KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제13권12호
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pp.5805-5825
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2019
Smartphones are important platforms because of their sophisticated computation, communication, and sensing capabilities, which enable a variety of applications in the Internet of Things (IoT) systems. Moreover, advancements in hardware have enabled sensors on smartphones such as environmental and chemical sensors that make sensor data collection readily accessible for a wide range of applications. However, dynamic, opportunistic, and heterogeneous mobility patterns of smartphone users that vary throughout the day, which greatly affects the efficacy of sensor data collection. Therefore, it is necessary to consider phone users mobility patterns to design data collection schedules that can reduce the loss of sensor data. In this paper, we propose a mobility-based weighted adaptive opportunistic scheduling framework that can adaptively adjust to the dynamic, opportunistic, and heterogeneous mobility patterns of smartphone users and provide prioritized scheduling based on various application scenarios, such as velocity, region of interest, and sensor type. The performance of the proposed framework is compared with other scheduling frameworks in various heterogeneous smartphone user mobility scenarios. Simulation results show that the proposed scheduling improves the transmission rate by 8 percent and can also improve the collection of higher-priority sensor data compared with other scheduling approaches.
본 논문에서는 IIoT 환경에서 효율적인 긴급 데이터 패킷 처리를 위한 스케쥴링 방식을 제안한다. 이는 weighted round robin 스케쥴링에 기반하고, 비선점형 시스템에 적용하는 방식으로 처리한다. 긴급 데이터의 평균 큐 사이즈에 따라 적응형으로 중요도를 조절함으로써 최적화시킨다. 이는 적은 패킷 손실률과 작은 딜레이로 이어진다. 이 적응형 스케쥴링 방식은 갑작스런 처리량의 변화에 많은 패킷 손실률과 딜레이 증가량 없이 대처하는 것에 효율적인 해결책이 될 것으로 기대된다.
본 논문에서는 Ethernet PON에서 가입자간 가중치 공평성을 보장하는 매체접근제어 알고리즘(IPDRR : Interleaved Polling with Deficit Round Robin)을 제안하고 성능 분석을 하였다. 제안된 IPDRR 기법의 목적은 기존 Ethernet PON의 TDMA나 Interleaved Polling with Adaptive Cycle Time (IPACT) 방식에서 전송하려는 프레임의 크기가 자신에게 할당된 슬롯의 잔여 대역을 초과하는 경우 이러한 대역폭을 사용하지 못하게 되어 낭비되던 잔여 대역폭을 줄이고, 각 ONU별로 서비스 받는 트래픽 대역폭을 가중치에 비례해서 제공함으로써 각각의 ONU에게 공평성을 보장하는 것이다. 본 논문에서는 시뮬레이션을 통해 기존 Ethernet PON의 IPACT 스케줄링 방법이 트래픽의 특성에 따라서 불공정함을 보이고, 제안된 IPDRR 알고리즘이 ONU 별 공평성과 낭비되던 잔여 대역폭을 제거함으로써 효율이 향상된 것을 보였다.
A new scheduling algorithm called the Adaptive Weighted Round Robin with Delay Tolerance (AWRR/DT) is presented. The proposed scheme can reduce the average delay of non-real-time (NRT) class while maintaining the QoS of real-time (RT) classes. Our scheme can also reflect the traffic fluctuation of networks with a small processing burden.
Kim, Jin-ku;Lim, Jong-bum;Cho, Woo-cheol;Shin, Kwang-Sik;Kim, Hoshik;Lee, Hyuk-Jun
JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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제16권6호
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pp.808-816
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2016
As the number of CPU/GPU cores and IPs in SOC increases and applications require explosive memory bandwidth, simultaneously achieving good throughput and fairness in the memory system among interfering applications is very challenging. Recent works proposed priority-based thread scheduling and channel partitioning to improve throughput and fairness. However, combining these different approaches leads to performance and fairness degradation. In this paper, we analyze the problems incurred when combining priority-based scheduling and channel partitioning and propose dynamic priority thread scheduling and adaptive channel partitioning method. In addition, we propose dynamic address mapping to further optimize the proposed scheme. Combining proposed methods could enhance weighted speedup and fairness for memory intensive applications by 4.2% and 10.2% over TCM or by 19.7% and 19.9% over FR-FCFS on average whereas the proposed scheme requires space less than TCM by 8%.
