• 제목/요약/키워드: 분산시뮬레이션

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HMIPv6에서 부하분산 및 매크로 이동성 지원 방안 (A Scheme for Load Distribution and Macro Mobility in Hierarchical Mobile IPv6)

  • 서재권;이경근
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제44권4호
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    • pp.49-58
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    • 2007
  • IETF(Internet Engineering Task Force)에서는 기존의 Mobile IPv6에서 핸드오버 시 빈번한 바인딩 업데이트로 인해 발생하는 핸드오버 지연과 시그날링 오버헤드등 단점을 보완하기 위하여 HMIPv6(Hierarchical Mobile IPv6)를 제안하였다. HMIPv6는 지역 Home Agent역할을 하는 MAP(Mobility Anchor Point)라는 새로운 개체를 도입하여 MAP 도메인 내에서의 마이크로 이동성을 지원하기 위한 방법이다. 그러나 HMIPv6는 특정 MAP로의 부하집중과 MAP도메인 간의 핸드오버 시에 큰 지연시간은 극복해야 할 문제점으로 지적되고 있다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 멀티레벨 계층 구조에서 상위계층 MAP와 하위계층 MAP가 담당하는 노드들이 공존하는 가상도메인을 설정하여 노드의 이동방향에 따라 2계층 핸드오버 이전에 글로벌 바인딩 업데이트를 실시하여 MAP를 전환하는 방법을 제안한다. 제안방안은 MAP 도메인 간 핸드오버 시 LCoA의 바인딩 업데이트만으로 핸드오버를 완료할 수 있을 뿐만 아니라 가상 도메인에는 상위계층 MAP와 하위계층 MAP가 담당하는 MN들이 공존하기 때문에 특정 MAP로의 부하집중 문제를 해결할 수 있다. 제안방안의 성능을 검증하기 위하여 시뮬레이션을 실행하고 HMIPv6와 비교 분석한다.

비행장애물 회피를 위한 라이다 기반 송전선 고속탐지 및 적용가능성 분석 (Fast Detection of Power Lines Using LIDAR for Flight Obstacle Avoidance and Its Applicability Analysis)

  • 이미진;이임평
    • Spatial Information Research
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    • 제22권1호
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    • pp.75-84
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    • 2014
  • 송전선은 항공사고를 야기하는 대표적인 장애물로써 인지되며, 비행 중 충돌회피를 위해 송전선의 실시간 탐지는 아주 중요하다. 최근 들어 이러한 비행장애물 회피를 위해 기상조건에 영향을 덜 받으며 주야에 관계없이 데이터 획득이 가능한 라이다의 활용이 증가하고 있다. 이에 본 연구에서는 라이다 데이터를 이용하여 비행장애물 회피를 위해 송전선을 고속으로 탐지하는 방법을 개발하였다. 제안된 방법은 먼저 지표면에서 반사된 점을 필터링 과정을 통해 제거하여 비지면점을 추출하고, 이중에서 분산 행렬의 고유값 비율을 이용하여 선형적으로 분포하는 점들을 추출하고, 마지막으로 송전탑(기둥)이나 굴뚝같이 수직방향으로 선형적으로 분포하는 점들이나 길이가 작은 선형점들을 제거한다. 구현된 알고리즘의 성능을 검증하기 위해 송전선이 포함된 영역에서 취득된 실측 및 시뮬레이션 데이터에 적용하였다. 탐지성능은 약 80%정도로 분석되었고, 처리시간은 평균 0.2초가 소요되었다. 향후 제시된 방법을 다양한 시험환경에 대해 실험을 수행하여 개선한다면, 비행장애물 회피용 시스템에 효과적으로 활용될 것을 판단된다.

