• 제목/요약/키워드: Load-balancing

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6상 영구자석 동기전동기의 고장대응운전을 위한 3상 구동시스템 전환 알고리즘 (Three Phase Drive Transfer Algorithm for Fault Tolerance Control of Six-Phase PMSM)

  • 김성훈;장원진;조관열;김학원
    • 전력전자학회논문지
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    • 제26권4호
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    • pp.256-262
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    • 2021
  • Six-phase motors can be used in industrial applications, such as an electric vehicle, due to their high reliability and low current magnitude per phase. An asymmetrical PMSM with two sets of three-phase windings is a commonly used structure for six-phase motors, with each winding set demonstrating a phase difference of 30°. Although the asymmetrical PMSM presents low torque ripples, its dynamic torque response deteriorates due to coupled components in the two three-phase windings. The decoupled VSD control is applied to eliminate the coupling effect. Load ratio control of two inverters for the six-phase PMSM is proposed in this study. DQ currents are controlled on the basis of two synchronous reference frames, and the six-phase drive system can be changed to a three-phase drive system when one inverter presents fault conditions. The operation and effectiveness of the proposed algorithm is verified through simulation and experiments. The six-phase drive system is transferred to a three-phase drive system by changing the current reference of the second DQ reference frame. Moreover, control of both torque and speed exhibits satisfactory performance before and after the mode change.

사물인터넷에서 분산 발행/구독 구조를 위한 하이퍼큐브 격자 쿼럼의 설계 및 응용 (Design and Its Applications of a Hypercube Grid Quorum for Distributed Pub/Sub Architectures in IoTs)

  • 배인한
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제25권8호
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    • pp.1075-1084
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    • 2022
  • Internet of Things(IoT) has become a key available technology for efficiently implementing device to device(D2D) services in various domains such as smart home, healthcare, smart city, agriculture, energy, logistics, and transportation. A lightweight publish/subscribe(Pub/Sub) messaging protocol not only establishes data dissemination pattern but also supports connectivity between IoT devices and their applications. Also, a Pub/Sub broker is deployed to facilitate data exchange among IoT devices. A scalable edge-based publish/subscribe (Pub/Sub) broker overlay networks support latency-sensitive IoT applications. In this paper, we design a hypercube grid quorum(HGQ) for distributed Pub/Sub systems based IoT applications. In designing HGQ, the network of hypercube structures suitable for the publish/subscribe model is built in the edge layer, and the proposed HGQ is designed by embedding a mesh overlay network in the hypercube. As their applications, we propose an HGQ-based mechansim for dissemination of the data of sensors or the message/event of IoT devices in IoT environments. The performance of HGQ is evaluated by analytical models. As the results, the latency and load balancing of applications based on the distributed Pub/Sub system using HGQ are improved.

보안성 강화를 위한 블록체인기술의 활용과 개선방안 연구 (A Study on Security Enhancement for the Use and Improvement of Blockchain Technology)

  • 유승재
    • 융합보안논문지
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    • 제23권1호
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    • pp.63-68
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    • 2023
  • 본 연구에서는 블록체인 프로토콜과 네트워크 보안에 관련해서 MITM공격 및 DoS/DDoS 공격 등에 강한 대응수준을 갖출 수 있도록 블록체인 구성과 스마트 컨트랙트 상의 암호화 키 관리 방안과 에 대해 연구한다. 암호화 통신 프로토콜과 인증강화를 통한 중간자 공격(MITM)등의 데이터보안 위협에 대응, 노드간의 로드밸런싱과 분산화 된 방식으로 DDoS 공격 대응, 안전한 코딩과 취약점 검사, 안전한 합의알고리즘에 의한 스마트 컨트랙트 보안 강화, 사용자 인증과 권한 부여 강화를 통한 액세스 제어 및 인증, 블록체인 코어 및 노드의 보안성 강화, 기타 블록체인 프로토콜 업데이트 및 보안 강화를 위한 모니터링 시스템 구축 등을 통해 보안성이 강화된 블록체인 기술을 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

무선 센서네트워크에서 링크퀄리티 기반의 부하 균등 분산을 통한 라이프타임 연장 방법 (Link Quality Based Load Balancing Method for Prolonging Lifetime in Wireless Sensor Networks)

