인터넷의 발전은 네트워크 기술과 응용의 확장적 배치와 더불어 성공적으로 고무되어 왔다. 하지만, 요즘에는 인터넷의 사용은 심각한 트래픽 과부하를 야기 시킨다. 따라서, 우리는 효율적인 자원 할당을 위해 네트워크 가상화의 지속적인 연구와 발전이 필요하다. 본 논문은 Piecewise Linear 비용함수를 이용한 비용 최소화 가상 네트워크 매핑 알고리즘을 제안 한다. 노드 매핑에는 선형 프로그래밍을 이용한 알고리즘과 D-VINE을 이용하였고, 링크 매핑에는 선형 프로그래밍 솔루션을 기반으로 최단 경로 알고리즘을 이용하였다. 이와 같은 방법으로 네트워크상에서 Linear와 Tree 구조로 형성된 VN request의 도착률에 따른 평균 비용을 ViNEYard와 비교 분석하였다. 시뮬레이션 구현을 통해 우리의 알고리즘이 ViNEYard 을 사용할 때 보다 발생하는 평균 비용이 낮음을 확인할 수 있었다.
최근 오픈마켓 시장은 선후발 업체간의 경쟁력 강화를 목적으로 다양한 프로젝트가 진행되면서, 프로젝트 포트폴리오 관리의 중요성도 함께 높아지고 있다. 프로젝트 포트폴리오 관리는 자원 제약환경에서 대기된 다수의 프로젝트 중 전략적 목적에 부합되는 프로젝트를 선택하여 이익을 최대화하는 중요한 의사결정 활동이다. 본 논문에서는 프로젝트 포트폴리오 관리의 연구 동향을 소개하고 프로젝트들의 가치, 성공가능성, 프로젝트 유사도를 고려한 포트폴리오 선정방법과 자원 제약조건에서 포트폴리오 평가점수의 최대화를 목적으로 한 포트폴리오 우선순위결정문제를 모형화하고 유전자 알고리즘을 이용하여 이를 해결하는 시스템으로 제시하고 있다. 구현된 포트폴리오 시스템을 검증하기 위하여 위해 한국의 E-기업 오픈마켓의 기존 우선순위, 개발인력 할당 등과 비교분석하고 있다. 제시된 시스템을 사용함으로 가치있는 프로젝트와 성공 가능성이 높은 프로젝트를 우선적으로 수행하게 하게 하고, 유사한 프로젝트들을 연속하여 개발하게 하여 개발업무에 연속성을 부여하는 결과를 얻을 수 있다. 이는 궁극적으로 인력활용도를 높이고 개발업무를 효율화하여 프로젝트들의 위험(risk)을 줄이고, 성공 가능성을 높이는데 기여하고 있다.
최근, 휴대용 무선 통신 단말기 사용이 보편화 되고 다양한 통신 기술이 서비스되면서 단말의 소형화, 사용 지속성 측면에서 에너지 효율이 중요하게 다루어지고 있다. 단말이 지속적으로 다양한 통신서비스를 제공받기 위해 단말 주변 수 m 내에서 RF 에너지 신호를 방사하는 source로부터 RF 신호를 자원으로 무선으로 전력을 충전하는 무선 에너지 하비스팅 시나리오를 가정한다. 본 논문에서는 무선 에너지 하비스팅 효율을 증대시키기 위해 RF 신호를 송신하는 송신부(Tx)와 에너지 하비스팅 장치인 수신부(Rx)간 주기적으로 할당된 전체 주파수 범위 내에서 하비스팅 효율 맵을 형성하는 알고리즘을 제안한다. 제안한 알고리즘을 통해서 주파수에 따른 페이딩 정도를 파악하고 가장 높은 효율 값을 갖는 주파수를 선택하여 source 신호로 송신하여 에너지 하비스팅 효율 최적화를 달성한다. 컴퓨터 시뮬레이션 결과 제안한 알고리즘을 통해 가장 높은 효율을 갖는 신호는 가장 낮은 효율의 신호에 비해 동일 거리에서 최대 4.45dB 이득이 있음을 확인하였다.
