본 논문에서는 실시간 제어 시스템에서의 지터를 줄이기 위한 스케줄링 기법들을 비교 분석한다. 기존의 실시간 지터에 대한 연구들은 동적우선순위 스케줄링 기법에 초점을 맞추는 반면, 본 논문의 연구는 실제 상황에서 더 널리 사용되는 고정우선순위 스케줄링 기법들에 중점을 둔다. 기존의 연구들에서 사용한 지터의 측정법은 상대적 값을 측정하기 때문에 유용하지 않은 경우가 있음을 지적하고, 새로운 측도를 제시하여 시뮬레이션을 통한 실험을 수행하였다. 실험 결과 본 논문에서 제시된 지터 한계를 이용한 고정우선순위 할당 기법이 지터 감소 및 제어 성능 향상에서 우수한 성능을 보임을 알 수 있다.
The considerations of the electrical device' characteristics and the customers' satisfaction have been important criteria for efficient smart grid systems. In general, an electrical device is classified into a non-interruptible device or an interruptible device. The consideration of the type is an essential information for the efficient smart grid scheduling. In addition, customers' scheduling preferences or satisfactions have to be considered simultaneously. However, the existing research studies failed to consider both criteria. This paper proposes a new and efficient smart grid scheduling framework considering both criteria. The framework consists of two modules - 1) A day-head smart grid scheduling algorithm and 2) Real-time sudden demand negotiation framework. The first method generates the smart grid schedule efficiently using an embedded genetic algorithm with the consideration of the device's characteristics. Then, in case of sudden electrical demands, the second method generates the more efficient real-time smart grid schedules considering both criteria. In order to show the effectiveness of the proposed framework, comparisons with the existing relevant research studies are provided under various electricity demand scenarios.
In this paper, we consider a new packet scheduling algorithm for real-time traffic in the HSDPA system that has been introduced for the WCDMA system, in order to provide high transmission rates. The objective of the design is to meet the maximum tolerable delay and consider channel assignment based on the received SIR for real-time traffic users. The proposed scheduling algorithm shows that the users are ranked by the ratios of the bits in the buffer to the residual time for transmission as priority order; then the ranked users are assigned certain number of channels based on the SIR value table. The simulation results show that the proposed algorithm can provide a lower packet drop rate, and satisfy real time quality of service (QoS) requirements.
Many embedded multimedia systems employ special hardware blocks to co-process with the main processor. Even though an efficient handling of such hardware blocks is critical on the overall performance of real-time multimedia systems, traditional real-time scheduling techniques cannot afford to guarantee a high quality of multimedia playbacks with neither delay nor jerking. This paper presents a hardware-aware rate monotonic scheduling (HA-RMS) algorithm to manage hardware tasks efficiently and handle special hardware blocks in the embedded multimedia system. The HA-RMS prioritizes the hardware tasks over software tasks not only to increase the hardware utilization of the system but also to reduce the output jitter of multimedia applications, which results in reducing the overall response time.
태스크 스케줄링은 여러 개의 수행 가능한 태스크 중에서 하나의 태스크를 선정하여 프로세서에 할당하는 중요한 역할을 한다. 실시간 시스템에서 경성 실시간 태스크를 적시에 스케줄링하지 못하면 시스템이 다운되는 최악의 상태가 발생하므로 실시간 시스템은 효율성, 자원 및 속도 등의 문제 외에도 시간 제약도 진지하게 고려해야 한다. 본 논문에서는 L-RE 좌표를 이용하여 실시간 다중프로세서 시스템에서의 새로운 우선순위 기준 스케줄링 알고리즘을 제안한다. L-RE 좌표 알고리즘은 태스크의 스케줄링 효율을 높이기 위해 고안 되었으며 우선순위를 할당하는데 데드라인과 함께 유휴시간을 고려하고 있다. 시뮬레이션 결과는 LR-E 알고리즘이 EDF보다 스케줄의 원활성을 높이고 또 LLF보다는 문맥교환 수를 줄일 수 있음을 보여준다.
In this paper, we propose an urgency- and efficiency-based wireless packet scheduling (UEPS) algorithm that is able to schedule real-time (RT) and non-real-time (NRT) traffics at the same time while supporting multiple users simultaneously at any given scheduling time instant. The UEPS algorithm is designed to support wireless downlink packet scheduling in an orthogonal frequency division multiple access (OFDMA) system, which is a strong candidate as a wireless access method for the next generation of wireless communications. The UEPS algorithm uses the time-utility function as a scheduling urgency factor and the relative status of the current channel to the average channel status as an efficiency indicator of radio resource usage. The design goal of the UEPS algorithm is to maximize throughput of NRT traffics while satisfying quality-of-service (QoS) requirements of RT traffics. The simulation study shows that the UEPS algorithm is able to give better throughput performance than existing wireless packet scheduling algorithms such as proportional fair (PF) and modified-largest weighted delay first (M-LWDF), while satisfying the QoS requirements of RT traffics such as average delay and packet loss rate under various traffic loads.
