple IoT devices in an IoT edge computing environment. However, in most studies, IoT devices only perform sensing data transmission to the edge server, and all processes, including data preprocessing, are performed on the edge server. In this case, it not only leads to overload issues on the edge server but also causes network congestion by transmitting unnecessary data for learning. On the other way, if data preprocessing is delegated to each IoT device to address this issue, it leads to another problem of increased blackout time due to energy shortages in the devices. In this paper, we aim to alleviate the problem of increased blackout time in devices while mitigating issues in server-centric edge AI environments by determining where the data preprocessed based on the energy state of each IoT device. In the proposed method, IoT devices only perform the preprocessing process, which includes sound discrimination and noise removal, and transmit to the server if there is more energy available than the energy threshold required for the basic operation of the device.

• 대한토목학회논문집
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• 제26권5D호
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• pp.747-754
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• 2006

교통정보는 운전자 측면에서 통행계획 수립과 통행경로 변경, 그리고 돌발상황 대처능력 향상의 도움을, 관리자 측면에서 도로에 집중된 교통수요를 간접적으로 제어하여 효율적으로 도로를 운영할 수 있는 장점을 가지고 있다. 그러나, 현재의 교통정보 제공은 운전자 측면의 접근방식이 아닌 운영자 및 관리자 중심에서 운영되고 있다. 본 논문에서는 VMS를 중심으로 교통정보제공에 따른 운전자의 만족도와 중요도를 분석하기위해 다양한 산업분야에서 서비스 평가에 사용되는 IPA(Importance-Performance Analysis) 분석을 통해 이용자가 바라는 교통정보제공의 개선과 대응전략을 알아보았다. 설문조사는 고속도로 및 국도 휴게소에서 연휴와 평일 및 주말로 구분하여 실시되었으며, 총 760개의 표본이 수집되었다. IPA 분석결과 운전자가 가장 중점적으로 개선되기를 요구하는 사항은 정확한 정보제공과 신속한 정보제공 등의 정보내용에 관한 것이었으며, 운전자의 만족도가 가장 낮게 나타난 설치간격의 경우 중요도도 역시 낮아 우선순위가 낮은 것으로 나타났다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2008년도 춘계학술발표대회
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• pp.995-998
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• 2008

무선 통신 기술의 발전과 함께 802.11n과 같은 광대역 네트워크 인프라의 구축이 확대됨에 따라, 이에 적합한 높은 성능을 낼 수 있는 전송 계층의 프로토콜이 필요하다. 유선 환경에서 개발된 TCP(Transmission Control Protocol)는 현재 가장 널리 이용하는 전송 프로토콜이다. 하지만 높은 에러율과 긴 딜레이가 발생하는 무선 네트워크상에서는 패킷 손실의 원인을 구별하지 못하기 때문에 성능이 저하된다. 또한, 광대역폭을 지원하는 초고속 네트워크상에서 TCP가 동작할 경우 기존 무선 네트워크에서 처리하는 혼잡윈도우 값보다 커진 값을 제대로 처리하지 못하기 때문에 가용대역폭을 활용하지 못하는 문제점이 발생한다. 따라서, 본 논문에서는 초고속 네트워크 안에서 slowstart threshold에 기반하여 가용대역폭을 동적으로 획득하고, 높은 전송률을 보장하는 TCP VEST(TCP Vegas-based Estimator with Slowstart Threshold)를 제안한다. TCP VEST는 기본적으로 송신자기반 무선네트워크에서 우수한 성능을 지원하는 TCP WestwoodVT의 패킷 손실원인 구분법을 사용한다. 그리고 TCP VEST는 패킷 손실의 원인을 구분하고 각각의 경우에 따라서 전송량을 slowstart threshold 값의 변화에 맞춰 조절한다. NS-2를 통한 성능평가에서 VEST는 WestwoodVT와 비교했을 때 링크 에러율이 1%인 환경에서는 20% 이상의 전송률 향상을 나타내며, Westwood와 비교했을 때는 60%의 성능향상이 있다. 또한 초고속 네트워크에서 5%와 10% 사이의 에러율을 가질 때에는 WestwoodVT와는 50%, Westwood와는 300% 이상의 성능향상이 나타남을 보인다. 이를 통해 VEST가 기존의 무선 네트워크와 더불어 초고속 네트워크에서도 동적으로 대역폭을 획득함으로써 높은 전송률을 지원하는 것을 입증한다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제29권5호
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• pp.67-74
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• 2024

