• 제목/요약/키워드: Balancing selection

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무선 센서 네트워크에서 에너지 효율적 클러스터 헤드 선정 기법 (Energy-Efficient Cluster Head Selection Method in Wireless Sensor Networks)

  • 남춘성;장경수;신호진;신동렬
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제10권2호
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    • pp.25-30
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    • 2010
  • 무선 센서 네트워크는 제한된 자원을 가지고 특정한 지역에 임의로 뿌려진 센서 노드가 자가 구성적으로 형성하는 네트워크를 말한다. 센서 네트워크의 확장성(scalability), 로드 밸런싱(load balancing) 그리고 네트워크 라이프타임(network lifetime)을 보장하기 위해서 네트워크를 지역적으로 관리하는 클러스터링 알고리즘이 필요하다. 이전의 클러스터링 알고리즘에서 클러스터 헤드를 선정할 때 노드의 위치 및 에너지를 알아내기 위해 추가적인 통신비용이 발생하고, 클러스터 간 불균형이 클러스터 헤드에게 과부하를 유발한다. 따라서 본 논문은 이러한 문제점들을 해결하기 위해 추가적인 통신비용과 클러스터 불균형을 고려하는 새로운 클러스터 헤드 선정 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘은 실험결과를 통해 기존의 방법보다 에너지 측면에서 효율적임을 보여준다.

On the Need for Efficient Load Balancing in Large-scale RPL Networks with Multi-Sink Topologies

  • Abdullah, Maram;Alsukayti, Ibrahim;Alreshoodi, Mohammed
    • International Journal of Computer Science & Network Security
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    • 제21권3호
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    • pp.212-218
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    • 2021
  • Low-power and Lossy Networks (LLNs) have become the common network infrastructure for a wide scope of Internet of Things (IoT) applications. For efficient routing in LLNs, IETF provides a standard solution, namely the IPv6 Routing Protocol for LLNs (RPL). It enables effective interconnectivity with IP networks and flexibly can meet the different application requirements of IoT deployments. However, it still suffers from different open issues, particularly in large-scale setups. These include the node unreachability problem which leads to increasing routing losses at RPL sink nodes. It is a result of the event of memory overflow at LLNs devices due to their limited hardware capabilities. Although this can be alleviated by the establishment of multi-sink topologies, RPL still lacks the support for effective load balancing among multiple sinks. In this paper, we address the need for an efficient multi-sink load balancing solution to enhance the performance of PRL in large-scale scenarios and alleviate the node unreachability problem. We propose a new RPL objective function, Multi-Sink Load Balancing Objective Function (MSLBOF), and introduce the Memory Utilization metrics. MSLBOF enables each RPL node to perform optimal sink selection in a way that insure better memory utilization and effective load balancing. Evaluation results demonstrate the efficiency of MSLBOF in decreasing packet loss and enhancing network stability, compared to MRHOF in standard RPL.

로드발랜싱기반 무선랜의 트래픽 성능 향상에 관한 연구 (The study for improvement of traffic performance based on load balancing in wireless LAN)

  • 박지호;오영환
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제43권2호
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    • pp.1-6
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    • 2006
  • 본 논문에서는 무선랜 환경에서 억세스 터미널(AT : Access Terminal)이 효과적으로 억세스 포인트(AP: Access Point)를 선택하기 위하여 로드발랜싱을 적용한 연결 설정 알고리듬을 제안한다. 본 논문에서 제안한 방법은 AP들과 AT의 연결 설정시 연결설정의뢰정보(AI: Association Information)로 도착 시간을 측정하고 AP의 부하 상태를 파악한 후 로드발랜싱을 적용한다. AT에서는 AP에 연결된 단말들의 트래픽량을 측정하여 부하가 적은 AP를 선택하여 설정하면 다수의 사용자가 동시에 사용하는 핫스팟 환경에서도 AP의 과도한 부하를 막을 수 있어 사용자 측면에서는 최대성능을 얻을 수 있으며, 망 사업자 측면에서는 효율적인 망 관리를 할 수 있다.

