• Title/Summary/Keyword: 통신 오버헤드

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Two-Tier Coordinated Checkpointing Algorithm for Cellular (셀룰라 네트워크를 위한 조정된 2-계층 체크포인팅 알고리즘)

  • 변계섭;김재훈
    • The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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    • v.26 no.10A
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    • pp.1615-1624
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    • 2001
  • 이동 컴퓨팅 환경에서는 충분하지 못한 자원으로 인해 기존의 분산 알고리즘이 비효과적인 경우가 많다. 특히 이동 호스트의 낮은 가용성으로 인하여 중단 없는 서비스를 보장받기 힘들다. 이들의 원인은 낮은 대역폭과 호스트들의 이동성, 작은 저장장치 및 안전하지 않은 저장장치, 이동 호스트와 이동 호스트, 이동 호스트와 기지국간의 통신 오버헤드 그리고 충분하지 못한 배터리 수명들을 들 수 있다. 특히 통신 오버헤드(이동 호스트를 찾는 오버헤드, 이동 호스트의 정보를 저장하는 오버헤드 등)로 인해 호스트의 배터리 수명을 단축시키고 통신비용을 증가시킨다. 이러한 통신 오버헤드를 최소화함으로써 이동 호스트의 배터리 수명이나 고장으로부터 좀 더 안전한 시스템을 구성할 수 있다. 본 논문에서는 셀룰라 네트워크를 기반으로 하는 이동 컴퓨팅 환경에서 통신비용과 이동 호스트의 작업을 최소화시키는 조정된 2-계층 체크포인팅(coordinated checkpointing) 알고리즘을 제안하고 수학적으로 비용을 분석하였으며 기존 알고리즘과 성능을 비교하였다. 기존의 조정된 체크포인팅 알고리즘에서 통신비용(메시지 수)의 복잡도는 이동 호스트의 수의 제곱(O(n$^2$))이지만, 제안한 알고리즘은 기지국의 수 더하기 이동 호스트의 수의 제곱(O(n+$m^2$))이다. 일반적으로 기지국의 수에 비해 이동 호스트의 수가 상대적으로 훨씬 많기 때문에 (n>>m) 기존의 알고리즘에 비해 제안한 알고리즘은 상대적으로 많은 통신비용을 감소시킬 수 있다.

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Estimation of Velocity and Training Overhead Constraints for Energy Efficient Cooperative Technique in Wireless Sensor Networks (협력통신을 이용하는 무선 센서네트워크에서의 에너지 소비 감소를 위한 속도와 훈련심볼의 오버헤드 임계값 추정)

  • Islam, Mohanmmad Rakibul;Kim, Jin-Sang;Cho, Won-Kyung
    • The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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    • v.34 no.5B
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    • pp.443-448
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    • 2009
  • A boundary value of the velocity of data gathering node (DGN) and a critical value for training overhead beyond which the scheme will not be feasible for a Multiple Input Multiple Output (MIMO) based cooperative communication for energy-limited wireless sensor networks is proposed in this paper. The performance in terms of energy efficiency and delay for a combination of two transmitting and two receiving antennas is analyzed. The results show that a set of critical value of velocity and training overhead pair is present for the long haul communication from the sensors to the data gathering node. Finally a relation between training overhead and velocity is simulated.

A Study of Efficient Set Detour Routing using Context-Aware Matrix (MANET에서 상황인식 매트릭스를 이용한 효율적인 우회경로설정에 관한 연구)

