블록체인 기술은 장점인 신뢰성 문제를 넘어, 산업에서 요구하는 각종 성능을 만족하기 위한 단계에 접어 들었다. 하지만, 블록체인 아키텍처의 특성이 걸림돌이 되어, 반응성 및 병렬 확장성 개선에 어려움을 겪고 있다. 블록체인 기술을 산업에 적용하기 위해서는 성능 문제를 해결할 수 있도록 아키텍처를 재설계해야 한다. 본 연구에서는 블록체인의 기술적 특징을 보존하면서, 동시에 병렬처리 성능 및 반응성 향상을 위한 새로운 요소 기술과 이를 통합한 아키텍처 TPAC를 개발함으로써, 안정적이면서 빠른 트랜잭션 처리, 저지연성 등, 다양한 면에서의 성능이 개선됨을 보였다.
모바일 네트워크 및 인터넷의 발전은 물리적인 거리의 한계를 극복하고 원격지의 정보를 제공하거나 획득하는데 기여하고 있다. 그러나 영상 전송을 주요 정보 제공 수단으로 사용하는 시스템은 여전히 고대역폭과 저지연 전송을 요구하고 있으며, 전송된 영상을 기반으로 상황을 판단하고 실시간 피드백을 제공하기 위해서는 전송된 영상의 품질뿐만 아니라 데이터 신뢰성과 전송 지연시간 문제는 극복해야할 중요한 부분이다. 5세대 모바일 네트워크의 출현은 이전 세대의 기술에서 경험할 수 없었던 고대역폭과 정밀한 위치 인식 등의 특성을 제공하여, 원격 진료 및 수술, 사회안전망을 위한 무선 원격 비디오 감시 시스템, 차량의 자율 주행 뿐만 아니라 UAV/UGV의 비가시권 제어를 실현할 수 있는 기반이 되고 있다. 또한 모바일 네트워크의 특성을 고려하여 네트워크 지연 시간을 최소화하는 Mobile Edge Computing 기술은 기존의 스마트 단말과 고가용성 서버 시스템으로 구성되던 시스템 아키텍처에 대한 변화를 요구하고 있다. 그러나 여전히 무선 구간에서 발생하는 네트워크 불확실성은 고해상도 영상을 전송할 때 영상 품질의 문제로 이어지며, 캐시를 활용한 전통적인 해결 방법은 지연 시간의 증가로 이어지게 되어 5G-MEC로 극복한 문제에 대한 근본적인 해결책이 되지 못한다. 본 연구에서는 Foward Error Correction과 Fast Retransmission을 이용하는 SRT 프로토콜을 기반으로 초저지연 고화질 영상 전송 시스템을 제안하고 각 시스템 컴포넌트를 5G-MEC의 특성을 고려하여 배치하여 4K 영상 전송시에도 종단간 지연시간을 1초 이하로 제한할 수 있음을 실험 결과로 제시하고 있다. 또한 실시간 고화질 영상 전송시 고려해야하는 요소로, 영상의 품질과 카메라-사용자 간의 최종 지연 시간 및 지연시간에 영향을 미치는 구간을 분석하고 추가적으로 개선할 수 있는 부분을 찾아 제시하도록 한다.
본 논문에서는 차수 연산이 필요 없는 새로운 DCME 알고리즘 (Degree Computationless Modified Euclid´s Algorithm)을 사용한 저비용 고속 RS (Reed-Solomon) 복호기를 제안한다. 제안하는 구조는 차수 연산 및 비교 회로가 필요 없어 기존 수정 유클리드 구조들에 비해 매우 낮은 하드웨어 복잡도를 갖는다. 시스톨릭 에레이 (systolic array)를 이용한 제안하는 구조는 키 방정식 (key equation) 연산을 위해서 초기 지연 없이 2t 클록 사이클만을 필요로 한다. 또한, 3t+2개의 기본 셀 (basic cell)을 사용하는 DCME 구조는 오직 하나의 PE (processing element)를 사용하므로 규칙성 (regularity) 및 비례성(scalability)을 갖는다. 0.25㎛ Faraday 라이브러리를 사용하여 논리합성을 수행한 RS 복호기는 200㎒의 동작 주파수 및 1.6Gbps의 데이터 처리 속도를 갖는다. (255, 239, 8) RS 코드 복호를 수행하는 DCME 구조와 전체 RS 복호기의 게이트 수는 각각 21,760개와 42,213개이다. 제안하는 RS 복호기는 기존 RS 복호기들에 비해 23%의 게이트 수 절감 및 전체 지연 시간의 10%가 향상되었다.
IEIE Transactions on Smart Processing and Computing
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제6권3호
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pp.210-219
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2017
This paper proposes a modified min-max algorithm (MMMA) for nonbinary quasi-cyclic low-density parity-check (NB-QC-LDPC) codes and an efficient parallel block-layered decoder architecture corresponding to the algorithm on a graphics processing unit (GPU) platform. The algorithm removes multiplications over the Galois field (GF) in the merger step to reduce decoding latency without any performance loss. The decoding implementation on a GPU for NB-QC-LDPC codes achieves improvements in both flexibility and scalability. To perform the decoding on the GPU, data and memory structures suitable for parallel computing are designed. The implementation results for NB-QC-LDPC codes over GF(32) and GF(64) demonstrate that the parallel block-layered decoding on a GPU accelerates the decoding process to provide a faster decoding runtime, and obtains a higher coding gain under a low $10^{-10}$ bit error rate and low $10^{-7}$ frame error rate, compared to existing methods.
