• 제목/요약/키워드: 자원할당 알고리즘

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그리드 컴퓨팅 환경에서 효율적인 자원 활용을 위한 성능 계량 모델 및 자원 선택 알고리즘 제안 (A Performance Measurement Model and Resource Selection Algorithm for Efficient Resource Utilization in Grid Computing)

  • 이준돈;정윤미;길아라;윤현주
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2003년도 가을 학술발표논문집 Vol.30 No.2 (1)
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    • pp.466-468
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    • 2003
  • 그리드 컴퓨팅은 네트워크 상의 유휴 자원 및 다수의 저성능 자원을 활용함으로써 보다 고 성능의 컴퓨팅 환경을 요구하는 응용 문제를 해결할 수 있다. 따라서, 그리드 컴퓨팅의 자원 관리 시스템의 자원 선택 및 할당 기능은 주어진 응용 문제에 대하여 보다 높은 성능의 그리드 컴퓨팅 환경을 제공하기 위한 매우 중요한 요소이다. 본 논문에서는 보다 효율적으로 자원을 선택하기 위하여 환경 내 자원들의 종합적인 CPU 성능을 평가하는 UC 단위 모델을 제안하고, 보다 효율적인 자원 할당을 위하여 그리디 방식(Greedy Method)을 변형한 최적 자원 우선(8est-Fit-First) 알고리즘을 제안한다. 또한, 기존의 자원선택, 할당방식과 비교하는 모의실험을 통하여 제안하는 모델 및 알고리즘의 향상된 성능을 나타내 보인다.

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파워 절약을 위한 IEEE 802.16 OFDMA 시스템의 효율적 상향링크 자원 할당 알고리즘 (Efficient Uplink Resource Allocation for Power Saving in IEEE 802.16 OFDMA Systems)

  • 윤종필;김우재;백주영;서영주
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2007년도 가을 학술발표논문집 Vol.34 No.2 (D)
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    • pp.407-412
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    • 2007
  • 본 논문에서는 IEEE 802.16 OFDMA 시스템에서 단말들의 에너지 절약을 위한 효율적인 상향 링크 자원 할당 알고리즘을 제시한다. 기지국은 각각의 단말들이 상향링크로 데이터를 전송할 수 있도록 상향링크 부프레임에 연속적인 형태의 자원을 할당해 줘야 한다. 이렇게 각 단말들의 에너지 소비를 고려하여 효율적으로 자원을 할당하는 방식은 최적화 문제의 형태로 접근할 수 있다. 본 논문에서는 전체 에너지소비가 최소가 되는 자원 할당 문제를 Multiple Choice Knapsack 문제로 정의하고, 이를 효율적으로 풀 수 있는 준최적화 알고리즘을 제시한다. 준최적화 알고리즘은 전체 에너지 소비가 최소가 되는 각 단말들의 최적의 변조로 부호화 기법을 찾는다. 그리고 성능평가를 통해 준최적화 알고리즘이 채널 상태만을 고려하여 변조로 부호화 레벨을 결정하는 기법에 비해 최대 53%의 성능 이득을 보이는 것을 제시한다.

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불완전한 채널 정보를 갖는 OFDMA 중계 네트워크를 위한 자원 할당 기법 (Resource Allocation for OFDMA Relay Networks with Imperfect CSI)

  • 이재호;이재홍
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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    • 한국방송공학회 2011년도 하계학술대회
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    • pp.247-249
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    • 2011
  • 기존의 OFDMA 시스템에서의 자원할당 기술은 주로 완벽한 채널정보에 기반하여 송신 전력, 부반송파를 할당하였다. 하지만 실제 시스템에서는 사용자의 움직임이나 채널 피드백 지연에 의해 완전한 채널정보를 얻을 수 없다. 본 논문에서는 불완전한 채널 정보를 갖는 OFDMA 중계 네트워크를 위한 자원 할당 기법을 제안한다. 불완전한 채널 정보를 갖는 환경에서는 패킷 오류가 발생할 확률이 높기 때문에 이를 예측하여 적응적 데이터 전송률을 할당하는 기법이 필요하다. 제안된 알고리즘은 채널 정보를 예측하여 데이터 전송률, 그리고 부반송파 할당을 통해 유효처리율을 최대화시킨다. 모의 실험 결과 제안된 알고리즘은 채널정보를 예측하지 않는 단순한 알고리즘과 비교하여 더 높은 유효처리율을 갖음을 확인하였다.

