본 논문은 ATM 망에서 멀티미디어 데이터 서비스를 지원하기 위한 가입자단 플랫폼을 제안한다. AAL2 프로토콜, 스케줄러 알고리듬 등이 별도의 AAL2 프로세서로 설계되어 제안된 플랫폼은 AAL/ATM 관련 기능이 소프트웨어로 처리되던 기존 플랫폼에 비해 호스트 프로세서의 부하를 크게 줄일 수 있으며 ATM망을 통한 멀티미디어 데이터의 실시간 처리가 용이하게 하였다. 2중 타임 슬롯 링 구조를 적용한 ATS(Adaptive Time Slot) 스케쥴러는 VBR-rt, UBR, CBR 트래픽의 데이터 스케쥴링을 위한 효과적이고 간단한 방안을 제공한다 음성 압축 및 처리를 위하여 TI의 TMS320C5402 DSP를 적용하였고 AAL2 프로세서는 0.35 마이크론 공정에서 칩으로 제작되었다. VoDSL(Voice over DSL) 서비스를 위한 프로토콜을 구현하여 가입자 단말을 설계 제작하고 시험망에서 실험을 해 본 결과 $97\%$이상의 통화 성공율과 안정된 음성 서비스를 보장할 수 있음을 알 수 있다.
정수계획법에 기반 한 기법들은 다양한 승무일정계획 최적화 문제를 해결하는 데 매우 효과적인 것으로 알려져 있다. 그러나 정수계획법은 대상 문제의 제약조건 및 목적함수가 모두 선형적으로 표현되어야만 적용이 가능하다는 단점이 있으며 문제의 규모가 클 경우 과도한 수행 시간과 메모리 자원을 요구하게 된다. 반면 이웃해 탐색 기법과 같은 휴리스틱 탐색 기법은 대상 문제의 제약조건이나 목적함수의 형태에 관계없이 쉽게 적응이 가능하다. 그러나 이웃해 탐색 기법은 복잡한 탐색 공간을 탐색할 경우 국소 최적해에 도달한 후 국소 최적해로부터 쉽게 빠져나오지 못하는 경우가 많다. 본 논문에서는 이웃해 탐색 기법과 정수계획법의 장점을 효과적으로 결합하기 위한 방안을 제시하고 있으며 실제 운행중인 지하철 승무일정계획 문제에 적용해 봄으로써 대규모 승무일정계획 최적화 문제에 성공적으로 적용될 수 있음을 확인하였다.
본 논문에서는 무선 ATM망에서 rt-VBR 서비스를 위한 동적 슬롯 할당 기법을 제안한다. 제안된 방식에서는 슬롯 할당을 요구하기 위한 예약 요청 패킷을 경쟁 기반으로 전송하고, 예약 요청이 성공하면 단말기에서는 비 경쟁 방식으로 동적 매개변수를 전달한다. 기지국 스케줄러는 예약이 성공한 단말기들이 잔여수명과 요청하는 슬롯 수와 같은 동적 매개변수를 전송하기 위한 DPS 미니슬롯을 할당한다. 한편 기지국 스케줄러는 단말기들이 전송한 잔여수명을 기반으로 잔여수명이 가장 짧은 단말기에게 상향 데이터 슬롯을 우선적으로 할당한다. 본 논문에서는 제안한 방식의 성능을 시뮬레이션을 통하여 분석하였다. 시뮬레이션의 결과, 제안한 동적 슬롯 할당 기법은 셀 손실률을 낮게 유지하면서 rt_VBR 서비스가 요구하는 전송 지연을 보장하고 있음을 알 수 있다.
Most countries worldwide are finding it difficult to make decisions regarding the utilization of water resources and the ecological flow protection of rivers because of serious water shortages and global climate warming. To overcome this difficulty, accurate ecological flow processes and protected ecological objectives are required. Since the introduction of the concept, ecological flow calculations have been developed for more than 60 years. This technical development has always been dominated by countries such as the United States, Australia, and the United Kingdom. The technical applications, however, vary substantially worldwide. Some countries, for instance, did not readjust the method because of a lack of understanding of the ecological effect or because they failed to achieve elaborate scheduling. Mostly, readjustments were not made because the users could not make their choices from among numerous methods for ecological flow. This paper presents three research results based on a systematic review of 240 methods with clear connotation boundaries. First, the ecological flow algorithm was developed along with the scientific and technological progress in the river ecosystem theory, ecohydrological relationship, and characterization and simulation of hydrological and hydrodynamic processes. In addition, the basis of the method has evolved from the hydrological process of the ecosystem, hydraulics-habitat conditions, and social development interference to whole ecosystem simulation. Second, 240 methods were classified into 50 sub-categories to evaluate their advantages and disadvantages according to the ecological flow algorithms of hydrology, hydraulics, habitat, and other comprehensive methods. According to this evaluation, 60% of the methods were not suitable for further application, including the method based on the percentage of natural runoff. Furthermore, the applicability of the remaining methods was presented according to the evaluation based on the aspects of allocation of water resources, water conservancy project scheduling, and river ecological evaluation. Third, In the future, most developing countries should strengthen the guarantee of high-standard ecological flow via a coordination mechanism for the ecological flow guarantee established under a sustainable framework or via an ecological protection pattern at the national level according to the national system. Concurrently, a reliable ecological flow demand process should also be established on the basis of detailed investigation and research on the relationship between river habitats, ecological hydrology, and ecological hydraulics. This will ensure that the real-time evaluation of ecological flow forces the water conservancy project scheduling and accurate allocation of water.
