KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제10권10호
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pp.4724-4747
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2016
To efficiently reduce on-grid energy consumption, the admission control algorithm in the hybrid energy powered cellular network (HybE-Net) with base stations (BSs) powered by on-grid energy and solar energy is studied. In HybE-Net, the fluctuation of solar energy harvesting and energy consumption may result in the imbalance of solar energy utilization among BSs, i.e., some BSs may be surplus in solar energy, while others may maintain operation with on-grid energy supply. Obviously, it makes solar energy not completely useable, and on-grid energy cannot be reduced at capacity. Thus, how to control user admission to improve solar energy utilization and to reduce on-grid energy consumption is a great challenge. Motivated by this, we first model the energy flow behavior by using stochastic queue model, and dynamic energy characteristics are analyzed mathematically. Then, fuzzy logic based admission control algorithm is proposed, which comprehensively considers admission judgment parameters, e.g., transmission rate, bandwidth, energy state of BSs. Moreover, the index of solar energy utilization balancing is proposed to improve the balance of energy utilization among different BSs in the proposed algorithm. Finally, simulation results demonstrate that the proposed algorithm performs excellently in improving solar energy utilization and reducing on-grid energy consumption of the HybE-Net.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제16권8호
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pp.2490-2506
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2022
In Mobile Edge Computing (MEC), attackers can speculate and mine sensitive user information by eavesdropping wireless channel status and offloading usage pattern, leading to user privacy leakage. To solve this problem, this paper proposes a Privacy-preserving and Energy-efficient Offloading Algorithm (PEOA) based on Lyapunov optimization. In this method, a continuous Markov process offloading model with a buffer queue strategy is built first. Then the amount of privacy of offloading usage pattern in wireless channel is defined. Finally, by introducing the Lyapunov optimization, the problem of minimum average energy consumption in continuous state transition process with privacy constraints in the infinite time domain is transformed into the minimum value problem of each timeslot, which reduces the complexity of algorithms and helps obtain the optimal solution while maintaining low energy consumption. The experimental results show that, compared with other methods, PEOA can maintain the amount of privacy accumulation in the system near zero, while sustaining low average energy consumption costs. This makes it difficult for attackers to infer sensitive user information through offloading usage patterns, thus effectively protecting user privacy and safety.
This paper describes fault diagnosis method in complex system with hierachical structure similar to human body structure. Complex system is divided into unit, item and component. For diagnosing this hierarchical complex system, it is necessary to implement special neural network. Fault diagnosis system can forecast faults in a system and decide from current machine state signal information. Comparing with other diagnosis system for single fault, the developed system deals with multiple fault diagnosis comprising Hierarchical Neural Network(HNN). HNN consists of four level neural network, first level for item fault symptom classification, second level for item fault diagnosis, third level for component symptom classification, forth level for component fault diagnosis. UNIX IPC(Inter Process Communication) is used for implementing HNN wiht multitasking and message transfer between processes in SUN workstation with X-Windows(Motif). We tested HNN at four units, seven items per unit, seven components per item in a complex system. Each one neural newtork operate as a separate process in HNN. The message queue take charge of information exdhange and cooperation between each neural network.
본 논문은 mixed level에서 VLSI회로의 논리설계를 검증하기 위한 논리 레벨 시뮬레이터인 LOSM(LOgic SIMulatos)에 대해서 논의한다. 본논문에서는 8개의 신호값과 2개의 신호강도를 이용하여 일반소자, 기능소자, transmission게이트 그리고 tri-state 게이트의 경우 종래의 시뮬레이터$^{[5~6,9]}$보다 정확한 결과를 얻을 수 있는 모델링 방법을 제안한다. LOSIM은 rise delay와 fall delay를 사용하여 주어진 회로에 대한 타이밍 분석과 hazard 분석이 가능하다. Hazard분석 및 검출은 5상태의 신호값과 time queue를 이용한 scheduled time을 이용한다. 개발된 알고리듬은 SUN-3/160 워크그테이션상에서 C-언어를 사용하여 구현되었으며, 정적 RAM셀과 비동기 회로에 대해서 프로그램의 동작 예재로 하였다.