  • 안민준;홍정의;추현승
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2011년도 춘계학술발표대회
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    • pp.568-571
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    • 2011
  • 센서네트워크에서 가장 기본적이고 중요한 기능 중 하나는 주변정보를 수집하고 수집한 정보를 취합하는 것이다. 하지만 정보 취합 과정에서 특정 경로를 자주 이용하게 되면, 해당 경로상의 노드들에게 에너지 소비가 집중되어 네트워크가 일찍 단절 될 수 있다. 따라서 다양한 라우팅 경로를 갖고, 모든 노드의 부하를 균등하게 분산하여 네트워크 라이프타임을 늘리는 것이 중요하다. 그간, 여러 논문에서 리니어프로그래밍을 통해 각 노드의 부하를 균등하게 분산하기 위한 연구들이 활발히 이루어 졌다. 하지만 기존 연구들에서는 무선환경에서의 충돌, 감쇄 등으로 인한 전송 실패와 재전송에 드는 에너지측면을 제대로 반영하지 못하였다. 본 논문에서는 이러한 무선 네트워크 환경에서, 노드 간 링크퀄리티를 반영하여 재전송에 드는 비용까지 고려된, 정교한 부하 균등 분산 기법을 소개한다. 링크퀄리티를 고려하였을 때, 그렇지 않았을 때에 비해 에너지 측면과 전송 지연 측면에서 최대 100%를 상회하는 성능향상 결과를 보인다.

Optimizing Energy Efficiency in Mobile Ad Hoc Networks: An Intelligent Multi-Objective Routing Approach

  • Sun Beibei
    • 대한임베디드공학회논문지
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    • 제19권2호
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    • pp.107-114
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    • 2024
  • Mobile ad hoc networks represent self-configuring networks of mobile devices that communicate without relying on a fixed infrastructure. However, traditional routing protocols in such networks encounter challenges in selecting efficient and reliable routes due to dynamic nature of these networks caused by unpredictable mobility of nodes. This often results in a failure to meet the low-delay and low-energy consumption requirements crucial for such networks. In order to overcome such challenges, our paper introduces a novel multi-objective and adaptive routing scheme based on the Q-learning reinforcement learning algorithm. The proposed routing scheme dynamically adjusts itself based on measured network states, such as traffic congestion and mobility. The proposed approach utilizes Q-learning to select routes in a decentralized manner, considering factors like energy consumption, load balancing, and the selection of stable links. We present a formulation of the multi-objective optimization problem and discuss adaptive adjustments of the Q-learning parameters to handle the dynamic nature of the network. To speed up the learning process, our scheme incorporates informative shaped rewards, providing additional guidance to the learning agents for better solutions. Implemented on the widely-used AODV routing protocol, our proposed approaches demonstrate better performance in terms of energy efficiency and improved message delivery delay, even in highly dynamic network environments, when compared to the traditional AODV. These findings show the potential of leveraging reinforcement learning for efficient routing in ad hoc networks, making the way for future advancements in the field of mobile ad hoc networking.

인터넷 환경에서 서버간 부하 분산을 위한 새로운 웹 클러스터 기법 (A New Web Cluster Scheme for Load Balancing among Internet Servers)

  • 김승영;이승호
    • 정보처리학회논문지C
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    • 제9C권1호
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    • pp.115-122
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    • 2002
  • 본 논문에서는 능동적으로 서버의 상태 파악이 가능하고 서버의 운영테제에 의존적이지 않은 디스패처 방식을 개선하여 인터넷 환경에서 서버간 부하 분산을 위한 새로운 웹 클러스터 기법을 제안한다. 제안한 새로운 웹 클러스터 기법은 자율적 부하 분산 기능과 트랜잭션 페일 세이프(Transaction Fail-safe) 기능을 갖는다. 자율적 부하 분산 기능은 기존의 균등 분배와 고성 분배 부하 분산 방식을 개선하여 웹 클러스터 기법이 동작되는 상황에서 서버 각각의 부하 정도에 따라 실시간으로 트래픽(Traffic) 분배율을 조정하는 기능이다. 트랜잭션(Transaction) 페일 세이프 기능은 트랜잭션 단위의 복구가 지원되지 않는 기존의 방식을 개선하여 연속된 일련의 트랜잭션이 처리되는 도중 발생된 서버측 장애를 복구하여 주는 기능이다. 본 논문에서 제안한 새로운 빌 클러스터 기법은 유닉스 운영체제 환경에서 C 언어로 구현하였고, 기존의 상용 웹 클러스터 솔루션과의 벤치마크 비교를 통해 성능을 비교 분석하였다. 브로드케스팅 방식과의 성능 비교에서는 트래픽 처리량이 많아질수록 제안한 새로운 웹 클러스터 기법의 성능이 우수하였다. 라운드 로빈 DNS 방식과의 성능 비교에서 트래픽 처리 성능은 비슷하였으나, 서버의 장애 상황에서는 제안한 새로운 웹 클러스터 기법이 트래픽을 보다 신뢰적으로 처리 하였다. 따라서 본 논문에서 제안한 새로운 빌 클러스터 기법을 인터넷 서비스에 적용할 경우 급격히 증가하는 서비스 요청과 이로 인한 서버의 과부하론 효율적으로 처리하여 보다 신뢰적인 서비스가 가능할 것으로 기대된다.