본 논문에서는 전력망 연계형 마이크로그리드의 분산에너지자원을 위한 에너지관리시스템의 구조에 대해 서술한다. 전력망 연계형 마이크로그리드의 분산에너지자원 에너지관리시스템은 분산에너지자원들의 상태나 시간대별 차등요금제와 같은 마이크로그리드 내외의 각종 정보들을 다양한 프로토콜들을 통해 수집한다. 에너지관리시스템은 수집한 정보들을 바탕으로 예측과 최적화 계산을 수행하고, 전기요금 절감이라는 마이크로그리드 최적운영 목표를 달성할 수 있도록 분산에너지자원들의 운전 스케줄을 도출한다. 최적운영 달성을 위하여 에너지관리시스템은 내부적으로 효과적 스케줄 도출을 위한 알고리즘을 포함하고 있어야하며, 도출한 스케줄을 외부의 분산에너지자원에 전달할 수 있는 프로토콜을 갖추어야 한다. 예측 과정에서 발생하는 실제와의 오차를 줄이기 위하여 에너지관리시스템은 rolling horizon controller로 작동한다. 도출된 운전 스케줄은 국제표준프로토콜을 통하여 실시간으로 분산에너지자원에 전달되어 마이크로그리드 최적운영을 가능하도록 한다.
버스정보 시스템을 이용하는 시민들은 더 정확한 예측 정보를 원한다. 하지만 평균 기반 단기간 예측 알고리즘을 사용하는 대부분의 버스정보시스템에서는 교통흐름, 신호주기, 정차시간 등의 영향이 고려되지 않기 때문에 많은 오차를 포함하고 있는 실정이다. 따라서 본 논문에서는 오차의 영향요인 분석을 통해 예측정보의 정밀도를 향상시켜 시민들의 편의를 도모하고자 한다. 이에 현재 운영되고 있는 버스정보 시스템의 자료를 토대로 오차의 영향요인을 분석했다. 분석 데이터에서 시간대별 특성과 지리적 여건에 의한 영향이 복합적으로 나타나고, 정차시간과 단위구간속도에 미치는 영향도가 다름을 보였다. 이에 따라 정차시간은 일반화 가법 모형을 사용하여 시간, GPS 좌표, 통과 노선수의 설명변수로 패턴을 구축하고, 단위구간에 대해 은닉 마르코프 모델을 사용하여 교통흐름에 따른 영향도를 고려한 패턴을 구축했다. 패턴 구축의 결과로 정밀한 실시간예측이 가능하고, 노선 통행속도의 장기간 예측이 가능했다. 마지막으로 관측 데이터와 예측 데이터의 통계적 검정 과정을 통해 전구간 예측에 적합한 모델임을 보였다. 본 논문의 결과로 시민들에게 더 정확한 예측 정보를 제공하고, 장기간 예측은 배차시간 등의 의사결정에 중요한 역할을 수행할 수 있으리라 생각한다.
비동기식 제 3세대 이동통신 시스템인 GPRS망은 기존의 제 2세대 통신인 GSM 방식에 GGSN과 SGSN 노드를 추가함으로써 패킷 교환 방식을 가능하게 하였다. 따라서 GPRS망과 인터넷 망을 연결시켜주는 관문(Gateway) 역할을 수행하는 GGSN 노드의 성능과 용량을 최적화 시키기 위한 패킷 트래픽 처리 방안에 대한 연구가 필요하다. 이를 위해 본 연구에서는 외부 인터넷 망으로부터 GGSN 노드에 도착되는 인터넷 패킷 트래픽의 모델을 정립하고, 이를 효율적으로 처리하기 위한 GGSN노드의 프로토콜 구조를 분석하여 처리 프로세서들의 트래픽 처리 능력을 분석하기 위한 성능모델을 만든다. 제안된 성능 모델의 시뮬레이션을 통해서 다양한 트래픽 부하 상태에서 처리 능력에 대해 분석한다. 입력 트래픽인 Speech, Video, WWW, E-mail에 대해 실시간 트래픽인 Speech와 Video의 QoS 요구사항을 만족시키기 위해 여러 스케줄링 알고리즘을 적용하여 각각의 기법에 대한 성능을 분석하였다.