네트워크기반 병렬 유전자 알고리즘을 이용한 중앙집중형 동적부하균등기법의 성능향상 (Performance Improvement of Centralized Dynamic Load-Balancing Method by Using Network Based Parallel Genetic Algorithm)

  • 송봉기;성길영;우종호
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제9권1호
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    • pp.165-171
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    • 2005
  • 본 논문에서는 중앙집중형 동적부하균등을 효율적으로 처리하기 위하여 네트워크기반 병렬 유전자 알고리즘을 이용하였다. 기존의 유전자 알고리즘을 적용한 경우와는 달리 클라이언트들에서 최적작업 할당의 탐색을 분산처리하여 중앙 스케줄러의 성능을 향상시킬 수 있었다. 최적해의 수렴속도를 향상시키기 위해 선택연산은 룰렛휠 선택과 엘리트 보존전략을 함께 사용하였고, 염색체 인코딩은 슬라이딩윈도우기법을 이용하였으며 교차연산은 주기교차방법을 이용하였다. 부하균등기법의 유연성 변화에 따른 중앙 스케줄러의 성능을 모의실험한 결과 기존의 방법보다 성능이 향상됨을 확인하였다.

소프트 제약을 포함하는 조립라인 밸런싱 문제 최적화 (Optimizing Assembly Line Balancing Problems with Soft Constraints)

  • 최성훈;이근철
    • 산업경영시스템학회지
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    • 제41권2호
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    • pp.105-116
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    • 2018
  • In this study, we consider the assembly line balancing (ALB) problem which is known as an very important decision dealing with the optimal design of assembly lines. We consider ALB problems with soft constraints which are expected to be fulfilled, however they are not necessarily to be satisfied always and they are difficult to be presented in exact quantitative forms. In previous studies, most researches have dealt with hard constraints which should be satisfied at all time in ALB problems. In this study, we modify the mixed integer programming model of the problem introduced in the existing study where the problem was first considered. Based on the modified model, we propose a new algorithm using the genetic algorithm (GA). In the algorithm, new features like, a mixed initial population selection method composed of the random selection method and the elite solutions of the simple ALB problem, a fitness evaluation method based on achievement ratio are applied. In addition, we select the genetic operators and parameters which are appropriate for the soft assignment constraints through the preliminary tests. From the results of the computational experiments, it is shown that the proposed algorithm generated the solutions with the high achievement ratio of the soft constraints.

Cell Balancing Method in Flyback Converter without Cell Selection Switch of Multi-Winding Transformer

  • Kim, Jin-Woong;Ha, Jung-Ik
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제11권2호
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    • pp.367-376
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    • 2016
  • This paper presents a cell balancing method for a single switch flyback converter with a multi-winding transformer. The conventional method using a flyback converter with a multi-winding transformer is simple and easy to control, but the voltage of each secondary winding coil might be non-uniform because of the unequal effective turn-ratio. In particular, it is difficult to control the non-uniform effect using turn-ratios because secondary coil has a limited number of turns. The non-uniform secondary voltages disturb the cell balancing procedure and induce an unbalance in cell voltages. Individual cell control by adding a switch for each cell can reduce the undesirable effect. However, the circuit becomes bulky, resulting in additional loss. The proposed method here uses the conventional flyback converter with an adjustment made to the output filters of the cells, instead of the additional switch. The magnitude of voltage applied to a particular cell can be reduced or increased according to the adjusted filter and the selected switching frequency. An analysis of the conventional converter configuration and the filter design method reveals the possibility of adequate cell balancing control without any additional switch on the secondary side.

