• 제목/요약/키워드: minimum-cost assignment

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채널할당을 고려한 다중계층 셀룰러 네트워크 설계 (Hierarchical Cellular Network Design with Channel Allocation)

  • 박현수;이상헌
    • 한국국방경영분석학회지
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    • 제34권2호
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    • pp.63-77
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    • 2008
  • 제한된 주파수 범위 내에서 무선통신에 대한 수요증가에 따라 중계소 설치 및 채널할당 문제가 갈수록 중요시되고 있다. 최소한의 주파수 범위를 가지고 간접이 없는 채널을 할당하는 문제는 NP-hard 문제이다. 다중계층 셀룰러 네트워크는 무선통신의 수요가 늘어나고, 서비스 질 향상 요구의 증가에 따라 주목받고 있는 설계 방법이다. 다중계층 셀룰러 네트워크는 큰 도시에 적용되는 방법으로서 소비자의 이동속도에 따라 서로 다른 계층에서 관리하고 소비자에게 안정된 서비스를 제공한다. 본 논문의 유전자 알고리즘을 이용한 다중계층 설계는 지존의 2계층 방식과 달리 3계층(macro, micro, pico) 방법을 적용하며, EMC(Electromagnetic Compatibility Constraints)를 적응하여 현실성을 더욱 증가하였다. 후보지 선정 개수는 $15{\sim}40$개까지 적응하며, 72개의 데이터를 적용하여 알고리즘을 실험하여 수요자 수를 총 수요의 90%이상으로 끌어 올려 현실성을 강화시켰다.

DSP용 코드 생성에서 주소 포인터 할당 성능 향상 기법 (Improvement of Address Pointer Assignment in DSP Code Generation)

  • 이희진;이종열
    • 전자공학회논문지CI
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    • 제45권1호
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    • pp.37-47
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    • 2008
  • DSP에서 제공되는 주소 생성 유닛은 데이터 패스와 병렬적으로 주소 연산을 수행할 수 있게 해 줌으로써, DSP 코드 생성에 중요한 역할을 한다. 프로그램 변수들의 메모리 레이아웃을 결정하는 문제는 주소 생성 유닛의 기능을 이용하여 주소 연산용 명령어를 줄이는 최적화이다. 메모리 레이아웃 생성 단계와 주소 포인터 할당 단계로 구분 되는 이 최적화에서 본 논문은 주소 연산 코드의 수가 최소가 되도록 DSP용 코드 생성의 효과적인 주소 포인터 할당 문제를 다룬다. 제안하는 알고리즘은 고정된 메모리 레이아웃을 가질 때 주소 포인터 할당을 수행하는 기존의 알고리즘의 시간 복잡도를 줄이는 기법이다. 메모리 크기와 수행 시간을 줄이기 위해 알고리즘을 수행할 때 핵심적인 요소들만을 고려하도록 강한 가지치기 방법을 사용하였다. 또한 주소 포인터 할당 문제는 메모리 레이아웃에 영향을 크게 받는 문제이기 때문에 본 논문은 주어진 메모리 레이아웃을 갱신하여 반복적으로 성능을 개선하는 방법을 제안한다. 약 3,000여개의 실제 프로그램으로부터 얻은 변수 접근 시퀀스를 제공하는 OffsetStone 벤치마크를 이용한 실험결과를 통해 본 논문에서 제안한 기법과 알고리즘을 테스트 했다. 제안한 방법은 전통적인 방법보다 평균 25.9%의 적은 주소 코드를 생성해 냄을 보인다.

중개수송 문제 최적 알고리즘 (Optimal Algorithm for Transshipment Problem)

  • 이상운;최명복
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제13권1호
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    • pp.153-162
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    • 2013
  • 본 논문은 중개수송 문제의 최적 해를 찾는 가장 단순한 방법을 제안하였다. 중개 수송문제는 직접 선형계획법이나 TSM을 적용하거나 일반적인 수송문제로 변환시켜 TSM을 적용하여 최적해를 구한다. 그러나 TSM을 적용하여 최적해를 구하기 위해서는 초기해를 구하고 해 개선 과정을 거치는 방법이 어렵다. 초기해를 구하기 위해서는 NCM, LCM이나 VAM을 적용하며, 해 개선을 위해서는 MODI나 SSM을 적용한다. 본 논문은 중개수송 문제를 수송문제로 변환시키는 방법을 적용하였다. 수송문제에 대해서는 단순히 열의 최소 비용을 선택하고, 선택된 비용들에 대해 행의 비용 오름차순으로 수송량을 배정하는 방법을 적용하여 초기해를 빠르게 배정할 수 있었다. 해 개선은 보다 큰 비용에 수송량이 배정된 경우 보다 작은 비용으로 변경할 수 있는 조건을 만족하면 배정량을 조정하는 방법을 적용하였다. 제안된 방법을 11개의 다양한 중개수송 문제에 적용한 결과 10개 문제는 초기 배정만으로 최적해를 구할 수 있었으며, 단지 2개 문제만이 해 개선과정을 1개의 비용만 변경하여 최적해를 구할 수 있었다. 따라서 제안된 방법은 중개수송 문제에 대해 가장 간단한 최적해 방법으로 적용할 수 있을 것이다.