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LTE-Advanced 환경에서 D2D 자원 할당 알고리즘의 계산 복잡도 개선 (Improvement of Computational Complexity of Device-to-Device (D2D) Resource Allocation Algorithm in LTE-Advanced Networks)

  • 이한나;김향미;김상경
    • 한국통신학회논문지
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    • 제40권4호
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    • pp.762-768
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    • 2015
  • LTE-Advanced 네트워크에서 D2D 통신은 기지국의 부하를 감소시켜줄 뿐만 아니라 네트워크 성능을 향상시키는 통신 기술이다. 그러나 이 기술은 셀룰러 사용자와 D2D 페어들간에 자원을 공유함으로써 많은 양의 간섭이 발생할 수 있는 문제점이 있으므로 D2D 통신의 자원 할당 시 간섭에 의한 영향이 고려되어야 함에도 불구하고, 기존 자원 할당 관련 기존 연구는 셀룰러 사용자에 기할당된 자원 중 최고의 CQI 값을 가지는 자원을 재사용하여 D2D 페어에 할당한다. 이로인해 D2D 페어와 셀룰러 통신이 같은 자원을 공유하기 때문에 D2D 페어는 주 통신인 셀룰러 통신에 간섭을 야기하며, 기할당된 셀룰러 자원의 재사용으로인해 계산 복잡도가 높아지는 문제점이 있다. 본 논문에서는 이를 해결하기 위해 셀 내 간섭을 제거하면서 계산 복잡도가 낮은 D2D 자원 할당 알고리즘을 제안한다. 제안 알고리즘은 전체 자원 중 미사용 중인 자원을 임의로 선택하여 할당하고, 할당 받은 자원을 D2D 페어들간에 공유하게 한다. 즉 D2D 페어들 간 간섭이 발생하지 않는다면, 해당 페어들 간에는 같은 자원을 사용하도록 허용한다. 시뮬레이션을 통한 성능 분석 결과 비교 알고리즘에 비해 제안 알고리즘이 수용하는 D2D 페어의 개수에 비례하여 최대 11배까지 계산 복잡도가 낮아지는 것을 확인하였다.

수급 불균형을 고려한 전력망의 최적 자원 할당을 위한 일치 기반의 분산 알고리즘 (Consensus-Based Distributed Algorithm for Optimal Resource Allocation of Power Network under Supply-Demand Imbalance)

  • 임영훈
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제15권6호
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    • pp.440-448
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    • 2022
  • 최근 분산 에너지 자원들의 도입으로 전력망의 최적 자원 할당 문제의 중요성이 강조되고 있고, 대규모 전력망의 방대한 양의 데이터를 처리하기 위해 분산 자원 할당 기법이 요구되고 있다. 최적 자원 할당 문제에서 각 발전기의 발전 용량의 한계로 인하여 수급의 균형이 만족하는 경우를 고려한 연구는 많이 진행되고 있지만, 총 요구량이 최대 발전 용량을 초과하는 경우인 수급 불균형을 고려한 연구는 아직 미미한 실정이다. 본 논문에서는 수급 균형인 상황뿐만 아니라 수급 불균형 상황을 고려하여 전력망의 최적 자원 할당을 위한 일치 기반의 분산 알고리즘을 제안한다. 제안하는 분산 알고리즘은 수급 균형을 만족하는 경우에는 최적의 자원을 할당하고, 수급이 불균형한 경우에는 부족한 자원의 양을 계측할 수 있도록 설계하였다. 마지막으로 모의실험을 통하여 제안된 알고리즘의 성능을 검증하였다.

무선 센서망을 위한 새로운 동적 가중치 할당 알고리즘 개발 (The Development of New dynamic WRR Algorithm for Wireless Sensor Networks)

  • 조해성;조주필
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제10권5호
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    • pp.293-298
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    • 2010
  • 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 PQ와 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.

스위칭 동작 최소화를 통한 저 전력 자원할당 알고리즘 (A Low Power Resource Allocation Algorithm based on Minimizing Switching Activity)

  • 인치호
    • 전기전자학회논문지
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    • 제10권2호통권19호
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    • pp.103-108
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    • 2006
  • 본 논문에서는 상위 수준 합성에서 연산자들의 스위칭 최소화를 통한 저 전력 자원 할당 알고리즘을 제안했다. 본 논문에서는 이미 스케줄링 된 CDFG를 대상으로 전력 소모의 원인이 되는 스위칭 동작을 최소화하는 자원할당 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘은 DSP 분야의 회로나 필터를 대상으로 연산자가 소모하는 전력을 최소화 하고자 한다. 스케줄링 된 CDFG상에 있는 여러 개의 연산은 자원공유를 통하여 같은 기능 장치에 구현될 수 있다. 이런 경우 두 개의 연속적인 연산의 실행사이에 각 연산의 입력 변수들이 연속적으로 변화하기 때문에 기능장치의 스위칭동작이 변하게 된다. 이때 자원할당 과정에서 기능장치의 입력 신호들 사이의 스위칭동작과 상관관계를 고려하여 소비전력을 감소시킨다. 본 논문에서 제안하는 방법을 이용하여 자원할당을 할 경우 기존 방법과 비교했을 때 그 수행속도는 사용하는 연산자의 수와 최다 제어 단계에 따라서 빨라 질 수 있다. 그리고 소모하는 전력의 경우, 작게는 8.5%에서 9.3%까지 감소효과가 있다.

