최근 네트워크 단말 수가 증가하고 네트워크 환경이 빠르게 변함에 따라 분산처리 방식의 자원할당 기법이 많이 연구되고 있다. 본 논문에서는 멀티 홉 환경에서 생체모방 알고리즘을 활용하여 분산적인 방법으로 TDMA 자원을 할당받는 Multi-Hop DESYNC 알고리즘(MH DESYNC)을 제안한다. 본 논문에서는 이를 위한 프레임 구조와 자원 할당의 기준 척도가 되는 firing 메시지 구조를 정의하고 관련된 동작 절차를 제안한다. 이를 통해 멀티 홉 환경에서 발생할 수 있는 hidden-node 문제와 firing 신호의 충돌이 발생하였을 때, 충돌 문제를 해결하는 방안을 제시하였다. 모의실험을 통해 멀티 홉 환경에서 제안한 MH DESYNC 알고리즘이 hidden-node 문제를 효과적으로 해결하고 각 노드가 주위 노드와 공평하게 자원을 할당하고 CSMA/CA 알고리즘 보다 데이터 전송율 측면에서 우수한 성능을 나타내는 것을 확인 하였다.
Orthogonal Frequency Division Multiple Access(OFDMA)는 4세대 무선 통신을 위해 고려되는 변조와 다중 접속 기술이다. 본 논문에서는, OFDMA 시스템에서 더 나은 proportional rate의 자원할당 기법을 위해 전체 전력, 비트 오류율, 유저 간의 rate proportionality에 대한 제한 조건을 만족시키면서, 유저의 전송률을 최대화 시키는 전략 할당 알고리즘에 대해 기술하였다. 그리고 subcarrier 할당의 비율과 유저의 정규화된 proportionality 조건에 기반을 둔 전력 할당 방식을 제안하였다. 유저에게 subcarrier 할당을 위한 방법으로는 greedy 알고리즘과 waterfilling 기술이 적용되었다. 제안된 알고리즘에 대한 평가는 시뮬레이션을 통해서 이루어졌으며, 시뮬레이션을 통해서 제안된 알고리즘이 유저 간의 rate proportionality를 유지하면서 더 높은 시스템 채널 용량과 적은 소요 시간을 보인다는 것을 확인할 수 있었다.
셀룰러 네트워크에서의 효율적인 채널 할당 문제는 통신자원의 사용을 최적화하려는 의도에서 여러 연구자들에 의해 최근 활발히 연구되고 있다. 셀룰러 네트워크는 셀을 나타내는 노드들로 이루어진 삼각형의 격자모양의 그래프로 모델 되어지며, 셀룰러 네트워크에서의 채널할당 문제는 그래프에서의 컬러링 문제로 바꿔질 수 있다. 본 논문에서는 셀룰러 네트워크에서의 최적의 채널 할당 알고리즘을 제안하며, 셀의 수가 N일 때 시간 복잡도가 O(N)인 알고리즘이다.
다중 사용자 OFDM 시스템에서 제한된 자원을 효율적으로 사용하기 위해서는 부반송파와 비트의 할당은 중요한 역할을 한다. 하지만 부반송파와 비트의 할당문제는 비선형적 문제로 모든 경우의 수를 계산하여 최적의 값을 얻기에는 사실상 불가능하다. 본 논문에서는 비선형적 문제의 효율적인 자원 활용을 위해서 새로운 유전자 알고리즘을 사용하였다. 논문에서 제안된 알고리즘은 기존의 정형화된 유전자 알고리즘보다 다양한 조합을 참고하여 해를 찾게 된다. 따라서 수치적 시뮬레이션 결과들을 통해서 기존의 알고리즘들과 제안된 알고리즘을 비교해 볼 때, 제안한 알고리즘이 기존의 알고리즘들보다 뛰어난 성능을 보임을 확인하였다.
유비쿼터스 센서 네트워크(Ubiquitous Sensor Network) 기술의 핵심은 저전력 무선 통신기술과 효율적 라우팅을 위한 적절한 자원할당 기술이다. 센서 네트워크에서 효율적인 자원할당을 위해서는 서비스에 따른 차별화된 자원할당 방식이 필요하다. 이를 위하여, 본 논문에서는 유선망에 사용되는 PQ(Priority Queue)와 WRR의 단점을 보완하여 USN에 적용이 가능한 스케줄러 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘은 센서 네트워크에서 각 클래스의 큐 상태를 체크하여 퍼지 이론을 적용한 제어 정책에 따라 WRR 스케쥴러의 가중치를 동적으로 할당하였다. 시뮬레이션 결과 제안된 알고리즘은 EF 클래스의 패킷 손실률에서 WRR 스케쥴러 방식보다 평균 6.5% 향상되었으며, AF4 클래스에서는 PQ 방식보다 평균 45% 향상된 결과를 보였다.
주파수 재사용도 K = 1을 사용하는 셀룰러 OFDMA 시스템에서 셀 경계 사용자의 동일 채널 간섭에 의한 수율 저하 문제를 완화하기 위한 대역 분산적 자원 할당 알고리즘을 제안하고, 이에 따른 성능 향상 효과를 분석한다. 본 논문에서 고려한 대역 분산적 자원 할당 알고리즘은 셀 내의 사용자를 경로 감쇄 순서로 내림차순으로 정렬한 후에 각 셀마다 다르게 미리 정해져 있는 자원 할당 영역부터 자원을 할당한다. 셀마다 다른 시간과 공간적인 영역에서 자원 할당을 시작하도록 되어 있으므로 셀 경계의 사용자부터 셀 중앙의 사용자들까지 셀 내 특정위치의 사용자를 특정 시간대에 배치하여 셀 경계 사용자들이 동시에 같은 자원을 사용하여 간섭이 매우 커지는 경우를 미리 방지하고 셀 내의 사용자들에게 간섭이 평준화되어 고르게 영향을 받도록 한다. 이러한 대역 분산적 자원 할당 방식을 사용하여 셀 경계 사용자의 전송률과 outage 성능이 향상되었음을 확인하였다.