  • Oh, Dong-keun;Oh, Young-jun;Lee, Kang-whan
    • Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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    • 2013.10a
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    • pp.517-518
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    • 2013
  • 모바일 에드 혹 네트워크(Mobile Ad hoc Network)는 이동성을 가진 노드로 구성된 네트워크로서, 통신기반 시설의 지원이 없어도 스스로 통신망을 구축하여 통신한다. 하지만 노드의 이동성으로 인한 토폴로지의 변화가 빈번하여, 라우팅 경로 재설정으로 인한 오버헤드가 생성된다. 오버헤드 생성을 줄이기 위하여 클러스터링을 이용한 연구가 진행되어 왔다. 클러스터가 형성된 MANET에서 클러스터 헤드 노드가 이동함에 따라 클러스터 영역을 벗어나게 되었을 경우, 클러스터 그룹에 속하는 멤버 노드들은 패킷을 보내지 못하며, 클러스터 헤드노드를 선출하지 못하여 사용할 수 없는 노드가 된다. 본 논문에서는 클러스터 헤드 노드가 클러스터 영역을 벗어날 경우, 클러스터 멤버노드의 상황인자 속성 벡터 정보가 유사한 클러스터 헤드노드를 이웃한 주변 클러스터 헤드로부터 검색 및 선택하여, 우회경로를 제공하는 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘에서 각 노드는 상황정보 매트릭스를 가지고 있어, 전송 커버리지 영역이 2홉 이내 반경에 있는 노드의 벡터 정보를 저장하게 된다. 클러스터 헤드 노드와의 연결이 끊어 졌을 경우, 클러스터 멤버 노드는 상황정보 매트릭스를 이용하여, 벡터정보가 유사한 클러스터 헤드 노드를 선택하여, 노드 간의 연결성 및 패킷의 전달성이 향상 된다.

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An Improved Belief Propagation Decoding for LT Codes (LT 부호를 위한 개선된 BP 복호)

  • Cheong, Ho-Young
    • The Journal of Korea Institute of Information, Electronics, and Communication Technology
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    • v.7 no.4
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    • pp.223-228
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    • 2014
  • It is known that a belief propagation algorithm is a fast decoding scheme for LT codes but it require a large overhead, especially for a short block length LT codes. In this paper an improved belief decoding algorithm using searching method for degree-1 packets is proposed for a small overhead. The proposed decoding scheme shows the desirable performance in terms of overhead while guaranteeing the same computational complexity with respect to the conventional BP decoding scheme.

Coordinated Checkpointing Algorithm for Mobile Computing Systems (모바일 컴퓨팅을 위한 조정된 체크포인팅 알고리즘)

  • 변계섭;김재훈
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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    • 2001.04a
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    • pp.511-513
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    • 2001
  • 이동 컴퓨팅 환경에서는 충분하지 못한 자원으로 인해 기존의 분산 알고리즘이 비효과적인 경우가 많다. 특히 이동 호스트의 낮은 가용성으로 인하여 중단 없는 서비스를 보장받기 힘들다. 이들의 원인은 낮은 대역폭과 호스트들의 이동성, 작은 저장공간 및 안전하지 않은 저장장치, 이동 호스트와 기지국간 또는 이동 호스트들 사이의 통신 오버헤드 그리고 충분하지 못한 베터리 수명들을 들 수 있다. 특히 통신 오버헤드(이동 호스트를 찾는 비용, 이동 호스트의 정보를 저장하는 비용 등)로 인해 이동 호스트의 베터리 수명을 단축시키고 통신 비용을 증가시킨다. 이러한 통신 오버헤드를 최소화함으로써 이동 호스트의 베터리 수명을 연장시키고 시스템의 성능을 향상시킬 수 있다. 본 논문에서는 셀룰라 네트워크를 기반으로 하는 이동 컴퓨팅 환경에서 통신비용과 이동 호스트의 작업을 최소화시키는 조정된 체크포인팅(coordinated checkpointing) 알고리즘을 제안하고 수학적으로 비용을 분석하였으며 기존 알고리즘과 성능을 비교하였다.

Overhead Reduction by Channel Estimation Using Linear Interpolation for SC-FDE Transmission (SC-FDE 전송 방식에서 선형 보간법을 이용한 채널추정으로 오버헤드 감소 방안)

  • Song, Min-Su;Kil, Haeng-Bok;Kim, Jaesin;Jeong, Eui-Rim
    • Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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    • 2017.10a
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    • pp.611-613
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    • 2017
  • This paper proposes a new method to reduce the overhead by pilots for single carrier frequency domain equalization (SC-FDE) transmission. In the conventional SC-FDE transmission structure, the overhead by transmitting pilot are heavy because the pilot are transmitted at every SC-FDE block. The proposed SC-FDE structure has fewer pilots and many SC-FCE blocks are transmitted between pilots. The channel estimation and equalization is performed at the pilot period and the channels between pilots are estimated through linear interpolation. This reduces the pilot overhead by reducing the pilot transmission compared with the conventional structure, and enables reliable channel estimation and equalization.