본 연구에서는 ATM 망의 ABR 서비스 트래픽 제어를 위해 새로운 ER 피드백 제어 알고리즘인 EMRCA(Explicit Max_min Rate Control Algotithm)을 제안한다. 이 방식은 과도상태와 평형상태에서의 ACR 변화를 해석하였고, 스위치 노드에서의 폭주를 찾아내기 위하여 큐에 있는 두 개의 임계치 $TH_{high}$ 와 $TH_{low}$를 사용하였고, 연결들 간의 최소 전동률과 최대 전송률의 차이를 줄여 링크 대역 이용률을 높이고자 한다. 이 제안 방식은 폭주가 발생한 연결을 선택하기 위하여 활성화된 모든 연결에 대하여 최소 전송률과 최대 전송률을 사용하여 선택된 연결들의 전송률을 조정함으로써 잠재적인 폭주발생을 예방시켜 주는 폭주탐지 메커니즘을 사용한다. EMRCA 방식은 EPRCA 방식보다 ACR 변화가 더욱 안정됨을 보여주었고, 또한 스위치의 큐 길이를 감소시켰고, 높은 링크 이용률을 얻을 수 있었다.
본 논문에서는 블루투스(Bluetooth) 시스템에서의 각 마스터-슬레이브 쌍(Master-Slave pair)에 대한 수율 (throughput)과 지연(delay), 즉 형평성(fairness) 측면 모두를 고려한 효율적인 QoS (Quality of Service) 기반 MAC (Medium Access Control) 스케쥴링(scheduling) 알고리즘을 제안한다. 특히 기존에 제안한 T-D PP (Throughput-Delay Priority Policy) 방식[6]의 단점을 보완하여 이에 대한 성능 개선이 이루어진 수정된 T-D PP 방식, 즉 MTDPP (Modified T-D PP) 알고리즘을 제안한다. 블루투스가 마스터 중심의 TDD (Time Division Duplex) 방식으로 동작하며 기본적으로 라운드로빈(Round Robin) 방식의 스케쥴링을 수행하므로 전송할 큐(queue)에 데이터가 없는 경우에도 POLL 및 NULL 패킷(packet)으로 인한 슬롯(slot) 낭비가 발생한다. 이러한 링크 낭비 문제를 해결하기 위해 많은 알고리즘들이 제안되어 왔고, 그 중 큐 상태 기반 우선순위(priority)방식과 저전력 모드(low power mode) 기반의 알고리즘이 비교적 좋은 성능을 보인다. 하지만 이들은 트래픽(traffic) 특성에 따라 일정하지 않은 성능을 나타내며, 추가적인 계산과정과 시그널링(signaling) 오버헤드(overhead)가 요구된다. 따라서 본 논문에서는 놀은 수율과 낮은 지연을 보장하는 새로운 알고리즘을 제안하며, 시뮬레이션 결과를 통해 적절한 파라미터(parameter)의 선택이 기존의 방식에 비해 전반적인 성능의 향상을 가져옴을 보인다.
최근 SSD(Solid State Drive)는 빠른 읽기/쓰기, 저전력 등 다양한 장점을 가지고 있어 스마트폰, 노트북, 서버 등의 저장장치로 사용 영역이 확대되고 있다. 하지만, 플래시 메모리의 읽기 및 쓰기의 비대칭적 성능과 제한된 쓰기 횟수가 SSD의 수명을 단축시키는 문제가 있어서 캐쉬(cache)로 사용되는 SSD의 내용을 변경시키는 블록 교체 기법(block replacement policy)이 매우 중요하다. Hybrid SSD의 수명을 향상 시킬 수 있는 방법 중 하나로 LARC 기법이 있으나, LARC는 SSD블록 관리를 위해 기존 LRU알고리즘을 사용하기 때문에 빈번히 참조되는 블록이 오래된 블록 대신 교체되어 SSD 미스율을 증가시킴으로써 시스템의 성능이 저하되는 문제점이 발생한다. 따라서, 본 논문에서는 다양한 데이터 읽기, 쓰기 환경에 효과적으로 대응하기 위해 블록의 재사용 간격을 고려한 새로운 블록 교체 기법을 제안한다. 제안된 기법은 블록 재사용 간격(Reuse interval)과 Age를 기반으로 최근성(Recency)을 추출하고 참조빈도(Frequency)를 같이 고려하여 블록을 교체한다. Workload 기반 Trace를 이용한 실험결과, 제안하는 기법은 여러가지의 기존 블록 교체 기법 및 LARC 알고리즘과 비교하여 쓰기 횟수 감소와 히트율 향상을 통해 시스템 성능과 SSD의 수명을 연장시킨다.
