자원제공자 컴퓨팅(Volunteer Computing) 환경에서 자원제공자의 연산에 대한 참여(join) 및 이탈(leave), 결함 등의 동적인 연산 수행 특성을 고려한 스케줄링 기법은 안정적인 연산 수행을 지원하는 시스템의 설계에 있어서 중요한 고려사항이다. 기존의 자원제공자 컴퓨팅 연구에서는 자원제공자의 자유로운 연산 참여와 이탈 및 연산 수행 중 일시적인 연산 중단 등의 휘발성(volatility)을 고려한 결함 포용적 스케줄링 기법이 없어 연산 수행 중에 빈번한 중단이 발생하고, 연산 수행 시간이 지연된다. 본 논문에서는 이러한 자원제공자의 휘발성으로 인해 발생되는 문제를 해결하기 위해 자원제공자 컴퓨팅 환경에 부합하는 다양한 가용성(availability)을 정의, 분류하고, 공헌도(Contribution Rate) 기반 차별화 스케줄링 기법을 제안한다. 공헌도 기반 차별화 스케즐링 기밥은 헌신도(Dedication Rate)와 능력도(Faculty Rate)를 이용하여 주어진 작업량에 적합한 연산 수행 능력을 가지는 자원제공자를 선출하여 작업을 할당하고, 결함이 발생할 경우에는 결함의 종류에 따라 유연하게 대처하여 불안정한 자원 제공과 연산 중단 현상을 완화시킨다 이로써, 연산 수행에 대한 완료성과 신뢰성을 향상시켜 연산 지연 및 전체 연산 수행 시간을 단축시킨다.
역할-기반 접근 통제 모델은 역할을 정의하고 역할이 수행할 수 있는 접근 권한을 명시하여 사용자에게 미리 정의되어진 역할을 부여하므로 사용자는 자신에게 할당된 역할에 의하여 시스템 내부의 객체에 접근하게 된다. 따라서 조직이나 기업은 각각의 특성에 적합한 접근통제 정책을 일관성 있게 유지할 뿐 아니라 주체와 자원의 접근 권한 관계를 독립적으로 유지하므로 접근 권한이 변경될 때 새로운 권한을 사용자가 아닌 역할에만 적용하면 되므로 복잡한 보안 정책을 추상화 하여 효율적으로 관리할 수 있는 장점을 가진다. 역할-기반 접근 통제 모델에 존재하는 역할 간의 계층 관계에 의하여 상위 역할은 하위 역할의 권한을 수행 할 수 있지만 반대의 경우는 허가 되지 않는다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위하여 동적 역할 할당을 정의 하였으며, 이를 통하여 하위 역할이 일시적으로 상위 역할이 가지는 권한을 수행할 수 있는 방법을 제시하며 동적 역할 할당의 방법을 자신이 다른 역할의 권한을 할당받는 능동적 역할 할당과 다른 사용자의 요청에 의하여 역할 할당이 이루어지는 수동적 역할 할당을 정의하고 이를 수행하기 위한 역할 할당 프로토콜을 제시 역할 할당의 여부를 판단하는 역할 할당 서버를 구현 하였다.
한정된 자원을 효율적으로 사용해야하는 이동통신망에서 멀티미디어 서비스 요구에 따른 무선 트래픽 채널을 할당하는 기법은 무선이라는 특수 환경으로 인해 제약을 받을 수밖에 없다. 이동망의 기지국의 경우 여러 무선 가입자 보드로부터 요구되는 서비스별 트래픽요구에 대한 채널 할당과 이에 대한 메인보드에서 처리해야 하는 작업 스케줄링은 무선과 CPU라는 서로 다른 환경을 잘 매핑하는 과제를 안고 있다. 본 논문에서는 음성과 데이터 호를 동시에 서비스하는 셀룰러 시스템에서 멀티미디어 서비스 트래픽 특성을 고려한 주파수할당과 작업 스케줄링이라는 두 가지 요소를 접목할 때 인공지능알고리즘인 유전자알고리즘을 이용하는 방법과 이에 적합한 작업 스케줄링 방식을 제안한다.
OFDMA (orthogonal frequency division multiple access) 시스템은 주파수 선택적 페이딩 문제를 효율적으로 해결하며 최적의 부반송파 및 송신 전력을 할당함으로써 보다 향상된 성능을 얻는다. Two-way 릴레이는 양방향 통신을 통해 기존의 반이중 릴레이보다 향상된 주파수 효율을 제공한다. WiBro와 같은 레거시 OFDMA 시스템에 two-way DF (decode-and-forward) 릴레이를 적용 시 파일롯 재배치 문제와 자가 간섭으로 인한 채널 추정 및 수신 신호 복호가 어려운 문제가 발생한다. 본 논문에서는 WiBro와 같은 레거시 OFDMA 시스템에 적합한 two-way DF 릴레이 자원 할당 기법을 제안한다. 제안된 기법은 릴레이와 연결된 노드를 기지국과 직접 통신하는 노드로 간주하여 부반송파를 할당한다. 그리고 다른 노드가 사용하지 않는 부반송파를 중첩 할당함으로써 직교 할당으로 발생하는 대역폭 손실을 보완한다. 전산모의실험을 통해 제안된 자원 할당 기법의 성능 향상을 검증한다.