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A Bandwidth-Efficient Revocation Scheme for Stateless Receivers in Broadcasting Communication Environment (브로드캐스팅 통신 환경 하에서의 비상태 수신자를 위한 대역폭 효율성을 고려한 탈퇴 기법)

  • Kim, Pyung;Hur, Jun-Beom;Yoon, Hyun-Soo
    • Journal of KIISE:Information Networking
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    • v.37 no.5
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    • pp.327-338
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    • 2010
  • Complete Subtree scheme(CS) is a well known broadcast encryption scheme to perform group rekeying in a stateless manner. However, statelessness comes at a cost in terms of storage and message overhead in transmitting key material. We propose a Merged Complete Subtree scheme(MCS) to reduce the communication overhead. It is more practical to make broadcast encryption schemes in network environments with limited bandwidth resources. We define all possible subset unions for ever two subsets of CS as new subsets having own key. The modification causes more storage overhead. Nevertheless, it is possible to make the size of a header, including key materials, half using subset unions of MCS, because the size of a header depends on the number of used subsets. Our evaluation therefore shows that the proposed scheme significantly improves the communication overhead of CS, reducing by half the rekey communication cost. The proposed scheme has the advantage of rekey communication cost when the number of revoked users is significant percentage of the number of potential users. The proposed scheme is fully collusion resistant.

An Energy Efficient Re-clustering Algorithm in Wireless Sensor Networks (무선센서네트워크에서의 에너지 효율적인 재클러스터링 알고리즘)

  • Park, Hye-bin;Joung, Jinoo
    • The Journal of the Institute of Internet, Broadcasting and Communication
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    • v.15 no.3
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    • pp.155-161
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    • 2015
  • Efficient energy consumption is a one of the key issues in wireless sensor networks. Clustering-based routing algorithms have been popular solutions for such an issue. Re-clustering is necessary for avoiding early energy drain of cluster head nodes in such routing strategies. The re-clustering process itself, however, is another source of energy consumption. It is suggested in this work to adaptively set the frequency of re-clustering by comparing the energy levels of cluster heads and a threshold value. The algorithm keeps the clusters if all the cluster heads' energy levels are greater than the threshold value. We confirm through simulations that the suggested algorithm shows better energy efficiency than the existing solutions.

Evaluation of the Data Migration between CPU Memory and GPU Memory for a NVIDIA Pascal GPU Using Unified Memory (통합 메모리를 사용하는 NVIDIA 파스칼 GPU에서의 CPU 메모리와 GPU 메모리 간 데이터 통신 분석)

  • Shin, Philkyue;Hong, Seongsoo
    • Proceedings of the Korean Society of Computer Information Conference
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    • 2018.07a
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    • pp.7-10
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    • 2018
  • 통합 메모리는 CPU 메모리와 GPU 메모리 간의 데이터 통신을 개발자에게 투명하게 내재적으로 수행하는 소프트웨어 런타임 환경으로 개발자에게 CPU 메모리와 GPU 메모리가 통합된 하나의 메모리로 보이게 해준다. 통합 메모리는 장점에도 불구하고 아직 널리 사용되지 못하고 있는데 그 이유는 내재적으로 수행되는 데이터 통신의 오버헤드가 큰 것으로 알려져 있기 때문이다. 하지만 이 데이터 통신이 구체적으로 어떻게 이루어지고 오버헤드는 어떻게 발생하는지 분석한 연구는 아직 존재하지 않는다. 우리는 NVIDIA 사의 최신 GPU 마이크로아키텍처 중 하나인 파스칼을 사용하는 GPU를 대상으로 하여, 통합 메모리를 사용할 시 데이터 통신이 이루어지는 조건과 GPU 응용의 수행시간에 데이터 통신이 끼치는 영향을 실험을 통해 분석한다. 실험 결과 통합 메모리의 오버헤드는 두 가지 원인 때문에 발생한다. 첫째, 통합 메모리를 사용하면 CPU 또는 GPU가 데이터에 접근할 때마다 이 데이터는 CPU 또는 GPU 메모리로 옮겨지고 옮겨진 데이터는 제거된다. 따라서 재사용할 데이터도 제거되어 추가적인 데이터 통신이 발생하고, 이 데이터 통신의 지연시간은 GPU 응용의 수행시간에 더해진다. 둘째, 통합 메모리를 사용하면 데이터 통신과 커널들이 서로 다른 스트림에 할당되어도 동시에 수행되지 못한다. 따라서 GPU 응용의 수행시간은 동시에 수행되던 데이터 통신과 커널의 수행시간만큼 증가한다.