최근 커피전문점이 급격히 늘어남과 동시에 커피 전문점에서 공부나 작업을 하는 사람들이 많이 나타나게 되었으며, 커피전문점에서는 고객 회전율, 수익 등에 문제로 고객들의 매장 이용에 관한 분석이 요구되기 시작하였다. 이러한 분석을 위해 영상 분석, QR 코드 인증, 블루투스 비콘 등의 방법들이 제안되었으나, 사생활 침해 문제, 낮은 정확성 등의 문제점이 있어 활용이 쉽지 않다. 따라서 본 연구에서는 이 문제점을 해결하며, 보다 정확한 매장 내 혼잡도 정보를 제공하기 위해 고주파 신호 기반 혼잡도 측정 시스템을 제안한다. 고주파 신호는 블루투스 신호를 대치하며, 신호의 전달 범위가 매장 내로 한정되어 정확도를 높일 수 있는 장점이 있다. 제안 시스템의 성능 검증을 위해 블루투스 기반 혼잡도 측정과 비교 실험을 진행하였고, 그 결과 제안 방법이 보다 높은 정확도를 나타내었다. 즉, 제안 방법은 커피 전문점에서의 혼잡도 정보 제공 및 통계처리에 효과적인 유용한 서비스가 될 것이다.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제30권2호
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• pp.233-243
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• 2003

TCP는 전송 비트 오류에 의한 패킷 손실 확률이 매우 낮은 유선 망을 대상으로 설계된 프로토콜이므로, 이를 그대로 유.무선 통합 환경에 적용할 경우 TCP 송신단이 무선 망에서 발생한 전송 비트 오류로 인한 패킷 손실도 네트워크 혼잡에 의한 것으로 가정하여 송신단 전송률을 낮추기 때문에 성능이 저하하게 된다. 이에 본 연구에서는 일시적으로는 TCP의 종단간 연결이 분리되지만 궁극적으로는 종단간 연결 개념을 유지하면서, 종단간 연결 개념을 항상 유지하는 기존의 Snoop에 비해서 무선 네트워크에서 발생한 패킷 손실을 송신단에게 감추는 능력을 향상시키는 방안들을 제안하였다. 제안하는 방안들은 송신단에서 무선 네트워크에서의 패킷 손실을 발견할 염려가 있다고 판단되는 경우에 한하여 기지국에서 Indirect-ACK (Indirect Acknowledgement)을 발생하도록 하는데, 그 판단 기준에 따라 세 가지로 구분된다. 한편, 제안하는 방안들은 기지국 버퍼에 임계치를 두어 기지국 버퍼의 길이가 이 임계치 이하일 때에만 Indirect-ACK을 발생할 수 있도록 함으로써 Indirect-ACK 사용으로 인한 기지국의 버퍼 오버헤드를 제한한다. 시뮬레이션을 통해 제안한 방안들의 성능 및 오버헤드를 비교하였고, 제안한 방안들이 제한된 용량의 버퍼로 기존의 Snoop에 비해 TCP 성능을 향상시킬 수 있음을 확인하였다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제18권3호
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• pp.611-625
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• 2018

최근 무선 통신 기술의 혁신적인 발전에 따라 에너지 하베스팅을 통해 네트워크 수명을 영구적으로 연장하기 위한 네트워크 자원 최적화, QoS 보장 전송 기법, 에너지 지능적 라우팅 등의 연구가 활발히 진행되고 있다. 잘 알려진 바와 같이 다중-홉 RF 에너지 하베스팅 무선 네트워크에서는 수확되는 에너지양의 불확실성 때문에 종단간 네트워크 전송 지연 시간을 보장하기 어려운 문제가 발생한다. 본 논문에서는 다중 홉 에너지 하베스팅 무선 네트워크에서 종단간 지연 시간을 최소화하기 위하여 상호채널 간섭(co-channel interference)으로 인한 지연, 에너지 하베스팅 시간으로 인한 지연 그리고 중계 노드에서의 큐잉 지연을 종합적으로 고려한 간섭 인지 기반의 에너지 효율적인 라우팅 메트릭과 프로토콜을 제안한다. 제안된 기법은 부하 불균형을 유발하는 패킷 혼잡을 회피하고 에너지 고갈로 인한 노드의 대기 시간을 줄이며 링크 간의 간섭으로 지연시간이 증가되지 않도록 함으로써 종단간 처리량을 최대화한다. 마지막으로 ns-3 시뮬레이터를 이용하여 처리율, 종단간 지연시간, 에너지 소비량 등의 측면에서 제안된 기법의 성능을 측정하여 기존에 제안된 기법보다 성능이 우수함을 증명한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권8호
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• pp.31-37
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• 2016