본 연구는 부산의 도심에 위치한 대규모 교통유발시설 부설주차장의 적정규모 추정모형의 구축을 연구의 목적으로 하였다. 이를 위해 부설주차장 이용 차량의 평균 도착시간 간격과 평균 주차시간 간격을 이용한 대기행렬시뮬레이션인 GPSS모형을 사용하여 적정 주차장 규모를 산정한 후 연상면적과 적정주차면수의 관계를 용이하게 추출할 수 있는 회귀식을 이용하여 모형식을 구축하였다. 적정주차규모 모형을 구축한 결과 현재의 주차면 수는 적정주차면수에 비해 초과 공급되어 있어, 도심내의 주차장 과잉공급으로 인한 불필요한 승용차 이용을 방지하고, 토지이용의 효율성 제고를 위해서는 현 부설주차장의 설치기준에 대한 개선이 필요할 것으로 판단된다. 그러나 본 연구의 수행 과정에서 나타난 문제점은 대상시설의 선정에서 이용율이 현저히 떨어지고 있는 시설들을 포함시킴으로 인해 적정주차규모가 다소 적게 산정될 수 있다는 점이다. 또한 본 연구에서는 주차 이용행태만으로 적정주차규모를 산정했으나 주차장의 규모에 관한 연구는 토지이용과 교통여건, 상권 등이 종합적으로 고려된 연구가 되어야 할 것으로 판단된다.
인터넷 환경에서 실시간 서비스에 대한 제공을 위해 제안된 RTP(Real-time Transport Protocol)는 실시간 전송 프로토콜로서 스트림형 데이터 전송을 목적으로 한 프의토콜이다. RTP는 기본적으로 RTCP(Real-time Transport Control Protocol)와 쌍을 이루어 동작하며, RTCP는 현재 네트워크의 상태 정보를 전달한다. RTP는 종단 시스템에서 실행되고, 디멀티플랙싱을 제공하는 전송 프로토콜의 중요한 특성을 가지고 있다. 또한, TCP 같은 전송 프로토콜에서 제공하지 못하는 신뢰성과, 프로토콜에 정의된 흐름/혼잡제어를 제공한다. 본 논문에서는 RTP상에서 동작하는 Differentiated Service의 개념과 구조를 살펴보고, Differentiated Service상에서 효율적인 패킷전송을 위해 CBQ(Class-Based Queuing)을 사용한 패킷 전송 모델의 파라미터를 설정함으로써 각자의 서비스 큐를 적절하게 제어하고, WRR(Weighted Round Robin)과 PRR(Packet-by-packet Round Robin) 같은 패킷 스케줄링 기법을 통해서 모든 서비스 클래스들이 기아현상을 경험하지 않고 공평한 스케줄링이 이루어지도록 컴퓨터 모의실험을 통해 성능을 확인한다.
고속 네트워킹 기술 발전과 더불어 대용량의 데이터 처리는 컴퓨터의 CPU 사이클을 많이 소모하므로 컴퓨터의 성능을 저하시킨다. 따라서 고속의 네트워크 환경에서 컴퓨터 성능을 향상시키기 위해서는 데이터 처리로 소모되는 컴퓨터의 CPU 사이클을 최대한 억제해야 한다. 이러한 방법 중의 하나가 점보그램과 점보프레임 같은 패킷 길이가 긴 점보패킷을 사용하는 것이다. 그러나 점보패킷이 전달 지연에 민감한 VoIP 패킷들과 동시에 처리되는 경우 이 들 서비스에 질적인 저하를 가져올 수 있다. 뿐만 아니라, 심각한 패킷 손실이 발생된다. 본 고에서는 점보패킷을 수용하는 경우에도 기존의 일반 패킷 전단 지연 및 손실을 거의 동일하게 유지시킬 수 있는 스케쥴링 방법을 제안한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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