IEEE 802.11 DCF의 성능 향상을 위한 가상 그룹 방법 (A Virtual Grouping Scheme for Improving the Performance of IEEE 802.11 Distributed Coordination Function)

  • 김선명;조영종
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제41권8호
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    • pp.9-18
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    • 2004
  • IEEE 802.11 DCF(Distributed Coordination Function) 프로토콜은 무선 매체의 공유를 위하여 단말간 경쟁기반의 분산 채널접근 방법을 제공한다. 그러나, 이 방법은 단말 수가 증가함에 따라 많은 충돌(Collision)을 야기한다. 따라서, 지연 지터 그리고 효율측면에서 IEEE 802.11 DCF의 성능은 급격하게 감소한다. 본 논문에서는 IEEE 802.11 DCF 시스템의 성능을 향상시키기 위해 간단하고 효율적인 DCF/VG(Distributed Coordination Function with Virtual Group) 방법을 제안한다. 제안하는 방법에서, 각 단말은 캐리어 검출을 통해 현재 채널의 경쟁 수준(Contention Level)을 측정하고 경쟁 수준에 따라 독립적으로 가상 그룹 주기(Virtual Group Cycle)를 결정한다. 가상 그룹 주기는 하나 이상의 가상 그룹들로 이루어지며 하나의 가상 그룹은 한번의 유휴 기간(Idle Period)과 한번의 번잡 기간(Busy Period)을 갖는다. 단말은 가상 그룹 주기 중에서 자신이 선택한 가상 그룹에서만 동작하며 다른 그룹에서는 동작하지 않는다. 즉, 단말이 선택한 가상 그룹에서는 IEEE 802.11 DCF처럼 유휴 슬롯을 검출하면 백오프 카운터(Backoff Counter)를 감소시키고 백오프 카운터가 0이 되면 데이터 패킷을 전송한다. 그러나 다른 가상 그룹에서는 유휴 슬롯을 검출하더라도 백오프 카운터를 감소시키지 않는다. 제안하는 방법을 수학적 분석과 시뮬레이션을 통해 IEEE 802.11 DCF와 성능을 비교 분석한다. 성능 비교 분석 결과, 제안하는 방법이 다양한 경쟁 수준 환경에서 높은 효율과 낮은 지연 및 지터를 가짐을 확인하였다.

IoT에서 효율적인 서비스 제공을 위한 이름 기반 서비스 탐색 메커니즘 (A Name-based Service Discovering Mechanism for Efficient Service Delivery in IoT)

  • 조국현;김정재;류민우;차시호
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제19권6호
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    • pp.46-54
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    • 2018
  • IoT는 다양한 디바이스들이 통신을 통해 사용자에게 서비스를 제공하는 환경이다. IoT의 특성으로 인해 데이터들은 이종간의 정보시스템에 분산되어 저장된다. 이러한 상황에서 IoT 엔드 애플리케이션은 데이터가 어디에 있는지 또는 스토리지의 형태가 어떠한지 알 수 없어도 데이터를 액세스할 수 있어야 한다. 이러한 메커니즘을 SD(Service Discovery)라고 한다. 그러나 현재까지의 SD 구조는 물리적 디바이스를 중심으로 탐색하기 때문에 몇 가지 문제점이 발생한다. 첫째, 물리적 위치에 따른 서비스 탐색으로 인해 반환시간이 증대된다. 둘째, 디바이스와 서비스를 따로 관리하는 데이터 구조가 요구된다. 이는 관리자의 서비스 구성복잡도를 증가시킨다. 이로 인해 디바이스 중심의 SD 구조는 실제 IoT에 적용하기에는 적합하지 않은 구조로 되어 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 논문에서는 NSSD(Name-based Service Centric Service Discovery)라는 SD 구조를 제안한다. NSSD는 이름 기반의 중앙집중형 SD를 제공하며 IoT 에지 게이트웨이를 캐싱 서버로 사용해 서비스 탐색속도를 향상시킨다. 기존의 DNS와 DHT 기반 DS 구조와의 시뮬레이션을 통해 NSSD가 평균 반환시간에 있어 약 2배 정도 향상된 성능을 제공함을 입증하였다.

