• 제목/요약/키워드: Computing time-delay

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A Novel Routing Algorithm Based on Load Balancing for Multi-Channel Wireless Mesh Networks

  • Liu, Chun-Xiao;Chang, Gui-Ran;Jia, Jie
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제7권4호
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    • pp.651-669
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    • 2013
  • In this paper, we study a novel routing algorithm based on load balancing for multi-channel wireless mesh networks. In order to increase the network capacity and reduce the interference of transmission streams and the communication delay, on the basis of weighted cumulative expected transmission time (WCETT) routing metric this paper proposes an improved routing metric based on load balancing and channel interference (LBI_WCETT), which considers the channel interference, channel diversity, link load and the latency brought by channel switching. Meanwhile, in order to utilize the multi-channel strategy efficiently in wireless mesh networks, a new channel allocation algorithm is proposed. This channel allocation algorithm utilizes the conflict graph model and considers the initial link load estimation and the potential interference of the link to assign a channel for each link in the wireless mesh network. It also utilizes the channel utilization percentage of the virtual link in its interference range as the channel selection standard. Simulation results show that the LBI_WCETT routing metric can help increase the network capacity effectively, reduce the average end to end delay, and improve the network performance.

$GF(2^m)$상의 AOP 기반 비-시스토릭 병렬 $AB^2+C$연산기 (A Base AOP Bit-Parallel Non-Systolic for $AB^2+C$ Computing Unit for $GF(2^m)$)

  • 황운택
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제10권9호
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    • pp.1538-1544
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    • 2006
  • 본 논문은 $GF(2^m)$상의 n차 기 약 AOP를 적용하여 비-시스토릭 병렬 $AB^2+C$ 연산기를 제안한다. 본 논문에서 제안한 연산기 회로는 AND게이트와 EX-OR 게이트만을 사용하여 설계되어지며, 설계된 회로는 기약 AOP의 특성을 이용하여 게이트를 사용하지 않고 결선으로만 연결되어 게이트 및 지 연시간이 없는 순환이동과, m개의 AND 게이트와 m개의 EX-OR게이트를 필요로 하는 승산연산, EX-OR게이트로만 구성되어지는 멱승연산, 승산연산과 멱승연산을 이용한 파워섬연산 및 가산연산 등이 사용된다. 제안된 연산기 법은 AND게이트와 EX-OR게이트만을 사용함으로 고속의 데이터 처리, 저전력 및 집적화 등의 장점이 있으며, $T_A+(1+[log^m_2])T_X$의 연산 지연시간을 갖는다.

자발적 컴퓨팅 환경에서 중복작업 분배를 위한 P2P 기반 지역적 매치메이킹 기법 (P2P-based Regional Matchmaking Techniques for Distributing Redundant-works in Volunteer Computing Environments)

  • 천은영;김미경;국승학;김현수
    • 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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    • 제15권11호
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    • pp.831-835
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    • 2009
  • 자발적 컴퓨팅은 인터넷을 통해 연결된 컴퓨터의 유휴 자원을 활용해 큰 규모의 애플리케이션의 연산을 처리하는 컴퓨팅 패러다임이다. 자발적 컴퓨팅 환경에서 사용하는 중복 작업 분배기법은 동적인 자원과 작업의 특성에 대해 고려하지 않기 때문에 작업 시간 지연과 지속적인 작업재분배 요청으로 인해 작업 수행의 비효율성의 문제를 일으킨다. 이에 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 작업과 자원의 특성을 고려하여 작업을 재분배 할 수 있는 P2P 기반 지역적 매치메이킹 기법을 제안한다. 제안하는 매치메이킹은 작업/자원에 대한 명세, 자원가용공간 모니터링 모듈, 매칭 요청/응답을 위한 프로토콜, 매치율 계산 모듈 등의 요소로 구성된다.

단일칩 컴퓨터의 결함허용 스케쥴링 성능 분석 (Performance Analysis of Fault-Tolerant Scheduling in a Uniprocessor Computer)

  • 김성수
    • 한국정보처리학회논문지
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    • 제5권6호
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    • pp.1639-1651
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    • 1998
  • 본 논문에서는 RESO(REcomputation with Shifted Operands)와 같은 시간 결함허용 기법을 이용한 단일칩 컴퓨터의 결함허용성을 평가하기 위한 분석 및 시뮬레이션 모델을 제안한다. 단일칩으로 들어오는 모든 작업은 이중화 처리된다고 가정하고 1차 작업과 2차 작업의 효율적인 처리를 위한 세가지 스케쥴링 방법들을 제안하고 분석한다. 고안된 스케쥴링 방법들은 결함과 결함허용으로 인한 응답시간 지연이 시스템의 비용에 미치는 영향을 단일칩의 부하와 결함발생율에 따라서 평가한다. 제안된 모델을 사용하면 비용, 단일칩의 부하 및 결함발생율과 같은 실험 파라미터에 기초한 최적 지연($\kappa$)를 가지는 결함허용 스케쥴을 구할 수 있다.