한칸형 전통 사각정자의 지붕부 연구 (A Study on the Roof Components of the Traditional Single-Room Square Type Pavilion)

  • 정다인;김충식
    • 한국전통조경학회지
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    • 제39권3호
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    • pp.56-64
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    • 2021
  • 정자는 전통 조경에서 중요한 경관적 장치이자 공간을 구성하는 대표적인 시설이다. 전통 조경공간에 대한 해석과 계승을 위해서는 전통 정자의 형상과 구조에 대한 연구도 동반되어야 한다. 하지만 전통 정자의 양식과 구조에 관한 연구는 찾아보기 어렵다. 이에 본 연구는 정자의 형상을 결정짓는데 가장 비중이 큰 지붕부를 대상으로 구조적 특성의 규명을 목적으로 하였다. 연구결과는 다음과 같다. 구조를 파악할 수 있는 15개의 한칸형 전통 사각정자를 대상으로 분석한 결과 한 칸 정자의 지붕부의 유형을 구분짓는 주요 부재는 보, 종도리, 동자임을 확인하였다. 지붕 부재의 유무에 따라 정자는 보, 보+종도리보+동자, 종도리, 동자 등 5가지 유형으로 분류되었다. 또한 지붕부의 형상 분류를 토대로 보에 작용하는 하중과 결구를 분석한 결과 한칸형 전통 사각정자에서 보가 수장과 하중의 균형을 이루는 역할을 하기 위한 것임을 확인하였다. 본 연구는 정자 지붕부의 형태와 부재의 역할과 기능에 대해 크기, 비율, 하중 등으로 면밀하게 해석을 시도하였다는 점에서 의의가 있다.

MANET에서 배터리 잔량과 신호세기를 동시에 고려한 Power-aware 라우팅 프로토콜 (Residual Battery Capacity and Signal Strength Based Power-aware Routing Protocol in MANET)

  • 박건우;최종오;김형진;송주석
    • 정보처리학회논문지C
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    • 제13C권2호
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    • pp.219-226
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    • 2006
  • MANET은 토폴로지의 빈번한 변화에 따라 경로가 짧은 기간 동안만 유지되고 모든 노드는 에너지를 배터리에 의존하기 때문에 배터리에 많은 제약을 받는다 이와 같은 제한사항을 극복하기 위해 링크의 안정성을 유지하거나 파워 소모를 고려한 프로토콜에 대한 연구들이 활발히 이루어져 왔다. 하지만 링크의 안정성 또는 파워 소모의 어느 한 측면만을 고려함으로써 링크의 안정성은 높일 수 있으나 파워 소모가 효율적이지 못하다. 또한 전체 파워소모는 줄일 수 있으나 파워소모의 균형을 이루지 못함으로써 네트워크 수명을 오래 지속시킬 수 없는 문제점이 발생 한다. 본 논문에서는 배터리 잔량과 신호세기를 동시에 고려하여 각 노드들의 균형된 파워소모와 네트워크 전체의 파워 소모를 최소화함 으로써 네트워크 수명을 오래 지속시키기 위한 프로토콜인 RBSSPR(Residual Battery Capacity and Signal Strength Based Power-aware Routing Protocol in MANET)를 제안한다. RBSSPR은 AODV(Ad-hoc On-demand Distance Vector Routing)를 기반으로 하였다. NS-2 네트워크 시뮬레이션 결과를 통해, 제안된 RBSSPR이 특정 노드로 집중되는 트래픽을 분산시켜 파워소모의 균형을 이루고 네트워크 전체의 파워소모를 최소화함으로써 네트워크 수명을 연장시킴을 보였다.