상향링크 셀룰러 시스템에서 그룹 탐색 기반의 분산동적채널할당 방법 (A Group Search-based Distributed Dynamic Channel Allocation Algorithm in Uplink Cellular System)

  • 유도경;김동회
    • 방송공학회논문지
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    • 제15권3호
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    • pp.407-413
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    • 2010
  • 주파수 재사용률 1을 사용하는 상향링크 셀룰러 시스템의 동적채널할당 (DCA : Dynamic Channel Allocation) 방법에서는 신규호가 채널 할당을 요구할 때 신규호의 SINR (Signal to Interference and Noise Ratio)이 요구된 SINR 보다 작거나 할당할 채널이 부족한 경우에 신규호 차단이 발생한다. 이러한 차단된 신규호에 대한 추가적인 채널할당을 위하여 인접한 셀에서 채널을 가져오게 된다. 이 경우에 동일 채널 간섭 (CCI: Co-Channel Interference)이 발생하게 되고 이로 인해 기존 호의 SINR이 저하되어 기존 호에 대한 채널 재할당을 해야 하는 경우가 생기게 된다. 따라서 신규호 블록율이 증가할수록 인접한 셀에서 채널을 가져오는 경우의 수를 증가시킴으로써 채널 재할당 과정은 복잡한 연산과정이 필요한 NP-hard 문제가 된다. 그 문제를 해결하기 위하여 본 논문에서는 차단된 신규호를 감소시킴으로써 추가적인 채널할당을 위하여 인접한 셀에서 채널을 가져오는 횟수를 감소시키고 그 결과로 채널 재할당 횟수가 감소되어 복잡한 연산과정을 피할 수 있는 Group Search-based DCA 방법을 제안한다. 제안한 방법은 신규호의 차단율을 감소시키기 위하여 신규호에 대한 채널할당시 단말이 속해 있는 셀뿐만 아니라 그 주변의 셀까지를 한 그룹으로 묶어서 채널 탐색 범위를 확장하는 방법을 사용한다. 시뮬레이션 결과에서 제안한 Group Search-based DCA가 탐색 범위를 단말이 속한 셀로 한정하는 Single Search-based DCA보다 신규호 차단률과 시스템 수율 성능을 향상시킴을 확인할 수 있었다.

분산된 단일 셀 MBMS을 지원하는 이종 네트워크 환경에서 MBMS와 와이파이 사용자 우선 정책에 대한 성능 분석 (Performance Analysis of MBMS and Wi-Fi Priority Policy in Heterogeneous Networks having a dispersed Single-cell MBMS)

  • 정운호;이정문;김기택;남부희;김동회
    • 방송공학회논문지
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    • 제18권2호
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    • pp.215-224
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    • 2013
  • 스마트폰의 급격한 보급으로 인해 모바일 인터넷 방송 (Internet Protocol Television) 사용은 큰 폭으로 증가하여 이미 많은 네트워크 부하를 일으켰다고 보고되고 있습니다. 이러한 과부하문제를 해결하기 위한 방안으로 3GPP (3rd Generation Partnership Project)에서는 LTE (Long Term Evolution) Release 6 규격이후로 MBMS (Multimedia Broadcast and Multicast Service)에 대한 표준화 작업을 진행되고 있다. MBMS는 동일한 콘텐츠를 가지는 다수의 MBMS 사용자들과 동일한 대역폭을 공유하게 함으로써 대역폭 효율 측면에서 우수성을 가지고 있다. 본 논문에서는 단일 셀 MBMS을 지원하는 3GPP와 와이파이 (Wi-Fi) 2개의 네트워크가 혼재되어 있는 이종 네트워크 환경에서 단일 셀 MBMS가 지원되는 셀들에 속한 동일한 콘텐츠를 가지는 MBMS 사용자의 수가 많다면 MBMS 최우선 정책을 적용하고 그렇지 않은 경우에는 기존의 와이파이 우선 정책을 적용하는 알고리즘에 대한 성능 분석에 대한 연구를 수행하였다. 시뮬레이션을 통하여 제안하는 알고리즘은 전체 가용 대역폭의 증가와 네트워크 사용 비용의 감소를 보여주고 있음을 확인하였다.

