• 정보과학회 논문지
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• 제43권7호
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• pp.763-772
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• 2016

다양한 센서가 부착된 스마트 폰의 보급으로 상황인지 어플리케이션 시장의 규모가 발달하고 있다. 하지만, 한정된 전력으로 인해 원활한 서비스를 제공받기는 어렵다. 상황인지 어플리케이션 관점에서 볼 때, 컨텍스트의 종류에 따라 필요한 센싱 정보가 다르기 때문에, 컨텍스트의 전이가 발생하면 필요한 센서들의 변화로 인해 센서 모듈들을 끄고 켜는 과정에서의 전력 소비가 크며, 정확한 센싱이 되지 않는 상황에서 과도한 센싱을 시도하게된다. 본 논문에서는 실내/실외 컨텍스트 전이에서 발생하는 전력 소모에 초점을 두고 해당 컨텍스트와 연관된 센서 활동을 모델링 한 뒤, 컨텍스트 전이가 일어나는 시점을 감지하여 전력 소모를 최소화할 수 있는 freezing 알고리즘을 적용하는 기법을 제안한다. 시중의 실내/실외 위치추적 어플리케이션을 이용하여 컨텍스트 전이가 발생하는 지점에서, 제안하는 기법의 유무에 따른 소비 전력 차이를 실측하였으며, 시중의 어플리케이션의 실제 구동 중 컨텍스트 전이과정에서의 전력 절감이 있었으며, 전체 시나리오에서 약 20%의 전력 절감 효과를 얻었다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제12권11호
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• pp.5357-5381
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• 2018

Cloud computing offers a wide range of on-demand resources over the internet. Utility-based resource allocation in cloud data centers significantly increases the number of cloud users. Heavy usage of cloud data center encounters many problems such as sacrificing system performance, increasing operational cost and high-energy consumption. Therefore, the result of the system damages the environment extremely due to heavy carbon (CO2) emission. However, dynamic allocation of energy-efficient resources in cloud data centers overcomes these problems. In this paper, we have proposed Energy and Service Level Agreement (SLA) Aware Resource Allocation Heuristic Algorithms. These algorithms are essential for reducing power consumption and SLA violation without diminishing the performance and Quality-of-Service (QoS) in cloud data centers. Our proposed model is organized as follows: a) SLA violation detection model is used to prevent Virtual Machines (VMs) from overloaded and underloaded host usage; b) for reducing power consumption of VMs, we have introduced Enhanced minPower and maxUtilization (EMPMU) VM migration policy; and c) efficient utilization of cloud resources and VM placement are achieved using SLA-aware Modified Best Fit Decreasing (MBFD) algorithm. We have validated our test results using CloudSim toolkit 3.0.3. Finally, experimental results have shown better resource utilization, reduced energy consumption and SLA violation in heterogeneous dynamic cloud environment.

• ETRI Journal
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• 제36권4호
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• pp.635-642
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• 2014

Three-dimensional integrated circuits (3D ICs) implement heterogeneous systems in the same platform by stacking several planar chips vertically with through-silicon via (TSV) technology. 3D ICs have some advantages, including shorter interconnect lengths, higher integration density, and improved performance. Thermal-aware design would enhance the reliability and performance of the interconnects and devices. In this paper, we propose thermal-aware floorplanning with min-cut die partitioning for 3D ICs. The proposed min-cut die partition methodology minimizes the number of connections between partitions based on the min-cut theorem and minimizes the number of TSVs by considering a complementary set from the set of connections between two partitions when assigning the partitions to dies. Also, thermal-aware floorplanning methodology ensures a more even power distribution in the dies and reduces the peak temperature of the chip. The simulation results show that the proposed methodologies reduced the number of TSVs and the peak temperature effectively while also reducing the run-time.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제46권7호
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• pp.22-28
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• 2009

멀티프로세서가 임베디드 시스템에서 널리 쓰임에 따라 지원되는 전력 최소화 기법을 이용하여 태스크를 수행하기 위해 필요한 에너지의 소모량을 줄여야 할 필요성이 대두된다. 본 논문은 동적 전압 스케일링 및 전력 셧다운을 이용하여 에너지 소모를 최소화 하는 태스크 스케줄링 알고리즘을 멀티프로세서 환경을 위해 제안하였다. 제안된 알고리즘에서는 전력 셧다운시의 에너지 및 타이밍 오버헤드를 고려하여 반복적으로 태스크 할당 및 태스크 순서화를 수행한다. 제안된 반복적인 태스크 스케줄링을 통해 전체 에너지 소모를 줄이는 가장 좋은 해를 얻을 수 있었다. 전체 에너지 소모는 리니어 프로그래밍 모델 및 전력 셧다운의 임계 시간을 고려하여 계산되었다. 실제 어플리케이션으로부터 추출된 표준 태스크 그래프에 기반을 둔 실험 결과를 통해 하드웨어 자원 및 시간제한에 따른 에너지 소모 관계를 분석하였다. 실험 결과를 볼 때 제안된 알고리즘은 기존의 우선권 기반의 태스크 스케줄링에 대해서 의미 있는 성능 향상을 얻을 수 있었다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제11권5호
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• pp.641-650
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• 2008