Volunteer Computing은 대규모 프로젝트를 많은 분산된 데스크탑, 랩탑 PC, 그리고 스마트 폰과 같은 모바일 디바이스의 idle(유휴 상태)인 컴퓨팅 자원을 기여(Volunteer)받아 수행하는 환경이다. 그러나 기여된 컴퓨팅 자원이 idle과 used(사용 상태) 간의 상태전이가 빈번히 일어나거나, idle로 지속되는 시간이 짧은 자원의 경우, 프로젝트를 수행하는데 비효율적이다. 따라서 본 논문에서는 이러한 자원을 구분하고, 해당 자원의 다음 상태전이확률테이블을 계산하여 결과에 따라 해당 자원에 적합한 작업을 할당하는 방법을 제안한다.
최근 주파수 자원에 대한 수요가 급증하면서 효율적으로 이용하기 위한 정책적 기술적 개선이 요구되고 있다. 기존까지의 정부 주도적인 명령과 통제 방식은 감소되고 시장 경제 원리를 도입한 시장 기반 방식과 주파수를 공유하여 다수의 이용자가 사용할 수 있도록 하는 공유 방식이 증가되고 있으며, 지능형 SDR 개념인 CR 기술이 등장하게 되었다. 본 논문에서는 스펙트럼 관리 현황과 문제점을 살펴보고, 차세대 융합통신 환경에 적합한 스펙트럼 관리 모델과 핵심 이슈들을 소개하였다. 또한 Beyond IMT - Advanced를 지향하는 CRS에서 제공되어야 할 것으로 전망되는 동적 스펙트럼 할당, 통합 무선자원 관리, 동적 스펙트럼 접속 등과 같은 스펙트럼 및 무선 자원의 효율적 이용방식에 관한 표준화와 기술 동향에 대하여 기술하고자 한다.
광대역 액세스 망에서 합류, 분배 지점에서의 효율을 고려한 광 수동망 설계는 중요하다. 광수동망 구조는 매우 간단하지만, 가입자들에서 발생되는 상향 트래픽 제어를 위해서는 매체 접근 제어 프로토콜이 필요하다. 한편, 사무실 환경을 위한 통신규약은 이미 표준화되어 있다. 광대역 통신망과 다양한 가전 제품의 증가에 의해 홈 네트워크 구성은 자연스러운 일이 되었다. 가정에서 사용하는 네트워크 응용 범위가 넓어짐에 따라 액세스 망과 여러 형태의 트래픽을 발생시키는 홈 네트워크 환경을 고려하였다. Global-FIFO 는 매우 간단하고, 기본적으로 요추-허용 메카니즘의 동적인 상향 대역 할당방식을 사용한다. 이것은 셀을 기본 단위로 한 효율적인 대역을 사용할 수는 있지만, 다양한 형태의 트래픽을 취급하는 홈 네트워크에는 적합하지 않다. 본 논문에서, 우리는 ATM-PON과 홈 네트워크 환경에 적합한 성능을 제어하는 MQ-FIFO라는 새로운 자원할당 MAC 알고리즘을 설계하고 분석한다.
클라우드 환경은 빅데이터의 이슈와 데이터 분석을 가능하게 하는 기술로서, 이를 위한 자원 관리 기법이 필요하다. 현재까지의 자원관리 기법은 한정된 계산 방법을 이용하여 자원의 편중의 문제점이 있으며, 이를 해결하기 위해서 자원관리는 자원이력 정보를 활용한 학습기반의 스케줄링이 필요하다. 본 논문에서는 ART(Adaptive Resonance Theory)기반의 적응형 자원관리 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 클라우드환경에서 모니터링 및 자원이력을 이용하여 작업의 적합한 할당이 가능하다. 제안하는 방법은 무감독 학습방법을 사용하며, 적응형 자원 관리를 통하여 서비스의 안정성과 데이터 처리성능을 향상시키는 것을 목적으로 한다. 제안하는 방법은 체계적인 자원관리가 가능하고 가용자원을 효율적으로 활용하여 요구 성능을 향상시킬 수 있다는 장점이 있다.
점차 사용 가능한 대역이 포화됨에 따라 이미 할당된 스펙트럼 자원을 효율적으로 공유하고자 하는 무선인지(cognitive radio) 기술이 대역포화 문제를 해결할 수 있는 주요한 기술로 등장하고있다. 이 원고에서는 광대역 무선인지 기술에 필요한 물리계층에서의 필요조건을 살펴보고 이에 적합한 변조방식에 대해 살펴본다. 특히 광대역 무선인지 기술에 필요한 유연성을 제공할 수 있고 인접채널 간섭을 크게 감소시킬 수 있는 웨이블릿 패킷 변조(wavelet packet modulation: WPM) 기술에 대해 소개한다.
CDMA 이동망 환경에서는 한정된 자원을 효율적으로 사용하여 멀티미디어 서비스 요구에 따른 무선 트래픽 채널을 할당하는 기법은 무선이라는 특수 환경으로 인해 제약을 받을 수밖에 없다. 이동망의 기지국의 경우 여러 무선 가입자 보드로부터 요구되는 서비스별 트래픽 요구에 대한 채널 할당과 이에 대한 메인보드에서 처리해야 하는 작업 스케줄링은 무선과 CPU라는 서로 다른 환경을 잘 매핑하는 과제를 안고 있다. 본 논문에서는 음성과 데이터 호를 동시에 서비스하는 셀룰러 시스템에서 멀티미디어 서비스 트래픽 특성을 고려한 주파수할당과 작업 스케줄링이라는 두 가지 요소를 접목할 때 적합한 작업 스케줄링 방식을 제안한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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