이더넷 PON은 현재 광가입자망의 기술 수준, 경제성을 고려할 때 가입자망의 고속화 실현을 위한 가장 현실성 있는 구현 방안으로 주목받고 있다. 이더넷 PON은 하향 및 상향 전송을 위하여 점대다점(point-to-multipoint), 다점대점(multipoint-to-point) 구조를 갖는다. 따라서 하향 전송을 위하여 이더넷 프레임은 수동분배기를 거쳐 모든 ONU에게 방송되는 반면, 상향 구조는 다수의 ONU가 단일의 상향 채널을 공유하는 형태이므로 각 ONU에게 공평하고 효율적인 채널 할당을 위한 MAC 프로토콜이 요구된다. 따라서 종래의 연구는 ONU간 충돌을 해결하고 망 자원을 효율적으로 사용하기 위한 다양한 MAC 프로토콜과 대역 할당 알고리즘에 초점을 맞추었다. 그러나 서비스를 제공하는 망 사업자 입장에서 볼 때, 망 사업자는 각 ONU에게 사전에 협약한 대역폭을 보장하는 동시에 IP 트래픽에 유연한 효율적인 망 자원 관리 책임이 요구된다. 이러한 관점에서 하향 트래픽 제어는 매우 중요하다. 본 논문에서는 이더넷 PON 환경에서 하향 트래픽의 협약 대역을 보장함으로써 각 ONU에게 공평성을 제공하고 망 자원의 효율적 사용을 위한 하향 트래픽 제어 기법을 제안한다. 제안한 기법은 하나의 토큰 버킷과 과거 트래픽 정보를 이용한 서비스제공 확률을 기반으로 구현의 단순성, 공평성, 융통성을 제공한다. 제안한 기법의 성능 평가를 위해 AWESIM을 이용하여 IEEE 802.3ah 기반의 이더넷 PON 시스템을 설계하고 시뮬레이션을 수행하였으며, 다양한 시나리오를 기반으로 공평성, 지연, 폐기율 관점에서 성능을 평가하고 분석하였다.
본 논문에서는 주어진 영역 안에서 다중 청소로봇을 동시에 운용하여 전력 소비량을 최소화하는 방법을 제안한다. 협력 게임 이론 중 Nash 협상 해법을 이용하여 다중 청소로봇 사이의 가용 자원 및 대상 영역의 특성을 고려하여 대상 영역을 공평하고 효율적으로 관리하여 자원 효용을 극대화하였으며 궁극적으로 이를 통하여 총 소비전력량을 최소화 할 수 있다. 본 논문에서는 가용 자원 및 대상 영역의 특성을 포괄할 수 있는 효용 함수를 정의하고 이를 통한 다중 로봇 간 협상 게임을 통하여 공평하고 효용이 파레토 최적인 지점에서 각 청소로봇의 해당 영역이 결정된다. 시뮬레이션을 통하여 제안한 해결 방법이 임의 공간 할당 방법 대비 소비전력량 면에서 15-30% 이상의 효율이 개선되는 것을 확인할 수 있었다.
무선인지 기반의 시스템에서, 주 사용자를 위한 주파수 할당을 보장하면서도 부가 사용자에게도 끊김없는 서비스를 제공해야 한다. 부가 사용자의 멀티미디어 데이터의 전송 시 무선 링크의 빈번한 변경 때문으로 인한 데이터 전송 지연과 손실이 발생할 경우 QoS 저하를 피할 수 없게 된다. 부가 사용자에게도 끊김없는 서비스를 유지하기 위해서는 효율적인 주파수 자원 관리가 필요하다. 본 논문에서는 퍼지 다기준 의사 결정 방법에 근거한 주파수 선정 방법을 제안한다. 제안되는 주파수선정 방법은 퍼지 집합 이론을 활용하며 주파수 선택을 위한 결정 프로세스에 기존의 전파 수신 감도 이외에 셀 부하, 데이터 전송률, 가용 대역 등을 고려한다. 시뮬레이션을 통하여, 제안된 방법이 수신 신호 세기만을 사용하는 기존의 방법보다 우수함을 보인다.
효과적인 패킷전송 스케쥴링 알고리즘은 호 수락제어를 통하여 할당된 대여폭 및 기타 서비스 품질 요구사항등을 고려하여 각 연결에게 자원을 공정하게 배분하고 잘못된 사용자로부터 각 연결을 보호할 수 있어야 한다. 본 논문에서는 지연 서비스 품질 요구사항을 고려한 지연허용패킷 저장기법(DTPRS)을 이용하여 효과적인 라운드 로빈 방식의 패킷 전송 스케줄링을 제안한다. 제안된 방법은 각 연결에 대하여 공정한 대역폭 할당을 제공할 뿐만 아니라, 각 연결의 서로 다른 지연특성에 기반하여 지연이 허락되는 패킷의 출력링크 시간 슬롯을 저장하고 이를 지연에 급박한 패킷에 할당함으로써 지연, 지연변이 및 셀손실을 감소시킬 수 있다. 또한 본 논문에서 제안한 방법은 O(1) 복잡도로 패킷을 처리하기 때문에 ATM과 같은 실제 통신망에 적용이 가능하다.