이질적 웹 서버 클러스터 환경에서 효율적인 우선순위 가중치 맵핑 (Effective Prioritized HRW Mapping in Heterogeneous Web Server Cluster)

  • 김진영;김성천
    • 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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    • 제30권12호
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    • pp.708-713
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    • 2003
  • 인터넷 서비스에 대한 요청의 기하학적인 증가와 그 요구의 양과 질에 대한 다양성은 이질적인 능력을 지닌 서버들로 구성된 웹 서버 클러스터를 구축하게 되었다. 클러스터 환경에서 가장 결정적인 역할을 하는 요청 대 서버의 맵핑 기법이 최근 활발히 논의되고 있다. 기존의 맵핑 방식은 요청의 수를 기반으로 서버들이 동일한 양의 부하를 할당받는 것을 목적으로 한다. 하지만, 최근의 다양한 서비스의 증가로 인해 단순한 부하의 균등화만으로 적절한 지연 시간을 기대할 수 없게 되었다. 이에 요구되는 내용을 기반으로 맵핑을 수행하여 응답 시간을 단축하고 전체 서버들의 캐시 적중률도 높이는, 내용-기반 맵핑(content-based mapping)이 최근의 인터넷 환경에서 매우 긍정적으로 평가받고 있다. 이에 본 논문에서는 내용-기반 맵핑 방식을 이질적 환경에 적합하도록 개선시킨 우선 순위 최상 임의 가중치 맵핑(Prioritized Highest Random Weight Mapping, PHRW Mapping)을 제안하였다. 요구되는 내용을 기반으로 맵핑하며, 이질적 서버들에 대해 능력에 따라 우선 순위를 부여하여 높은 성능의 서버가 많은 요청들을 처리하는 방식이다. 이를 통해 이질적인 서버들로 구성된 클러스터에서 매우 효과적으로 적용하며, 특히 지연 시간에 제한을 갖고 있는 실시간 데이타 서비스의 지연 시간을 효과적으로 감소시킨다. 알고리즘과 시뮬레이션을 통하여, 제안된 기법을 사용하는 경우 짧은 지연 시간을 보장하여 전체 시스템의 성능이 향상됨을 증명하였다.

주사본 권한을 이용한 동적 트랜잭션 분배 알고리즘 (A Dynamic Transaction Routing Algorithm with Primary Copy Authority)

  • 김기형;조행래;남영환
    • 정보처리학회논문지D
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    • 제10D권7호
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    • pp.1067-1076
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    • 2003
  • 데이터베이스 공유 시스템(Database Sharing System: DSS)은 고성능 트랜잭션 처리를 위해 제안된 시스템이다. DSS에서 고속의 통신망으로 연결된 노드들은 별도의 메모리와 운영체제를 가지며, 데이터베이스를 저장하고 있는 디스크는 모든 노드에 의해 공유된다. 그리고 빈번한 디스크 액세스를 피하기 위해 각 노드는 자신의 메모리 버퍼에 최근에 액세스한 페이지들을 캐싱한다. 본 논문에서는 DSS를 구성하고 있는 각 노드의 부하를 효과적으로 분산한 수 있는 동적 트랜잭션 분배 알고리즘을 제안한다. 제안한 알고리즘은 각 노드에 할당된 주사본 권한을 이용함으로써 노드별 참조 지역성을 지원하고, 그 결과 캐쉬 이용률을 증가하여 디스크 액세스 수를 최소화한다. 뿐만 아니라, 노드의 현재 부하를 고려하여 트랜잭션 분배 정책을 결정함으로써 특정 노드에 트랜잭션이 집중되는 것을 피한다. 제안된 알고리즘의 성능평가를 위해 시뮬레이션 실험을 수행하였으며, 실험결과 제안된 알고리즘이 기존 알고리즘들보다 트랜잭션 처리율에서 높은 성능을 보였다. 특히 트랜잭션 부하량이 높은 경우와 편중된 데이터 참조를 보이는 경우에 좋은 성능을 보였다.