이종 무선 접속망에서의 과부하 분산을 위한 최적의 셀 선정 기법 (Optimal Cell Selection Scheme for Load Balancing in Heterogeneous Radio Access Networks)

  • 이형준
    • 한국통신학회논문지
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    • 제37B권12호
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    • pp.1102-1112
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    • 2012
  • 스마트폰의 급격한 보급에 따른 무선 접속망의 과부하 문제가 네트워크에서 중요한 문제로 부각되고 있다. 이 논문에서는 매크로 셀, 펨토 셀, 와이파이 접속망으로 다양하게 구성되어 있는 현재 이종 네트워크에서 접속망 과부하 문제를 해결하기 위한 최적의 셀 선정 기법과 리소스 할당 기법을 제안한다. 주어진 현재 서비스 부하 상태에서 네트워크가 동시에 추가 수용할 수 있는 사용자 수를 최대화할 수 있는 사용자-셀 간의 선정 기법을 제공한다. 이를 위해 이종 무선 접속망에서의 셀 선정 문제를 이진 정수계획 모형으로 최적화 문제를 수립하고, 이를 최적화 해법 도구를 이용하여 접속망 과부하를 억제할 수 있는 최적의 셀 선정 기법을 도출한다. 네트워크 레벨 시뮬레이션을 통해 이 논문에서 제안된 기법이 현재 무선 접속망에서 주로 사용되고 있는 국소적 셀 선정기법에 비해, 과부하가 걸린 무선 접속망에서 주어진 여러 셀들을 최대한 균등하게 효율적으로 활용함으로써 현저하게 네트워크 접속 장애율을 감소시킬 수 있음을 보인다. 또한 논문에서 사용된 이진 정수계획 모형의 최적화 문제를 푸는 데 소요되는 계산 복잡도에 대한 실험을 통해 제안된 알고리즘의 실용 가능성에 대해서 검증한다.

Investigation of Capacitor Voltage Regulation in Modular Multilevel Converters with Staircase Modulation

  • Shen, Ke;Wang, Jianze;Zhao, Dan;Ban, Mingfei;Ji, Yanchao;Cai, Xingguo
    • Journal of Power Electronics
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    • 제14권2호
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    • pp.282-291
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    • 2014
  • This paper presents a detailed theoretical analysis and performance assessment of the capacitor voltage balancing strategies for staircase modulated modular multilevel converters (MMC) in terms of the algorithm structures, voltage balancing effect, and switching frequency. A constant-frequency redundancy selection (CFRS) method with minimal switching loss is proposed and the function realization of specific modules of the algorithm is given. This method is simple and efficient in both switching frequency and regulation capacity. Laboratory results show very good agreement with the theoretical analysis and numerical simulations.

공동주택 온수난방 시스템의 적정 열공급을 위한 배관망 시뮬레이션 (Simulation of Pipe Network for Optimum Heat Supply in the Hot Water Heating System of Apartment House)

  • 김주용;민만기;최영돈
    • 설비공학논문집
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    • 제5권3호
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    • pp.157-168
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    • 1993
  • Pipe network of hot water heat supply system in an apartment house was analyzed. Flowrate and supply heat capacity of each household in which constant flowrate balancing valve is installed in a single zone system were calculated and the results were investigated. In the existing piping system, the non-uniformity of heat supply with floors due to the static pressure and temperature difference between supply main and return main can not be avoided and this tendency get intense with the increase of the height of building. The non-uniformity of heat supply can be prevented by the installation of balancing valve at each household, however if the performance of supply pump is not sufficient to overcome the energy loss due to the installation of balancing valve for constant flow rate or if the selection of the valve capacity is not adequate, the valves will may lose their controllability.

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A Portfolio Model for National IT R&D Strategy Project Selection Methods

  • Ryu, Dong-Hyun;Lee, Woo-Jin
    • Journal of information and communication convergence engineering
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    • 제9권5호
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    • pp.491-499
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    • 2011
  • In this paper, we offer a new strategic portfolio model for national IT R&D project selection in Korea. A risk and return (R-R) portfolio model was developed using an objectively quantified index on the two axes of risk and return, in order to select a strategic project and allocate resources in compliance with a national IT R&D strategy. We strategize using the R-R portfolio model to solve the non-strategy and subjectivity problems of the existing national R&D project selection model. We also use the quantified evaluation index of the IT technology road map (TRM) and the technical level reports (TLR) for the subjectivity of project selection, and try to discover the weights using the analytic hierarchy process (AHP). In addition, we intend to maximize the chance for a successful national IT R&D project, by selecting a strategic portfolio project and balancing the allocation of resources effectively and objectively.