본 논문에서는 VBR(Variable-Bit-Rate) 트래픽의 비선형적이고 버스티한 특성을 모델화 한 GOP ARIMA(ARIMA for Group Of Pictures) 모델을 칼만 필터 알고리즘을 이용하여 실시간으로 예측하는 기법을 제안한다. 칼만 필터를 이용한 예측 기법은 GOP ARIMA의 상태공간 모델링 과정과 향후 N초 간의 트래픽을 예측하는 과정으로 구성된다. 실험을 위해 GOP의 크기가 각각 15인 세 가지 종류의 MPEG VBR 트래픽(뉴스, 드라마, 스포츠)을 제작하였고, 칼만 필터를 이용한 세 가지 종류의 트래픽의 예측 결과를 선형 예측법과 이중 지수 평활법을 이용해 예측한 결과와 비교해 예측 성능이 상대적으로 우수함을 확인할 수 있었다. 또한 예측값에 신뢰 구간을 설정하는 신뢰 구간 분석법을 통해 트래픽 관점에서 장면 변화를 예측하는 방법을 제시하였다. 본 논문의 칼만 필터 기반의 예측 알고리즘은 MPEG 기반 VBR 트래픽을 비롯한 기타 인터넷 트래픽을 실시간으로 예측하는 방법과 이를 이용해 인터넷 서버의 설계 및 자원 할당 정책 등을 위한 트래픽 엔지니어링 연구에 기여할 수 있을 것이다.
멀티미디어 서비스를 위한 ATM 망에서 다양한 트래픽 클래스의 Qos 요구를 만족하기 위한 최적화된 대역폭의 알고리즘 설계가 필요하다. ATM망은 다양한 트래픽 성질 즉, 버스트 비트율과 버스트 길이로 분류되는 트래픽의 Qos 요구를 보장하여야 한다. QoS는 셀손실 가능성과 최대 셀 대기에 의하여 측정되는데, 본 논문에서는 가상경로에서 MMDP 방법을 적용하여 On-Off 자원의 다중 클래스가 하나의 가상경로 망에서 다중 송신할 때 모든 QoS 필요성을 만족하게 요구하는 최소 용량을 계산한다. 위 결과를 이용해서 개별적인 QoS를 요구하는 총 용량에서 가장 최적에 이르는 가상경로를 결정하는 알고리즘을 제안한다. 동일하게 다중 전송되는 트래픽 클래스가 최대 대역폭 효율에 따라 요구되는 최적의 용량과 비교하여 제안된 알고리즘 성능이 우수함을 증명한다.
멀티프로세서가 임베디드 시스템에서 널리 쓰임에 따라 지원되는 전력 최소화 기법을 이용하여 태스크를 수행하기 위해 필요한 에너지의 소모량을 줄여야 할 필요성이 대두된다. 본 논문은 동적 전압 스케일링 및 전력 셧다운을 이용하여 에너지 소모를 최소화 하는 태스크 스케줄링 알고리즘을 멀티프로세서 환경을 위해 제안하였다. 제안된 알고리즘에서는 전력 셧다운시의 에너지 및 타이밍 오버헤드를 고려하여 반복적으로 태스크 할당 및 태스크 순서화를 수행한다. 제안된 반복적인 태스크 스케줄링을 통해 전체 에너지 소모를 줄이는 가장 좋은 해를 얻을 수 있었다. 전체 에너지 소모는 리니어 프로그래밍 모델 및 전력 셧다운의 임계 시간을 고려하여 계산되었다. 실제 어플리케이션으로부터 추출된 표준 태스크 그래프에 기반을 둔 실험 결과를 통해 하드웨어 자원 및 시간제한에 따른 에너지 소모 관계를 분석하였다. 실험 결과를 볼 때 제안된 알고리즘은 기존의 우선권 기반의 태스크 스케줄링에 대해서 의미 있는 성능 향상을 얻을 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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