이 논문에서는 유선망과 무선망간의 끊김없는 연결과 QoS 지원을 위해 Mobile-Assisted 및 Server-Initiated 핸드오버 방법을 이용하는 Low Latency 핸드오버 절차를 제안한다. 주 기능은 서버와 단말로 구성되며, 서버는 네트웍의 상황과 사용자의 선호도들을 고려하여 핸드오버를 위한 최선의 타겟 네트웍을 미리 평가하고 결정하여 두며, 단말은 서버에 의해 결정된 무선망과 링크 연결뿐만 아니라 CoA로 사용할 IP 주소를 미리 받아두는 역할을 수행한다. 이 경우, 만약 유선망에서 예고없이 연결이 해제되는 등의 원인에 의해 핸드오버가 요구되면 서버는 MIH(media independent handover) 방법을 이용하여 물리계층의 핸드오버 트리거를 서버로 전송하고 이를 받은 서버는 직접 게이트웨이로 바인딩 업데이트를 수행함으로써 핸드오버 지연시간을 줄일 수 있다는 것을 보여준다.
본 논문은 OCP(Open Core Protocol)에 호환되는 파이프라인 구조를 가진 시스템 버스와 MPEG 시스템에 적합한 메모리 버스로 구성된 계층 구조를 가지는 새로운 동기 세그먼트 버스를 제안한다. 이 구조는 MPEG 시스템의 모바일 제품에 사용되는 영상 데이터 처리를 위한 메모리 인터페이스에 기반을 둔 버스 구조와 멀티 마스터와 멀티 슬레이브를 사용하여 고성능의 다중 처리를 위한 양방향 다중 버스 구조(hi-direction multiple bus architecture)를 가진다. 효율적인 데이터 처리를 위하여 파이프라인 스테이지와 결합된 마스터와 슬레이브의 주소번지가 latency를 결정하며, 시스템의 특성에 따라서 각각의 IP 코어를 배치하였다. 제안된 버스는 저전력 구현을 위하여 세그먼트 버스 구조를 가지고, 멀티미디어 SoC 시스템의 성능 저하 없이 다중 작업이 가능한 구조를 가지며 확장이 가능하다. 제안된 버스 구조는 AMBA와 비교하였을 때 bandwidth는 3.7배 증가하였고 latency는 0.25배 감소하였다.
Lately mobile handheld devices such as Personal Digital Assistant (PDA) and cellular phones are getting more popular for personal web surfing. However, today most mobile handheld devices have relatively poor web browsing capability due to their low performance so their users have to suffer longer communication latency than those of desktop Personal Computers (PCs). In this paper, we propose an effective pre-refresh mechanism for embedded web browser of mobile handheld devices to reduce this problem. The proposed mechanism uses the idle time to pre-refresh the expired web objects in an embedded web browser's cache memory. It increases the utilization of Central Processing Unit (CPU) power and network bandwidth during the idle time and consequently reduces the client's latency and web browsing cost. An experiment was done using a simulator designed by us to evaluate the efficacy of the proposed mechanism. The experiment result demonstrates that it has a good performance to make web surfing faster.
The emerging energy harvesting technology, which has been successfully integrated into Wireless Sensor Networks, enables sensor batteries to be charged using renewable energy sources. In the meantime, the problem of Minimum Latency Aggregation Scheduling (MLAS) in battery-powered WSNs has been well studied. However, because sensors have limited energy harvesting capabilities, captured energy is limited and varies greatly between nodes. As a result, all previous MLAS algorithms are incompatible with Battery-Free Wireless Sensor Networks (BF-WSNs). We investigate the MLAS problem in BF-WSNs in this paper. To make the best use of the harvested energy, we build an aggregation tree that leverages the energy harvesting rates of the sensor nodes with an intuitive explanation. The aggregation tree, which determines sender-receiver pairs for data transmission, is one of the two important phases to obtain a low data aggregation latency in the BF-WSNs.
Handover is constantly a challenging issue in wireless networks. Most of the existing solutions are host-based, which are implemented on the wireless terminals and leave the decision making to the terminals. This paper studies the problem of network-based handover in the wireless networks with the constraints of low latency as well as low computational time. To address this problem, we employ the software-defined network (SDN) architecture to facilitate handover. According to the operational model of the SDN, we define a workflow for all involved network entities, and then design a framework implementing the workflow as a complete handover system. The proposed framework aims to establish a channel conveying the mobility-related information of devices and the context information of their vicinity from the switches/access routers to the controllers. Based on collected information, the controller can optimally execute the handover.
Journal of information and communication convergence engineering
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제18권2호
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pp.115-122
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2020
Audiovisual (AV) facilities such as TVs and signage are installed in various public places. However, audio cannot be used to prevent noise and interference from individuals, which results in a loss of concentration and understanding of AV content. To address this problem, a total technique for remotely listening to audio from audiovisual facilities with clean sound quality while maintaining video and lip-syncing through personal smart mobile devices is proposed in this paper. Through the experimental results, the proposed scheme has been verified to reduce system power consumption by 8% to 16% and provide real-time processing with a low latency of 120 ms. The system described in this paper will contribute to the activation of audio telehearing services as it is possible to provide audio remote services in various places, such as express buses, trains, wide-area and intercity buses, public waiting rooms, and various application services.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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