본 논문에서는 분산 실시간 시스템의 특징인 분산 처리 과정의 신뢰성을 지원하기 위한 동적 트랜잭션 처리 구조를 연구하였다. 실시간 분산 처리 환경에서 동적으로 발생하는 실시간 분산 트랜잭션 처리를 위하여 트랜잭션 내에 필수적인 3가지 언어적 특성들을 제시하였다. 첫째는 트랜잭션 내에 실시간 시스템의 가장 중요한 특징인 시간적인 제약 조건들을 정의 할 수 있는 방안을 제시하고, 둘째는 비동기적인 처리 성격을 지닌 실시간 특성을 고려한 비동기적 트랜잭션 처리 방법을 제시한다. 또한, 분산 처리 과정에서 발생되는 예외 사항들을 처리하기 위하여 긴급성을 고려한 다중레벨 우선순위 스케줄링 (Multi-Level Priotiry Scheduling)이라 부르는 트랜잭션 스케줄링 방안을 제시한다. 그리고, 제시한 실시간 분산 트랜잭션 처리 구조의 타당성 및 가능성을 입증하기 위한 실시간 트랜잭션 처리 과정을 시물레이션을 통하여 제시한 언어적 특성에 대한 고려 사항들을 보여준다.Abstract We propose a dynamic transaction processing model that supports a reliability for distributed real-time processing. For the dynamic processing in distributed real-time transaction systems, we suggest three features that are defined in programming language. First, we propose a specification model to explicitly define the time constraints, needs in real-time distributed processing. Second, we describe an asynchronous transaction processing mechanism based on the real-time characteristics. So, we suggest three communication primitives to support asynchronous transaction processing. Lastly, a scheduling policy based on urgent transaction is suggested to manage the exception occurred during the distributed processing. This scheduling policy is called multi-level priotiry scheduling (MPLS). Based on three features and scheduling policy, we describe a direction to manage a dynamic transaction processing in distributed real-time systems.
The IEEE 802.11 MAC (Media Access Control) Protocol supports two modes of operation, a random access mode for nonreal-time data applications processed by Distributed Coordinated Function (DCF), and a polling mode for real-time applications served by Point Coordinated Function (PCF). It is known that the standard IEEE 802.11 is insufficient to serve real-time traffic. To provide Quality of Service (QoS) of real-time traffic, we propose the Downlink-first scheduling with Earliest Due Date (EDD) in Contention Free Period (CFP) with suitable admission control. The capacity and deadline violation probability of the proposed system is analyzed and compared to the standard pair system of downlink and uplink. Analytical and simulation results show that the proposed scheme is remarkably efficient in view of the deadline violation probability.
The OPRoS (Open Platform for Robotic Service) framework provides uniform operating environment for service robots. As an OPRoS-based service robot has to support real-time as well as non-real-time applications, application of Windows NT kernel based operating system can be restrictive. On the other hand, various benefits such as rich library and device support and abundant developer pool can be enjoyed when service robots are built on Windows NT. The paper presents a user-mode component scheduler of OPRoS, which can provide near real-time scheduling service on Windows NT based on the restricted real-time features of Windows NT kernel. The component scheduler thread with the highest real-time priority in Windows NT system acquires CPU control. And then the component scheduler suspends and resumes each periodic component executors based on its priority and precedence dependency so that the component executors are scheduled in the preemptive manner. We show experiment analysis on the performance limitations of the proposed scheduling technique. The analysis and experimental results show that the proposed scheduler guarantees highly reliable timing down to the resolution of 10ms.
The objective of this research is to develop a knowledge acquisition and refinement method for a multi-objective and multi-decision FMS scheduling problem. A competitive neural network and an inductive learning algorithm are integrated to extract and refine necessary scheduling knowledge from simulation outputs. The obtained scheduling knowledge can assist the FMS operator in real-time to decide multiple decisions simultaneously, while maximally meeting multiple objective desired by the FMS operator. The acquired scheduling knowledge for an FMS scheduling problem is tested by comparing the desired and the simulated values of the multiple objectives. The result show that the knowledge acquisition and refinement method is effective for the multi-objective and multi-decision FMS scheduling problems.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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