다중 무선 공유기 환경에서 Multiple SSID를 이용한 대역폭 이용률 극대화 (Maximizing Utilization of Bandwidth using Multiple SSID in Multiple Wireless Routers Environment)

  • 곽후근;윤영효;정규식
    • 한국정보과학회논문지:정보통신
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    • 제35권5호
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    • pp.384-394
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    • 2008
  • 무선 공유기란 NAT(Network Address Translation) 기능을 사용하여 여러 무선 사용자가 인터넷회선 하나를 공유할 수 있게 해주는 장치이다. 여러 개의 무선 공유기를 여러 사용자가 공유하여 사용하는 학교 또는 소규모 사무실 환경에서 사용자들은 무선 공유기들을 임의대로 선택하여 사용할 수 있어서 특정 무선 공유기에 사용자들이 몰리는 현상이 발생할 수 있다. 이러한 경우 무선공유기와 사용자들 사이에 부하 불균형의 문제가 발생한다. 그로 인하여 생기는 문제점 중 하나는 사용자가 몰리는 무선 공유기에 속하는 사용자들의 경우 서비스가 원활하지 않다는 점이다. 또 다른 문제점은 무선 공유기 전체 자원 이용률이 낮다는 점이다. 이 문제들을 해결하는 방법으로 본 논문에서는 Multiple SSID를 이용하여 무선 공유기의 대역폭 이용률을 극대화하는 부하 공유 기법을 제안한다. 제안된 기법에서는 주기적으로 각 무선 공유기들의 사용 가능한 대역폭 정보를 Multiple SSR를 이용하여 사용자에게 보여준다. 새로운 사용자는 최대 사용가능 한 대역폭을 가진 무선 공유기를 선택한다. 이 방법은 사용자와 라우터들사이에서 대역폭 활용관점에서 좋은 부하 분산을 가능하게 해준다. 제안한 방법을 ASUS WL 500G 무선 공유기를 이용하여 구현하였으며 실험을 수행하였다. 실험을 통해 제안된 방법이 기존 방법에 비해 대역폭 이용률이 향상되었음을 확인하였다.

SDN 기반 LTE/EPC 네트워크에서 하이브리드 중앙-분산 이동성 관리 기법 (Hybrid Centralized-Distributed Mobility Management Scheme in SDN-Based LTE/EPC Networks)

  • 임현교;김용환;한연희
    • 한국통신학회논문지
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    • 제42권4호
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    • pp.768-779
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    • 2017
  • 최근 급격히 증가한 모바일 기기의 활성화로 인하여 CMM 기반의 LTE/EPC 네트워크에 과다한 데이터/제어 트래픽의 수용이 힘들어지는 문제가 중요 이슈로 부각되고 있다. 이를 해결하기 위하여 IETF에서는 Distributed Mobility Management (DMM) 기반의 이동성 관리 방안을 제안하였다. 하지만, DMM 기술은 중앙의 트래픽 부하 분산에 초점을 두고 있어서 과다한 제어 트래픽 수용에 관한 문제를 해결하기에는 부족하다. 따라서, 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위하여 SDN을 기반으로 CMM과 DMM을 함께 이용하는 C-DMM LTE/EPC 네트워크 구조를 제시한다. 이를 위하여, 기존의 LTE/EPC 네트워크 구조 변경을 최소화 하면서도 효율적인 DMM을 지원하기 위하여 기존 P-GW와 유사한 기능을 수행하는 Packet Data Network Edge Gateway (P-EGW)를 LTE 단말에 근접한 위치에 분산 배치하는 새로운 LTE/EPC 모델을 제안하고, 이를 위하여 단말의 이동성 및 PDN 연결 개수에 따라서 CMM과 DMM 기법 사이 중 하나를 선택하는 방안을 제안한다. 마지막으로, ONOS 컨트롤러와 Mininet 환경에서 각 기법들 사이의 데이터 처리량 및 제어 트래픽의 처리량을 비교하여 제안하는 네트워크 구조 및 기법에 대한 타당성을 입증한다.