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인터넷 기반의 분산된 병렬 처리를 지원하기 위한 분산 처리 지원 도구의 보안 기능과 운영 방안

  • Lee, Sang-Yun;Ahn, Cheol-Woong
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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    • 2005.07a
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    • pp.640-642
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    • 2005
  • 분산된 컴퓨팅 환경은 프로세서의 개수를 적응적으로 활용하는 병렬 처리 환경으로 활용할 수 있다. 병렬 처리예 의한 수행 시간 단축 효과에 가장 많은 영향을 주는 것은 활용되는 프로세서의 개수와 병렬 처리 요소 상호 간의 통신 오버헤드이다. 분산된 컴퓨팅 환경으로 구성한 병렬 처리는 통신 오버헤드에 의한 단점과 프로세서의 개수를 자유롭게 활용할 수 있다는 장점이 상반되는 특성을 가지며 레이트레이싱에 의한 렌더링과 같이 계산량이 많고 병렬 처리 요소 상호 간의 통신량이 적은 응용 분야에 효과적이다. 분산된 컴퓨팅 환경을 병렬 처리에 활용하기 위하여 기존의 분산 처리 모델을 적웅용면 통신 오버헤드 이외에 부수적인 오버헤드(프로그래밍 및 확용 절차)로 인하여 실효성을 발휘하기 어렵다. 단일 컴퓨팅 환경을 위한 절차와 서비스를 그대로 적용하여 분산된 컴퓨팅 환경을 구성하는 여러 대의 컴퓨터를 통합하여 활용하는 방안은 이와 같은 부수적인 오버헤드를 해결할 수 있으며 본 연구팀에서 이미 발표한 TORB(Transparent Object Request Broker)는 프로그래밍 투명성의 제공을 통하여 분산된 컴퓨팅 환경을 활용하기 위한 프로그램을 단일 컴퓨팅 환경을 위한 프로그래밍 기법을 적응하여 작성할 수 있도록 지원한다. 지속적인 연구를 통하여 프로그래밍 투명성의 범위를 확장함과 동시에 활용 절차의 투명성을 지원하는 방안을 추가하였고 새로운 분산 처리 모델을 설계하여 이러한 절차와 서비스를 체계적으로 정립하였다. 인터넷에 연결된 컴퓨터는 적절한 수준의 컴퓨팅 능력을 갖추고 있고 상호 간의 정보 교환을 할 수 있는 상태이므로 "TORB"와 같이 잘 정의된 패러다임으로 이들을 통합하여 운영하면 병렬 처리에 참여하는 프로세서의 개수를 자유롭게 활용하여 수행시간 감소 효과(병렬 처리에 의한)를 극대화할 수 있다. 그러나 인터넷을 기반으로 하는 분산된 병렬 처리를 지원하기 위해서는 "TORB"가 이미 제공하는 투명성 외에 불특정한 타인이 작성한 프로그램 코드가 "TORB"를 통하여 자신의 컴퓨터에서 실행되어도 악의적인 동작을 수행하지 못하게 하는 보안 기능과 인터넷에 연결된 방대한 수의 컴퓨터를 "TORB"에 의해 구성되는 분산된 컴퓨팅 환경에 참여시키는 시나리오가 필요하다.

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