휴대 기기의 보급 확대에 따라 작은 배터리의 사용 시간 연장을 위해 배터리의 전력 관리 기법이 필요하다. 기존의 전력 관리 기법들은 전압 변경에 따른 오버헤드를 고려하지 않거나 부분적으로 고려하였다. 따라서 전압 변경 오버헤드는 개인용 멀티미디어 시스템의 실시간 태스크의 스케줄을 보장 못하는 경우가 발생할 수 있다. 본 논문은 전압 변경 오버헤드를 고려하면서 시스템의 이용률 정보를 바탕으로 사용 가능한 주파수의 개수와 연속된 주파수 사이의 간격을 조절하여 소비 전력을 줄이는 전력 관리 알고리즘을 제안한다. 본 알고리즘은 주파수 변경 회수를 줄여 기존의 CC RT-DVS 방법과 smoothing 방법에 비해 10에서 25%정도 소비 전력을 절감할 수 있다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제10권12호
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• pp.5191-5211
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• 2016

It is essential to satisfy class-specific QoS constraints to provide broadband services for new generation networks. The present study proposes a QoS-driven multicast scheme for wireless networks in which the transmission rate and end-to-end delay are assumed to be bounded during a multiple multicast session. A distributed algorithm was used to identify a cost-efficient sub-graph between the source and destination which can satisfy QoS constraints of a multicast session. The model was then modified as to be applied for wireless networks in which satisfying interference constraints is the main challenge. A discrete power control scheme was also applied for the QoS-aware multicast model to accommodate the effect of transmission power level based on link capacity requirements. We also proposed random power allocation (RPA) and gradient power allocation (GPA) algorithms to efficient resource distribution each of which has different time complexity and optimality levels. Experimental results confirm that the proposed power allocation techniques decrease the number of unavailable links between intermediate nodes in the sub-graph and considerably increase the chance of finding an optimal solution.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제47권2호
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• pp.106-114
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• 2010

본 논문은 기가 스케일 System on Chip(SoC)를 위한 통합 설계 및 검증 플랫폼을 제안한다. VLSI 집적도의 발달로 그 복잡도가 증가하여 기존의 RTL 설계 방식으로는 그 생산성 차이(Production Gap)를 극복할 수 없게 되었다. 또한, 검증 차이(Verification Gap)의 증가로 검증 방법론에도 커다란 변혁이 필요하게 되었다. 본 플랫폼은 기존의 상위 수준 합성을 포함하며, 그 결과물을 이용하여 저 전력 설계의 전원 인식 검증 플랫폼과 검증 자동화를 개발하였다. 상위 수준 합성 시 사용되는 Control and Data Row Graph (CDFG)와 고 입력인 상위 수준 언어와 RTL를 기반으로 한 검증 플랫폼 자동화와 전원 인식 검증 방법론을 개발하였다. 검증 플랫폼에는 자동 검사 기능을 포함하고 있으며 Coverage Driven Verification을 채택하고 있다. 특히 전원 인식 검증을 위하여 개발된 조건 랜덤 벡터 생성 알고리듬을 사용하여 랜덤 벡터의 개수를 최소 5.75배 감소시키는 효과를 가져왔고, 전원과 전원 셀에 대한 모델링 기법을 이용하여 일반적인 로직 시뮬레이터 툴을 통해서도 전원 인식 검증을 가능하게 하였다. 이러한 통합된 설계 및 검증 플랫폼은 시스템 수준의 설계에서 검증, 합성에 이르는 전 설계 흐름을 완전 자동화 하여 상위 수준의 설계와 검증을 가능하게 하고 있다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제7권5호
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• pp.949-966
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• 2013

Recently, Wireless Body Area Network (WBAN) has promise to revolutionize human daily life. The need for multiple sensors and constant monitoring lead these systems to be energy hungry and expensive with short operating lifetimes. In this paper, we offer a review of existing work of WBAN and focus on energy-aware management in it. We emphasize that nodes computation, wireless communication, topology deployment and energy scavenging are main domains for making a long-lived WBAN. We study the popular power management technique Dynamic Voltage and Frequency Scaling (DVFS) and identify the impact of slack time in Dynamic Power Management (DPM), and finally propose an enhanced dynamic power management method to schedule scaled jobs at slack time with the goal of saving energy and keeping system reliability. Theoretical and experimental evaluations exhibit the effectiveness and efficiency of the proposed method.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제11권2호
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• pp.480-489
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• 2016

Hidden station problem can occur in power-line communication (PLC) networks. A simple solution to the problem has been proposed to use request-to-send (RTS)/clear-to-send (CTS) exchange, but this approach cannot solve the hidden station problem perfectly. This paper revisits the problem for PLC networks and designs a protocol to solve it. We first analyze the throughput performance degradation when the hidden station problem occurs in PLC networks. Then, we propose an interferer aware multiple access (IAMA) protocol to enhance throughput and fairness performances, which uses unique characteristics of PLC networks. Using the RTS/CTS exchange adaptively, the IAMA protocol protects receiving stations from being interfered with neighboring networks. Through extensive simulations, we show that our proposed protocol outperforms conventional random access protocols in terms of throughput and fairness.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제13권2호
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• pp.258-264
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• 2010

Ad-hoc 네트워크를 구성하는 정보단말노드 의 가용전력은 노드의 크기나 무게 등의 제약에 따라 제한을 받게 되는데 이는 네트워크에서의 심각한 제약조건이 된다. 따라서 노드간의 전송경로를 구성할 때 효율적인 전력소비를 고려할 수 있도록 노드의 전력조건을 고려하여야 한다. 본 논문에서는 멀티미디어 데이터 전송에 필요한 대역폭 요구조건을 만족하면서 소스노드로부터 목적노드까지의 전송에 필요로 하는 전력소비를 최소화 하는 QoS 라우팅 프로토콜을 제안한다. 제안된 라우팅 방식의 성능을 시뮬레이션으로 평가하여 노드의 전력소모를 줄이고 네트워크 수명 이 기존의 QoS 라우팅에 비교하여 개선되었음을 확인하였다.