• Journal of KIISE:Computer Systems and Theory
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• v.26 no.10
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• pp.1264-1274
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• 1999

본 논문에서는 분산된 클록들을 주기적으로 동기화 시키는 분산 실시간 시스템에서 시간적 제약을 만족시키기 위한 정적/동적 시간 제약(timing constraint) 변환 기법을 제안한다. 전형적인 이산클록동기화(discrete clock synchronization) 알고리즘은 클록의 값을 순간적으로 조정하여 클록의 시간이 불연속적으로 진행한다. 이러한 시간상의 불연속성은 시간적 이벤트를 잃어버리거나 다시 발생시키는 오류를 범하게 한다.클록 시간의 불연속성을 피하기 위해 일반적으로 연속클록동기화(continuous clock synchronization) 기법이 제안되고 있지만 소프트웨어적으로 구현되면 많은 오버헤드를 유발시키는 문제점이 있다. 본 논문에서는 시간적 제약을 동적으로 변환시키는 DCT (Dynamic Constraint Transformation) 기법을 제안하였으며, 이를 통해 기존의 이산클록동기화 알고리즘을 수정하지 않고서도 클록 시간의 불연속성에 의한 문제점들을 해결할 수 있도록 하였다. 아울러 DCT에 의해 이산클록동기화 하에서 생성된 태스크 스케쥴이 연속클록동기화에 의해 생성된 스케쥴과 동일함을 증명하여 DCT의 동작이 이론적으로 정확함을 증명하였다.또한 분산 실시간 시스템에서 지역 클록(local clock)이 기준 클록과 완벽하게 일치하지 않아서 발생하는 스케쥴링상의 문제점을 다루었다. 이를 위해 먼저 두 가지의 스케쥴링 가능성, 지역적 스케쥴링 가능성(local schedulability)과 전역적 스케쥴링 가능성(global schedulability)을 정의하고, 이를 위해 시간적 제약을 정적으로 변환시키는 SCT (Static Constraint Transformation) 기법을 제안하였다. SCT를 통해 지역적으로 스케쥴링 가능한 태스크는 전역적으로 스케쥴링이 가능하므로, 단지 지역적 스케쥴링 가능성만을 검사하면 스케쥴링 문제를 해결할 수 있도록 하였고 이를 수학적으로 증명하였다.Abstract In this paper, we present static and dynamic constraint transformation techniques for ensuring timing requirements in a distributed real-time system possessing periodically synchronized distributed local clocks. Traditional discrete clock synchronization algorithms that adjust local clocks instantaneously yield time discontinuities. Such time discontinuities lead to the loss or the gain of events, thus raising serious run-time faults.While continuous clock synchronization is generally suggested to avoid the time discontinuity problem, it incurs too much run-time overhead to be implemented in software. We propose a dynamic constraint transformation (DCT) technique which can solve the problem without modifying discrete clock synchronization algorithms. We formally prove the correctness of the DCT by showing that the DCT with discrete clock synchronization generates the same task schedule as the continuous clock synchronization.We also investigate schedulability problems that arise when imperfect local clocks are used in distributed real-time systems. We first define two notions of schedulability, global schedulability and local schedulability, and then present a static constraint transformation (SCT) technique. The SCT ensures that it is sufficient to check the schedulability of a task locally in a node with a local clock, since the global schedulability of the task is derived from its local schedulability through SCT. We formally prove the correctness of SCT.

• The Transactions of the Korea Information Processing Society
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• v.5 no.11
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• pp.2997-3009
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• 1998

독자-필자 문제(readers-writers problem)를 위한 기존의 스케쥴링 정책들은 대부분 독자나 필자 중 어느 한 쪽에 편향된 처리 성향을 가지고 있기 때문에 응답 시간이나 처리량, 둘 중 하나의 성능이 상당히 좋지 않은 특성이 있다. 본 논문에서는 이러한 문제를 개선하고자 새로룬 동적 스케쥴링 정책인 CAP(Counter-based Adaptive Priority)을 제안한다. CAP은 동시에 수행될 수 없는 필자에게 가중치를 주는 기법과 소수의 독자를 무작정 지연시키는 것을 막기 위한 에이징(aging) 기법을 동적으로 결합하여 사용하고 있다. CAP은 기는(starvation) 문제를 가지고 있지 않으며 주어진 상황에 동적으로 대응하는 능력을 가지고 있기 때문에 처리량과 응답 시간 모두 FCFS에 비하여 더 우수하다. 제안된 정책에 대한 효과성을 입증하기 위하여 세마포어 기반의 해법을 제시하고 사건-기반 시뮬레이션을 사용하여 기존의 정책들과 성능을 비교하였다.