본 논문에서는 자원제약을 목적함수로 하여 파이프라인 실행이 가능하게 하는 데이터패스 합성을 위해 개발되어진 스케쥴링 알고리즘들의 실행시간과 실행결과를 도표를 기준으로 정렬한다. 평가의 대상이 되는 알고리즘들은 스케쥴을 위해 제안되는 함수의 계산시점, 함수의 역할과 적용방법에 의해 구분되어지는 논문 [1],[2],[3]에 대하여 수행되어지며, 충돌을 발생시키는 파티션 내에 위치하는 모빌리티를 가지는 각각의 연산에 대해 다음 파티션으로의 지연시 충돌수 변이와 각 연산의 모빌리티를 요소로 계산되는 우선 순위 함수를 정의하여 스케쥴 순열을 정렬하는 결정하는 논문[1]과 자원 할당 가능성 판단함수를 제안하고 이를 기준으로 배정가능 범위를 축소해 나가며 연산을 스케쥴하는 논문[2]와, 논문[2]의 자원할당 가능성 판단시 부과되는 시간감소를 위해 현재의 스케쥴 상황 값들을 정량화 하여 연산이 선택되도록하여 결과적 실행 시간을 감소시키는 논문[3]에 대하여 벤치마크 성능평가와 알고리즘 실행시간 결과 비교를 수행하고 향후 연구 진행 방향을 제시한다.
본 논문은 다수의 비디오를 전송하는 직교 주파수 다중 분할 시스템의 다운링크에서 종단간 비디오에서 발생하는 왜곡을 최소화하는 자원 할당 방법을 제안한다. 제안된 알고리즘은 제한된 시스템 리소스에서 다수 사용자의 다양성과 패킷 왜곡 모델을 이용한 비트 왜곡 함수를 이용하여 전체 사용자의 비디오 왜곡을 최소화한다. 첫 단계에서, H.264 비디오 코딩 구조에 존재하는 에러 은닉과 전파를 이용하여 비트 왜곡 함수를 유도한다. 두 번째 단계에서는 전체적인 비디오 화질 저하를 최소화하기 위해서, 직교 주파수 다중 분할 시스템의 자원을 사용자의 다양성을 이용하여 부 반송파와 파워를 할당하는 자원 할당 알고리즘을 제안한다. 또한 각 사용자에 의해서 요구되는 비디오 화질을 얻기 위해서, 비례 율의 요소를 적용한다. 실험결과에서, 제안된 자원할당 알고리즘은 기존의 시간 분할 다중 접속 방법 그리고 비트 왜곡의 정보를 이용하지 않는 알고리즘과 비교해서, 종단간의 비디오 화질을 크게 향상시키는 결과를 보였다.
개인 휴대 이동통신은 1세대인 아날로그 셀룰러에서 2세대인 디지털 셀룰러 그리고 2.5세대인 PCS를 거쳐 3세대 이동통신 시스템인 IMT-2000으로 발전되어 왔다. 3세대 이전의 이동통신은 음성 위주의 서비스를 고려한 시스템이었으나 그 이후의 이동통신 시스템에서는 멀티미디어 서비스가 핵심 사안으로 부각될 것이다. 현재 음성 트래픽 위주로 고려된 이동통신 시스템에서의 자원 할당 알고리즘은 멀티미디어 트래픽을 지원함에 있어서 트래픽의 성향을 고려하지 못하는 즉, 무선자원을 동적으로 할당해 주지 못하는 문제점을 안고 있다. 본 논문에서는 UTRA TDD 시스템에서 비대칭 트래픽 성항과 멀티미디어 트래픽을 고려한 동적 자원 할당 알고리즘을 제안하였다. 제안한 알고리즘은 셀 내에서의 트래픽 성향을 파악하여 자원 할당 상태 리스트에 따라 각 셀 내에서의 상향, 하향 링크의 스위칭 포인트를 결정하는 동적 채널 할당 방법과 그로 인해 상향, 하향 스위칭 포인트가 결정된 후 셀에서 발생한 베어러 서비스가 RU(Resource Unit)를 액세스하는 채널 액세스 메커니즘으로 세분화된다. 모의실험 결과 제안한 알고리즘은 비대칭적인 트래픽 성향을 지원할 수 있으며 멀티미디어 트래픽에 대하여 동시 접속 가능한 사용자수와 평균 지연 시간에 있어서 좋은 성능을 나타냄을 알 수 있었다.
본 논문은 데이터 의존적인 CMOS 회로(예: DSP) 의 전력량을 감축하기 위한 상위 수준 합성 기법에 대한 연구이다. 상위수준 합성은 스케줄링, 자원 및 레지스터 할당의 세가지로 나우어서 수행한다. 스케줄링시의 저전력 설계의 목적은 자원할당 시 입력을 재 사용할 수 있는 가능성을 증가시키는 것이다. 스케줄링 후에 자원 및 레지스터 할당 문제는 가중차기 부가된 앙립 그래프로 표현하여 최소비용흐름 알고리즘을 수행함으로써 스위칭 동작횟수가 적은 해를 얻는다. 제안된 알고리즘은 저전력 레지스터 및 자원 할당 문제에 대하여 O({{{{ { n}^{3 } }}}}) (n은 그래프의 노드수) 시간에 최적해를 제공한다. 벤치마크 회로에 대한 실험 결과는 15%의 전력 감축 효과를 나타낸다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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