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비구조화 P2P 시스템에서 이동에이전트를 이용한 Peer의 속성기반 계층적 클러스터링 (Property-based Hierarchical Clustering of Peers using Mobile Agent for Unstructured P2P Systems)

  • 마이클 안젤로 살보;마테오 로미오;이재완
    • 인터넷정보학회논문지
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    • 제10권4호
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    • pp.189-198
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    • 2009
  • 비구조화 P2P 시스템은 오늘날 인터넷에서 가장 널리 사용되지만, 파일의 배치는 임의로 이루어지며, Peer와 컨텐츠간에는 어떤 상관관계도 존재하지 않는다. 또한 보낸 모든 질의가 원하는 데이터를 찾았는지에 대한 보장도 없다. 본 논문에서는 비구조화된 P2P시스템에서 군집형 계층 클러스터링을 사용하여 노드들을 클러스터화함으로써 검색을 향상시키는 방법을 제시한다. 제안한 기법과 k-means를 사용한 기법간에 노드 클러스터링을 위한 지연시간을 비교하였다. 또한 제안한 알고리즘, k-means 클러스터링, 클러스터링을 사용하지 않은 방법간에 한 네트워크 토폴로지에서 데이터를 찾기 위한 지연시간에 대해 시뮬레이션을 수행하였다. 시뮬레이션 결과 제안한 기법의 지연시간이 다른 방법들보다 짧았음을 알 수 있었다.

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트래픽이 급증하는 EPON 환경에서 고정비트율 서비스를 효율적으로 지원하는 DBA 알고리즘 (Efficient DBA Algorithm for Supporting CBR Service on EPON with Traffic Burstiness)

  • 이진희;이태진;정민영;이유호;추현승
    • 인터넷정보학회논문지
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    • 제9권4호
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    • pp.61-68
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    • 2008
  • EPON(Ethernet Passive Optical Network: 이더넷 수동 광 네트워크)은 대용량 LAN과 백본망 사이의 트래픽 병목현상을 완화시킬 수 있는 하나의 방법으로 저렴한 비용으로 광대역의 서비스를 제공할 수 있어 많은 연구가 진행되고 있다. 대용량 LAN과 백본망 사이의 병목현상은 트래픽이 갑자기 증가는 트래픽 특성으로 인해 더욱 심각해진다. 본 논문은 트래픽의 특성을 고려하여 ONU(Optical Network Unit: 광 네트워크 가입자 단말)에게 적절한 대역폭을 할당함으로써 네트워크의 성능을 개선한다. 또한 본 논문은 지원하는 ONU의 수에 상관없이 고정된 시간 이내에 해당 ONU가 다시 서비스 받을 수 있도록 제안 방식을 설계함으로써 지연에 민감한 트래픽을 효율적으로 지원할 수 있다. 컴퓨터 시뮬레이션 결과에 따르면, 본 논문에서 제안하는 방식은 최대 사이클 시간을 기준 사이클 시간의 두 배로 제한하면서 기존 방식보다 중위 트래픽에서 패킷 지연 및 ONU 큐 크기를 각각 최대 77%와 82%만큼 감소시킨다.

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무성방전 오조나이저의 성능개선을 위한 2중 디지털 제어기의 설계 (Design of Double Digital Controller to Improve Performance for the Silent Discharging Ozonizer)

  • 박지호;김동완;우성훈;노인배;우정인
    • 전기학회논문지P
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    • 제55권1호
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    • pp.13-20
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    • 2006
  • In this paper, a control method of ozone generator for a tiny deodorizer is proposed, and also a cooling technique is described which is cooling down the flowing air gap into a silent discharger to $2[^{\circ}C]$ to generate ozone of high density and diffusing power. As the digital control system for this method, a double feedback loop is designed which detects the voltage and current of equivalent capacitor of the discharger and compensates for the poor power waveform caused by the noise at high discharging frequency. During the plant modeling of this system, computing time factor is considered as a unique parameter of the power system to improve the respond characteristics with regard to fluctuating load and to replenish the computing time delay of the controller. Through the experiment, sinusoidal input current for discharger can be acquired and all the effectiveness of this accurate control system over unstable ozone discharger are proved.