삼층 그리드 채널 배선을 위한 최소 혼신 배선 층 할당 방법 (Minimum Crosstalk Layer Assignment for Three Layers Gridded Channel Routing)

  • 장경선
    • 한국정보처리학회논문지
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    • 제4권8호
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    • pp.2143-2151
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    • 1997
  • 대규모 집적회로의 공정 기술의 발달로 전선 간의 간격이 가까와 짐에 따라서, 전선 간에 발생하는 결합 캐패시턴스가 접지 캐패시턴스에 비하여 급격히 증가하게 되었다. 그에 따라, 레이아웃의 설계과정에서 결합 캐패시턴스로 유발되는 혼신을 중요한 요인으로 고려할 필요가 있게 되었다. 본 논문에서는 3개 이상의 배선 층을 사용하는 배선 영역, 특히 채널 배선 영역에서 혼신을 최소화시킬 수 있는 배선 층 할당 방법을 다룬다. 제안된 방법은 배선 층 할당 문제를 0/1 정수 선형 프로그래밍 문제로 형식화하여 해결하는 것이다. 또한, 비용 함수에 대한 상한을 추정함으로써 효율을 향상시키는 방법을 제안한다. 실험을 통하여 제안된 방법이 혼신을 효과적으로 개선함을 보인다.

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Joint wireless and computational resource allocation for ultra-dense mobile-edge computing networks

  • Liu, Junyi;Huang, Hongbing;Zhong, Yijun;He, Jiale;Huang, Tiancong;Xiao, Qian;Jiang, Weiheng
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제14권7호
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    • pp.3134-3155
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    • 2020
  • In this paper, we study the joint radio and computational resource allocation in the ultra-dense mobile-edge computing networks. In which, the scenario which including both computation offloading and communication service is discussed. That is, some mobile users ask for computation offloading, while the others ask for communication with the minimum communication rate requirements. We formulate the problem as a joint channel assignment, power control and computational resource allocation to minimize the offloading cost of computing offloading, with the precondition that the transmission rate of communication nodes are satisfied. Since the formulated problem is a mixed-integer nonlinear programming (MINLP), which is NP-hard. By leveraging the particular mathematical structure of the problem, i.e., the computational resource allocation variable is independent with other variables in the objective function and constraints, and then the original problem is decomposed into a computational resource allocation subproblem and a joint channel assignment and power allocation subproblem. Since the former is a convex programming, the KKT (Karush-Kuhn-Tucker) conditions can be used to find the closed optimal solution. For the latter, which is still NP-hard, is further decomposed into two subproblems, i.e., the power allocation and the channel assignment, to optimize alternatively. Finally, two heuristic algorithms are proposed, i.e., the Co-channel Equal Power allocation algorithm (CEP) and the Enhanced CEP (ECEP) algorithm to obtain the suboptimal solutions. Numerical results are presented at last to verify the performance of the proposed algorithms.

스위칭 동작 최소화를 통한 저전력 데이터 경로 최적화 (A Low Power-Driven Data Path Optimization based on Minimizing Switching Activity)

  • 임세진;조준동
    • 전자공학회논문지C
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    • 제36C권4호
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    • pp.17-29
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    • 1999
  • 본 논문은 데이터 의존적인 CMOS 회로(예: DSP) 의 전력량을 감축하기 위한 상위 수준 합성 기법에 대한 연구이다. 상위수준 합성은 스케줄링, 자원 및 레지스터 할당의 세가지로 나우어서 수행한다. 스케줄링시의 저전력 설계의 목적은 자원할당 시 입력을 재 사용할 수 있는 가능성을 증가시키는 것이다. 스케줄링 후에 자원 및 레지스터 할당 문제는 가중차기 부가된 앙립 그래프로 표현하여 최소비용흐름 알고리즘을 수행함으로써 스위칭 동작횟수가 적은 해를 얻는다. 제안된 알고리즘은 저전력 레지스터 및 자원 할당 문제에 대하여 O({{{{ { n}^{3 } }}}}) (n은 그래프의 노드수) 시간에 최적해를 제공한다. 벤치마크 회로에 대한 실험 결과는 15%의 전력 감축 효과를 나타낸다.