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네트워크 환경 및 데이터 요구사항에 따른 무인기 네트워크 자원할당 알고리즘 (UAV Network Resource Allocation Algorithm according to the Network Environment and Data Requirement)

  • 천혜림;황찬호;이우신;유인덕;김재현
    • 전자공학회논문지
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    • 제54권7호
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    • pp.3-11
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    • 2017
  • 무인기 시스템은 무인기 시장이 확대됨에 따라 다수 무인기의 동시 운용을 위한 충분한 주파수 대역 할당에 한계가 있다. 또한, 무인기의 이동성으로 인해 실시간으로 무인기 네트워크 통신환경이 급변한다. 따라서 무인기 시스템의 안정적인 운용 및 전송 data rate를 최대로 하기 위해서는 한정된 주파수 대역폭 안에서 주어진 네트워크 환경을 고려한 효율적인 자원할당이 필요하다. 본 논문에서는 TDMA(Time Division Multiple Access)를 기반으로 주어진 네트워크 환경에서 무인기 운용을 위한 최소 데이터 요구사항을 만족시키는 동시에 네트워크 처리율을 최대로 하는 자원할당 알고리즘을 제안한다. 성능분석을 통해 제안한 알고리즘은 주어진 네트워크 환경에서 최소 데이터 요구사항을 만족하면서 높은 네트워크 처리율을 만족시키는 자원할당이 가능함을 입증하였다.

계층적 비디오 멀티캐스트를 위한 자원 재할당 알고리즘 (Resource Reallocation Algorithm for Layered Video Multicast)

  • 윤지운;박동찬;황성수;김민기;김석찬
    • 한국통신학회논문지
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    • 제39A권5호
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    • pp.293-301
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    • 2014
  • 이동 중에도 방송서비스를 시청하고자 하는 요구가 증가함에 따라 Mobile IPTV와 같은 방송과 통신을 융합하는 서비스에 대한 관심이 증가하고 있다. 비디오는 많은 데이터양을 가지기 때문에 효율적인 스케줄링 및 자원 할당 알고리즘이 필요하다. 본 논문은 멀티캐스트 서비스에서의 계층적 비디오 부호화 자원 할당 알고리즘을 제안한다. 기존 알고리즘에서는 현재의 비디오 프레임의 효용 함수를 최대화하기 위한 알고리즘만을 다루어왔다. 하지만 사용자의 채널 상태가 좋지 않을 때에는 기존 알고리즘은 사용자들에게 높은 서비스의 질을 제공하기 어려울 것이다. 따라서 기지국에서 사용자에게 서비스를 하기 위한 지연 시간을 활용하여 이미 할당을 마친 비디오 프레임과 현재 비디오 프레임을 한정된 시간 범위 내에서 함께 고려하여 효용 함수를 높일 수 있는 자원 할당 알고리즘을 제안한다. 제안하는 알고리즘은 기존 알고리즘보다 높은 계층 전송률을 가져 서비스의 질을 향상시킨다.

상위 레벨 합성을 위한 저 전력 스케줄링 및 자원할당 알고리즘 (A Low Power Resource Allocation and Scheduling Algorithm for High Level Synthesis)

  • 신무경;인치호
    • 정보처리학회논문지A
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    • 제8A권3호
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    • pp.279-286
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    • 2001
  • 본 논문은 상위 레벨 합성 과정에서 DSP와 같은 회로를 대상으로 전력소모를 최소로 하는 스케줄링 및 자원할당 알고리즘을 제안한다. 본 논문에서는 스케줄링 시의 저 전력 설계는 리스트 스케줄링 방법을 이용한다. 그리고 자원공유를 통하여 자원할당 시 입력을 재 사용할 수 있는 가능성을 증가시킨다. 스케줄링 후 자원할당 방법은 두 입력 사이의 평균 해밍 거리와 교환동작을 계산한 결과값을 고려하여 전력 함수를 이용한다. 먼저 두 연산자 사이의 평균 해밍 거리를 계산한 후 입력 값에 대한 교환동작을 구하며, 입력 값의 비트 패턴을 이용하여 전력 값을 구한다. 자원 할당 과정은 제어 단계를 한 단계 씩 증가시키면서 각 제어 단계에서 할당 될 수 있는 모든 경우들에 대하여 평균 해밍 거리가 가장 적고 전력 함수에 의한 전력이 가장 적게 소비되는 연산자를 할당한다. 기존 방법과 비교했을 때 그 수행속도는 사용하는 연산자의 개수와 최다 제어 단계에 따라서 빨라진다. 그리고 소모하는 전력이 6%에서 8%까지 감소효과가 있었다.

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