거리 추정기법은 노드간 글로벌 동기화의 유무에 따라 동기방식과 비동기방식으로 나뉜다. 일반적으로 비동기 측위 기법이 동기 측위 기법에 비해 글로벌 동기와 고가의 정밀한 오실레이터를 요구하지 않기 때문에 선호되고 있다. 그러나 기존의 비동기 추정기법은 대규모의 인프라로 구성되는 위치 인식시스템에서 각 노드마다 발생되는 패킷에 의해 각 기준 노드들은 위치 파악을 위한 상당한 패킷을 전송해야 하며, 이것은 노드의 수가 증가될수록 네트워크 내의 트래픽의 양이 상당히 증가하게 된다. 이러한 네트워크 트래픽의 증가는 전체 네트워크의 처리량의 감소로 이어지며, 이로 인해 상당한 에너지 손실이 발생된다. 따라서 본 논문에서는 기존의 문제를 해결하기 위하여 다수의 노드들이 분산적으로 랜덤하게 선택한 가상 슬롯을 사용하여 전송함으로써 노드간의 동기를 맞추는데 필요한 오버헤드를 줄이고, 가상슬롯을 기반으로 비동기로 거리를 추정함으로써 네트워크 트래픽을 낮출 수 있는 기법을 제안하였다. 또한 성능 평가를 통해 매우 낮은 트래픽의 강도에도 불구하고 제안된 거리추정 기법은 TWR과 SDS-TWR보다 오차 범위에 대해 더 강력하다는 것을 입증하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제28권8B호
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• pp.661-673
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• 2003

모바일 IP 프로토콜에서 핸드오프 동안에 발생하는 패킷 손실 때문에 초래되는 TCP 성능 저하를 방지하기 위해서는 모바일 IP 경로최적화확장의 스무스 핸드오프 방식에서 이전 기지국이 핸드오프 동안 손실되는 패킷들을 버퍼에 저장하고 저장된 패킷들이 이동한 단말에게 전달되어야 한다. 그러나 무선링크가 병목인 일반적인 경우에서 이동단말이 새로운 서브 네트워크의 혼잡한 기지국으로 이동한 경우에는, 이전 기지국이 포워딩하는 패킷들은 손실되고 또한 이전 기지국이 포워딩하는 패킷들의 버스트한 도착 특성으로 인해 심화된 혼잡으로 기지국 내 이동단말 플로들의 TCP 전송 성능이 저하되게 된다. 본 논문에서는 기지국 패킷버퍼링방식이 결합된 스무스 핸드오프 방식으로 이동단말이 새로운 서브네트워크의 혼잡한 기지국으로 이동한 경우, 이동단말 플로들의 TCP 성능을 향상시키기 위해 이전 기지국에서 버퍼링된 패킷들에 대한 포워딩 트래픽 관리 방안으로서 패킷포워딩 우선권보장 방안을 제안하였다. 제안하는 패킷포워딩 우선권보장 방안에서는 모바일 IP 프로토콜의 수정 없이 이전 기지국이 핸드오프 동안 저장한 패킷들을 Priority 패킷으로 표기하고, 혼잡한 새로운 기지국에서는 Priority 패킷들을 Priority 큐로서 우선적으로 스케쥴링한다. 시뮬레이션 결과는 제안하는 패킷 포워딩 우선권 보장 방안이 RED 방식 및 암시적인 패킷 포워딩 우선권 보장 방안보다 이동단말들의 TCP 전송성능을 향상시킬 수 있음을 보인다.