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양방향 WDM 환형망의 파장 할당 휴리스틱 알고리즘 (A heuristic algorithm for wavelength assignment in bidirectional WDM ring)

  • 조철희;박영일
    • 한국통신학회논문지
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    • 제25권8B호
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    • pp.1487-1492
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    • 2000
  • WDM 환형망은 동기식 환형망에 비해 가격과 용량에 있어 장점을 가지고 있다 그러나 각 노드에 파장을 할당할 때 서로 충돌하지 않고 개수가 최소가 되도록 해 주어야 한다 본 연구에서는 환형망의 트래픽이 full-mesh 가아니고 노드간 전송에 복수 개 파장이 요구될수 있는 상황에서 효과적으로 파장할당을 할 수 있는 휴리스틱 알고리즘을 제안하고 기존 방식과 성능을 비교하였다.

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운송 문제의 최소비용 우선 배정 알고리즘을 적용한 총괄계획 (Aggregate Planning Using Least Cost First Assignment Algorithm of Transportation Problem)

  • 이상운
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제21권5호
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    • pp.181-188
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    • 2021
  • 총괄생산계획을 작성하는데 있어 운송법은 일반적으로 운송문제에 특화된 NCM, LCM, VAM 중 어느 하나로 초기 해를 구하고 SSM, MODI 중 어느 하나로 최적화를 수행하는 TSM에 대해 선형계획법 소프트웨어 패키지를 활용하고 있다. 반면에, 본 논문에서는 소프트웨어 패키지 도움 없이도 총괄생산계획을 쉽고 빠르며, 정확하게 작성하는 운송법을 제안한다. 제안된 알고리즘은 단순히 최소비용 우선 배정법을 적용하고, 재고기간을 최소화하는 방법을 제안하였다. 제안된 알고리즘을 6개의 실험데이터에 적용한 결과 VAM이나 LP에 비해 4개 데이터에 대해서는 보다 좋은 결과를, 나머지 2개 데이터에 대해서는 동일한 결과를 얻었다.

복합상품 운송 문제의 간단한 해법 (Simple Solution for Multi-commodity Transportation Problem)

  • 이상운;최명복
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제13권5호
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    • pp.173-181
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    • 2013
  • 본 논문은 복합상품 운송 문제의 최적해를 구하는 단순한 발견적 방법을 제안한다. 제안 알고리즘은 첫 번째로, 복합상품 중개운송 문제인 경우 일반적인 운송 문제로 변환시킨다. 이 과정에서 중개지를 공급지로, 중개지의 수용량 제약조건을 공급량으로 치환한다. 다음으로 단일 상품으로 분해한다. 두 번째로, 복합상품 운송문제인 경우 상품별로, 복합상품 중개운송 문제인 경우는 직접 열 (수요지) 기준으로 최소 비용을 선택한다. 행 (공급지) 기준으로 선택된 비용 오름차순으로 공급량, 수용량과 요구량 제약조건을 만족하도록 수송량을 배정한다. 주어진 요구량을 모두 만족할 때까지 이 과정을 반복한다. 이렇게 얻은 초기해에 대해 세 번째로, 수송비용을 감소시킬 수 있는 조건을 만족하면 배정량을 조정한다. 이와 같이 단순한 알고리즘을 2개의 복합상품 운송 문제와 3개의 복합상품 중개운송 문제에 적용한 결과, 선형계획법으로 최적해를 제시한 3개 문제 중 2개 문제에서 최적해를 개선하는 효과를 얻었다. 결국, 제안된 알고리즘은 선형계획법을 적용하는 방법보다 좋은 알고리즘으로 판명되었다.

NBTC와 WBTC 구조를 갖는 WiBro 시스템에서 멀티홉 중계기를 이용한 커버리지 확장과 최소 설치비용 연구 (A Study of Coverage Extension and Minimum Deployment Cost in NBTC and WBTC Structures based WiBro System Using Multi-hop Relay)

  • 김세진;김승연;이병복;류승완;이형우;조충호
    • 한국통신학회논문지
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    • 제33권10B호
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    • pp.911-918
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    • 2008
  • 본 논문에서는 방향성 안테나를 이용하여 3섹터 구조를 갖는 Narrow-Beam Trisector Cell (NBTC)과 Wide-Beam Trisector Cell (WBTC) 구조의 WiBro 시스템에 IEEE802.16j 기반의 멀티홉 중계기를 도입하여 커버리지를 확장하는 새로운 형태의 NBTC와 WBTC 구조를 제안한다. 제안한 구조는 최적화 모델을 통해 트래픽 분포에 따른 최적 배치된 기지국과 멀티홉 중계기의 수, 각 기지국의 확장되는 커버리지, 그리고 설치비용 등을 기지국만 배치하는 기존의 전형적인 구조와 비교 분석하였다. 분석 결과를 통해 주어진 전체면적에 중계기를 효율적으로 배치한다면 절약되는 설치비용을 알 수 있었고, 제안하는 멀티홉 중계기가 도입된 NBTC와 WBTC 방식 중에서 트래픽 분포가 높은 지역에서는 WBTC 방법을 이용하고, 트래픽 분포가 적은 지역에서는 NBTC 방법을 이용한다면 커버리지 확장과 설치비용 절약 측면에서 보다 효율적임을 알 수 있었다.