피어의 컴퓨팅 능력을 고려한 인터넷 파일 시스템을 위한 확장성 있는 자원 탐색 프로토콜 설계 (A Scalable Resource-Lookup Protocol for Internet File System Considering the Computing Power of a Peer)

  • 정일동;유영호;이종환;김경석
    • 한국정보과학회논문지:정보통신
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    • 제32권1호
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    • pp.89-99
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    • 2005
  • 인터넷과 PC의 발달은 정보의 분산과 공유를 가속화하여, 사용자 스스로 컴퓨터 자원과 서비스를 개인의 컴퓨터 사이에 서로 공유하는 P2P (Peer-to-Peer) 컴퓨팅이 등장하였다. 대부분의 P2P 시스템에서 가장 중요한 기능은 효율적으로 데이타를 위치시키고 (location) 탐색하는 것이다. 지금까지 개발된 P2P 시스템은 피어의 성능을 똑같은 것으로 가정한다. 이는 알고리즘의 분석이 쉽기 때문에 학문의 관점에서는 유용하지만, 실제로는 모든 피어가 비슷한 기능을 가지는 것이 아니다. 본 논문에서는 기존의 P2P 시스템에서 무시하고 있는 피어의 컴퓨팅 능력을 고려한 P2P 프로토콜을 제안하고, 또한 제안한 프로토콜의 응용 분야와 활용 가능성을 제시한다. 그리고 시뮬레이션을 통해 메시지의 피어 사이의 라운드 시간과 메시지의 평균 홉 (Hop) 수를 측정하여 프로토콜의 성능을 검증하고, 마지막으로 수식으로 성능을 분석한다. 간 논문에서 제안한 P2P 프로토콜의 이즘을 Magic Square 라고 한다. 마방진에서 각각의 숫자는 특별한 의미가 없지만, 그 수를 적절히 배치한 마방진은 어느 방향에서 보아도 같은 합을 가진다. 본 논문에서 제안하는 ,Magic Square도 카 피어가 가지는 정도는 의미가 없더라도 전체 시스템에서는 의미론 가지고, 어떤 피어에서 질의를 하더라도 비슷한 성능이 나을 수 있도록 설계하였다.

Error Component 방법을 이용한 RP.SP 결합모형 개발 (Development of the RP and SP Combined using Error Component Method)

  • 김강수;조혜진
    • 대한교통학회지
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    • 제21권2호
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    • pp.119-130
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    • 2003
  • SP 자료는 현재 존재하지 않는 교통정책 및 계획의 평가를 위해 광범위하게 이용되어 왔으나 현시선호와의 연계가 단점으로 지적되어 왔다. 이를 극복하는 방법의 하나로서 현시선호자료, 즉 RP 자료와의 결합이 제시되어 왔으며 RPㆍSP 결합방법론이 개발되었다. 본 논문의 목적은 Error Component 방법을 이용하여 새로운 RPㆍSP 결합방법을 제시하고 그 유용성을 입증하는 것이다. Error Component 방법은 SP 자료 또는 RP 자료의 상대적인 분산을 구하기 위해 각 자료의 오차를 분할하고 이에 대한 파라메타와 효용의 파라메타를 동시에 추정하는 것이다. 이를 위한 분석자료는 시뮬레이션을 통해서 인위적인 RP 자료와 SP 자료를 생성하여서 사용하였고 생성된 자료로 Error Component 방법을 이용한 결합모형과 기존의 결합방법의 결과를 파라메타 및 시간가치를 척도로 비교ㆍ분석하였다. 연구 결과 본 연구에서 제시한 방법론이 자료의 규모에 관계없이 일관되게 기존 RPㆍSP 결합방법에 의해 추정된 모형보다 가정된 파라메타 값에 일치함을 보여줘 Error Component 방법이 유용함을 증명하였다. 또한 파라메타의 비로 표현한 시간가치도 Error Component 방법의 적용값이 기존방법론의 적용값보다 가정된 값과 유사한 값을 보여 줘 본 연구가 제시한 방법의 우월성을 입증하였다. 또한 기존 결합모형인 동시적 모형과 순차적 모형이 모두 RP자료와 SP자료를 결합하는 방법으로 유용하게 사용될 수 있음을 보여주었으나 동시적방법이 보다 순차적방법보다 효율적인 방법으로 분석되었다.