• Proceedings of the Korea Society for Simulation Conference
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• 1998.10a
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• pp.6-6
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• 1998

본 논문에서는 WDM(Wavelength Division Multiplexing) 수동 성형망(Passive Star Network)에서 클라이언트/서버 트래픽을 위한 효율적인 TDM(Time Division Multiplexing) 스케쥴링 알고리즘을 소개하고 알고리즘의 성능분석 및 단대단 트래픽의 지연분석 결과를 소개한다. 클라이언트/서버 트래픽은 서버 노드와 클라이언트간의 송, 수신 트래픽 양이 클라이언트 노드간의 트래픽 양에 비해 상대적으로 크기 때문에 TT-FR 시스템의 TDM 시스템 기반으로 클라이언트/서버 트래픽의 특성을 효율적으로 이용하는 새로운 TDM 스케쥴링 방법으로 STFA(Server Traffic Frist Assignment) 알고리즘을 제시하고 성능 분석결과를 나타낸다. STFA 알고리즘은 서버 노드의 송신 및 수신에 각각 하나씩의 파장을 먼저 할당함으로써 클라이언트 노드는 송, 수신 모두를 위해 파장 조정이 요구되는 방법이다. STFA 알고리즘이 TT-FR 시스템의 TDM 스케쥴링 방법보다 짧은 프레임 길이를 제공함을 정적인(STatic) 트래픽 수요에 대해 보였으며 동적인(Dynamic) 트래픽 수요에 대해 단대단 트래픽의 지연분석 결과를 나타내었다. 이를 위해 다양한 시뮬레이션을 수행하였다.

• Proceedings of the Korean Society of Computer Information Conference
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• 2018.07a
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• pp.205-206
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• 2018

본 논문에서는 IoT 환경의 무선 센서 네트워크 시스템 상의 효율적인 패킷 전달을 위해 큐러닝(Q-learning)에 기반한 다중 대기열 동적 스케쥴링 기법을 제안한다. 이 정책은 다중 대기열(Multiple queue)의 각 큐가 요구하는 딜레이 조건에 맞춰 최대한 패킷 처리를 미룸으로써 효율적으로 CPU자원을 분배한다. 또한 각 노드들의 상태를 큐러닝(Q-learning)을 통해 지속적으로 상태를 파악하여 기아상태(Starvation)를 방지한다. 제안하는 기법은 무선 센서 네트워크 상의 가변적이고 예측 불가능한 환경에 대한 사전지식이 없이도 요구하는 서비스의 질(Quality of service)를 만족할 수 있도록 한다. 본 논문에서는 모의실험을 통해 기존의 학습 기반 패킷 스케쥴링 알고리즘과 비교하여 제안하는 스케쥴링 기법이 복잡한 요구조건에 따라 유연하고 공정한 서비스를 제공함에 있어 우수함을 증명하였다.

• Proceedings of the Korea Society for Simulation Conference
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• 1999.10a
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• pp.163-168
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• 1999