Intelligent Massive Traffic Handling Scheme in 5G Bottleneck Backhaul Networks

  • Tam, Prohim;Math, Sa;Kim, Seokhoon
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제15권3호
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    • pp.874-890
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    • 2021
  • With the widespread deployment of the fifth-generation (5G) communication networks, various real-time applications are rapidly increasing and generating massive traffic on backhaul network environments. In this scenario, network congestion will occur when the communication and computation resources exceed the maximum available capacity, which severely degrades the network performance. To alleviate this problem, this paper proposed an intelligent resource allocation (IRA) to integrate with the extant resource adjustment (ERA) approach mainly based on the convergence of support vector machine (SVM) algorithm, software-defined networking (SDN), and mobile edge computing (MEC) paradigms. The proposed scheme acquires predictable schedules to adapt the downlink (DL) transmission towards off-peak hour intervals as a predominant priority. Accordingly, the peak hour bandwidth resources for serving real-time uplink (UL) transmission enlarge its capacity for a variety of mission-critical applications. Furthermore, to advance and boost gateway computation resources, MEC servers are implemented and integrated with the proposed scheme in this study. In the conclusive simulation results, the performance evaluation analyzes and compares the proposed scheme with the conventional approach over a variety of QoS metrics including network delay, jitter, packet drop ratio, packet delivery ratio, and throughput.

방출단층촬영 시스템을 위한 GPU 기반 반복적 기댓값 최대화 재구성 알고리즘 연구 (A Study on GPU-based Iterative ML-EM Reconstruction Algorithm for Emission Computed Tomographic Imaging Systems)

  • 하우석;김수미;박민재;이동수;이재성
    • Nuclear Medicine and Molecular Imaging
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    • 제43권5호
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    • pp.459-467
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    • 2009
  • 목적: ML-EM (The maximum likelihood-expectation maximization) 기법은 방출과 검출 과정에 대한 통계학적 모델에 기반한 재구성 알고리즘이다. ML-EM은 결과 영상의 정확성과 유용성에 있어 많은 이점이 있는 반면 반복적인 계산과 방대한 작업량 때문에 CPU(central processing unit)로 처리할 때 상당한 연산시간이 소요되었다. 본 연구에서는 GPU(graphic processing unit)의 병렬 처리 기술을 ML-EM 알고리즘에 적용하여 영상을 재구성하였다. 대상 및 방법: 엔비디아사(社)의 CUDA 기술을 이용하여 ML-EM 알고리즘의 투사 및 역투사 과정을 병렬화 전략을 구상하였으며 Geforce 9800 GTX+ 그래픽 카드를 이용하여 병렬화 연산을 수행하여 기존의 단일 CPU기반 연산법과 비교하였다. 각 반복횟수마다 투사 및 역투사 과정에 걸리는 총 지연 시간과 퍼센트 오차(percent error)를 측정하였다. 총 지연 시간에는 RAM과 GPU 메모리 간의 데이터 전송 지연 시간도 포함하였다. 결과: 모든 반복횟수에 대해 CPU 기반 ML-EM 알고리즘보다 GPU 기반 알고리즘이 더 빠른 성능을 나타내는 것을 확인하였다. 단일 CPU 및 GPU 기반 ML-EM의 32번 반복연산에 있어 각각 3.83초와 0.26초가 걸렸으며 GPU의 병렬연산의 경우 15배 정도의 개선된 성능을 보였다. 반복횟수가 1024까지 증가하였을 경우, CPU와 GPU 기반 알고리즘은 각각 18분과 8초의 연산시간이 걸렸다. GPU 기반 알고리즘이 약 135배 빠른 처리속도를 보였는데 이는 단일 CPU 계산이 특정 반복횟수 이후 나타나는 시간 지연에 따른 것이다. 결과적으로, GPU 기반 계산이 더 작은 편차와 빠른 속도를 보였다. 결론: ML-EM 알고리즘에 기초한 GPU기반 병렬 계산이 처리 속도와 안정성을 더 증진시킴을 확인하였으며 이를 활용해 다른 영상 재구성 알고리즘에도 적용시킬 수 있을 것으로 기대한다.

Performance Optimization and Analysis on P2P Mobile Communication Systems Accelerated by MEC Servers

  • Liang, Xuesong;Wu, Yongpeng;Huang, Yujin;Ng, Derrick Wing Kwan;Li, Pei;Yao, Yingbiao
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제16권1호
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    • pp.188-210
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    • 2022
  • As a promising technique to support tremendous numbers of Internet of Things devices and a variety of applications efficiently, mobile edge computing (MEC) has attracted extensive studies recently. In this paper, we consider a MEC-assisted peer-to-peer (P2P) mobile communication system where MEC servers are deployed at access points to accelerate the communication process between mobile terminals. To capture the tradeoff between the time delay and the energy consumption of the system, a cost function is introduced to facilitate the optimization of the computation and communication resources. The formulated optimization problem is non-convex and is tackled by an iterative block coordinate descent algorithm that decouples the original optimization problem into two subproblems and alternately optimizes the computation and communication resources. Moreover, the MEC-assisted P2P communication system is compared with the conventional P2P communication system, then a condition is provided in closed-form expression when the MEC-assisted P2P communication system performs better. Simulation results show that the advantage of this system is enhanced when the computing capability of the receiver increases whereas it is reduced when the computing capability of the transmitter increases. In addition, the performance of this system is significantly improved when the signal-to-noise ratio of hop-1 exceeds that of hop-2.