스마트폰, 태블릿 등 모바일 기기에서 GPS 기술을 적용하는 다양한 위치-기반 서비스(Location-Based Service)가 있다. 본 논문에서는 코로나 19로 인해 비대면 서비스가 증가하는 현실에서 비대면 지향의 위치-기반 서비스 소프트웨어를 설계하였다. 제안한 모델은 물품 혹은 서비스를 거래하는 주체들이 거래를 위해 위치 정보를 파악하고, 실시간으로 확인된 정보를 활용한다. 제안된 스케줄링 및 우선순위 제어 알고리즘을 통해 효율적인 서비스 할당이 가능하며, 이를 검증하기 위해 웹/앱 기반으로 시뮬레이션을 수행하였다. 상용화된 플랫폼이 위치-기반 중고 물품 거래 중심인데 반해, 설계한 방법은 개인간 직거래가 아닌 비대면 서비스를 제공하고, 소상공인, 프랜차이즈 등 사용자에게 광범위한 거래 및 서비스를 제공한다는 점에서 차별성이 있다.
본 논문은 프로젝트 일정을 계획하고 관리하는 PERT/GANTT 차트를 쉽게 그릴 수 있는 임계경로 탐색 알고리즘을 제안하였다. 프로젝트 일정을 결정하는 임계경로를 계산하기 위해 일반적으로 CPM (Critical Path Method)이 적용되고 있다. 그러나 CPM은 프로젝트 수행 활동들의 수행 기간과 상호 의존 관계에 따라 초기에 작성된 네트워크 다이어그램에 대해 임계경로를 계산하는데 5 단계를 수행하며, $T_E$ (The Earliest Time)을 계산하는 노드 (활동)들의 순서를 결정하는 방법을 제시하지 않아 특정 노드의 $T_E$를 정확히 계산하지 못할 수도 있다. 또한, CPM으로 얻은 네트워크 다이어그램의 활동들의 수행 순서가 시각적으로 명확히 표현할 수 없어 Lucko는 9 단계를 거치는 알고리즘을 제안하였다. 반면에, 제안된 알고리즘은 먼저, 초기에 작성된 네트워크 다이어그램에 대해 너비우선 탐색으로 노드들을 레벨로 재배치하여 수행 순서를 사전에 결정한다. 다음으로, 각 레벨에 속한 노드들을 임의로 선택하여 $T_E$를 계산하는 단계만을 거쳐 임계경로를 즉시 결정한다. 마지막으로, 각 레벨에서 임계경로에 속한 노드들의 $T_E$를 기준으로 임계경로에 속하지 않은 노드들의 $T_E$에 따라 약간의 이동으로 프로젝트 활동들의 수행 순서를 시각적으로 명확히 표현하도록 하였다. 제안된 알고리즘은 10개의 실제 프로젝트 데이터에 대해 적용성을 검증하였다. 제안된 알고리즘은 모든 프로젝트에서 임계경로를 구할 수 있었으며, 활동들의 수행 순서를 시각적으로 명확히 표현하였다. 또한, 제안된 알고리즘은 CPM의 5단계를 1단계로 단축시키는 장점과 더불어 활동들의 수행순서를 명확히 표현하기 위한 Lucko의 9 단계 수행 과정을 2단계로 간단히 하였으며, PERT/GANTT 차트로 즉시 전환시킬 수 있는 장점도 갖고 있다.
네트워크 연결을 위한 고속 스위치는 계속해서 발달하여 왔으며, 스위치가 필요한 성능을 내는가를 여러 조건으로 분석하는 것은 중요한 일이다. 하지만, 복잡한 구조를 가진 시스템을 모델링하여 그 성능을 측정하는 것은 쉬운 일이 아니다. 큐잉이론을 이용한 모델링은 큰 상태 공간을 고려해야 됨은 물론이고 성능평가에 있어서도 복잡한 계산과정을 수행해야 하지만, SAN(Stochastic Activity Networks)에 의한 모델링과 성능평가는 그에 비해 간단하다는 장점이 있다. 본 논문의 목적은 출력포트에 큐를 갖는 고속 ATM 스위치를 확장된 SPN(Stochastic Petri Net)인 SAN을 이용해 모델링하고, 셀 도착 과정은 실제 트래픽과 유사한 특징을 가지고 있는 MMPP(Markov Modulated Poisson Process)로 모델링하여 그 성능을 평가하는데 있다. MMPP 모델을 이용한 버스티 트래픽을 고겨한 성능측정과 아울러 SAN의 장점을 이용한 확장이 용이한 스위치 모델을 보이고자 한다. 제한된 버퍼 크기를 갖는 출력 큐잉 ATM 스위치에 도착하은 셀은 포아송 도착 과정에서는 정확히 표현할 수 없는 버스티 특징을 표현할 수 있어 좀더 실제 트래픽에 가까운 MMPP로 모델링한다. SAN 모델은 UltraSAN 소프트웨어 패키지를 이용해 대기행렬의크기, 지연시간 그리고 셀 손실률에 대한 성능을 측정한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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