본 논문에서는 다수의 승강기들이 서로 협력하여 운영되는 대형 고층 빌딩의 승강기 시스템에 대해서 DEVS 형식론을 이용하여 모델링하고 시뮬레이션한다. 다수의 독립적으로 운영되는 승강기로 이루어진 기존의 승강기 시스템과는 달리, 제안된 시스템에서는 사용자의 요구에 따라 승강기의 스케쥴이 생성, 변경, 삭제되는 동적 스케쥴링 기능을 갖도록 하였다. 제안된 시스템은 승강기 시스템을 나타내는 ELEVATOR 모델과 시뮬레이션 수행에 필요한 실험장치인 EF 모델로 구성된다. ELEVATOR 모델은 빌딩을 나타내는 BUILD 모델, 승강기를 나타내는 ELEV 모델과 각 승가기의 스케쥴을 다이나믹하게 제어하는 SCHED 모델로 구성된다. EF 모델은 실험용 데이터를 생성하는 GENR 모델, 이동하는 승객의 데이터를 추적하고 결과를 수집하는 TRANSD 모델로 구성된다. 모델링된 시스템의 시뮬레이션을 위해 DEVSim++를 이용하여 구현하였다. DEVSim++는 DEVS 형식론을 C++로 구현한 것이다. 시뮬레이션을 통하여 제안된 시스템의 효율, 수행 시간을 기존의 승강기 시스템과 비교, 분석하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Communication Sciences Conference
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• 1986.10a
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• pp.114-118
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• 1986

• The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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• v.6 no.4
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• pp.369-375
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• 2001

This paper proposes a dual real-time scheduling design under real-time constraints kernel environments. In this paper, we have designed both the real-time kernel and the general kernel that have their different properties to satisfy these properties, that is, interrupt latency, scheduling precision, and message passing. In real-time tasks, interrupt processing should be run. In general kernel, non real-time tasks or general tasks are run. Also, when tasks conflict, it executed the mixed priority scheduling that non real-time kernel executed static scheduling and real-time kernel executed dynamic priority transformation scheduling, that is, least-laxity-first/minimization preemption scheduling. We have compared the results of this study for performance of the proposal real-time kernel with both RT Linux 0.5a and QNX 4.23A, that is, of interrupt latency scheduling precision and message passing.

• Journal of Korea Multimedia Society
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• v.13 no.3
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• pp.349-358
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• 2010

Adaptability is an important issue in video streaming over mobile environments, since the clients may request videos with great differences in their workload. In this paper, we propose the issues in limited bandwidth scheduling for efficient MPEG-4 video stream transmission over a mobile or wireless network. In the phase of admission control, the amount of bandwidth allocated to serve a video request is the mean bandwidth requirement of its requested video. The dynamic allocation of bandwidth in the phase of scheduling depends on the playback buffer levels of the clients with an objective to make it more adaptive to the playback situation of individual clients. In the proposed RTA scheduling protocol, more bandwidth may be allocated temporarily to the client whose buffer level is low. By employing the buffer level based scheduling policy, this protocol attempts to maximize the real-time performance of individual playback while minimizing the impact of transient overloading. Extensive simulation experiments have been performed to investigate the performance characteristics of the RTA protocol as comparing with BSBA protocol. This RTA protocol shows the better performance by transferring more frames than BSBA protocol.Computer simulations reveals that the standard deviation of the bit rate error of the proposed scheme is 50% less than that of the conventional method.

• Journal of KIISE:Computer Systems and Theory
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• v.33 no.9
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• pp.684-690
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• 2006

This paper proposes a message transmission model for hard real-time communications of periodic messages on a switched Ethernet and also proposes an algorithm to schedule the messages to be transmitted within their deadlines. The proposed scheduling algorithm is a distributed one and is peformed by the source and the destination nodes without the modification of the operational features of the standard Ethernet switch. When a new periodic message needs to be transmitted, it is first checked whether it can be scheduled on both the transmission and the reception links without affecting the already-scheduled messages, and a feasible schedule is made for the new message if it is schedulable. The proposed scheduling algorithm guarantees the transmission of periodic messages within their deadline and allows flexible message transmission on a hard real-time switched Ethernet through the dynamic addition of new periodic messages during run-time.

• The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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• v.19 no.8
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• pp.1475-1484
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• 1994

In this paper, a priority scheduling algorithm with double threshold and a traffic control mechanism with hysteresis effect are proposed. The double threshold priority scheduling is studied based on HOL and QLT. The hysteresis effect traffic control is specified by hysteresis effect QLT and traffic rate control. According to the simulation results, it can be shown that the proposed dynamic priority scheduling brings better processing performance than the existing QLT algorithm. And the results demonstrate that QLT and traffic rate control with hysteresis effect enhance the performance in comparison with those of single threshold.