Proportional Fair (PF) share policy has been adopted as a downlink scheduling scheme in CDMA2000 l×EV-DO standard. Although It offers optimal performance in aggregate throughput conditioned on equal time share among users, it cannot provide a bandwidth guarantee and a strict delay bound. which is essential requirements of real-time (RT) applications. In this study, we propose a new scheduling policy that provides quality-of-service (QoS) guarantees to a variety of traffic types demanding diverse service requirements. In our policy data traffic is categorized Into three classes, depending on sensitivity of Its performance to delay or throughput. And the primary components of our policy, namely, Proportional Fair (PF), Weighted Fair Queuing (WFQ), and delay-based prioritized scheme are intelligently combined to satisfy QoS requirements of each traffic type. In our policy all the traffic categories run on the PF policy as a basis. However the level of emphasis on each of those ingredient policies is changed in an adaptive manner by taking into account the channel conditions and QoS requirements. Such flexibility of our proposed policy leads to offering QoS guarantees effectively and. at the same time, maximizing the throughput. Simulations are used to verify the performance of the proposed scheduling policy. Experimental results show that our proposal can provide guaranteed throughput and maximum delay bound more efficiently compared to other policies.
WBAN은 사람이 착용하는 옷이나 인체 내부 혹은 외부에 있는 여러 장치들을 상호 연결하여 통신할 수 있는 근거리 무선통신 기술이다. WBAN은 기술 적용 분야에 따라 의료용과 비의료용으로 구분할 수 있으며, 주기적인 특성을 가진 의료용 데이터의 경우 GTS 방식을 사용해서 데이터를 전송하여 QoS를 보장한다. 본 논문에서는 WBAN 슈퍼프레임 구조에서 GTS 방식으로 데이터를 전송시 부족한 GTS 타임 슬롯을 해결하는 알고리즘을 제안한다. 코디네이터는 디바이스의 데이터 전송률에 따라 GTS 타임 슬롯을 가변적으로 할당하며, GTS의 개수가 부족하면 GTS 타임 슬롯을 공유하여 사용하도록 할당한다. 제안한 기법의 성능평가를 위해 지연한도와 처리량을 비교하였다. 즉, WBAN 환경에 적합한 WFQ(Weighted Fair Queuing) 스케줄링을 적용하여 상이한 데이터 전송률을 지원하면서 GTS를 할당하는 방법을 제안하였고, 라운드로빈(Round Robin) 스케줄링 방법과 비교하여 처리량은 증가하면서 최대 지연이 감소함을 알 수 있다.
본 논문에서는 ATM 네트워크에서 다양한 멀티미디어 트래픽을 효율적으로 전송하기 위해 동적 우선순위 셀 전송 스케쥴링 기법인 AWRR/DT(Adaptive Weighted Round Robin with Delay Tolerance)를 제안하였다. AWRR/DT는 멀티미디어 트랙픽을 지연 특성에 따라 여러 개의 실시간 클래스와 하나의 비실시간 클래스로 분류하고, 각 클래스의 지연 특성과 입력 트래픽의 양을 고려하여 매 사이클마다 해당 클래스에 적절한 가중치(weight)를 할당 하도록 설계되었다. 또한, 제안한 알고리즘은 셀 폐기 메커니즘을 가지고 있어서 순간적인 서비스 품질(QoS:Quality of Service)열화가 계속 연속적으로 이어지는 현상을 줄여준다. AWRR/DT의 성능을 평가하기 위하여, SLAM II를 이용한 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 기존의 스케쥴링 기법들과 평균 지연 측면에서 비교하였다. 그 결과, 제안한 기법이 실시간 트래픽 클래스의 QoS를 만족하면서도 비실시간 트래픽 클래스의 평균 지연을 감소시키 수 있음을 확인하였다.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제16권6호
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pp.1892-1912
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2022
With the massive demand and growth of cloud computing, virtualization plays an important role in providing services to end-users efficiently. However, with the increase in services over Cloud Computing, it is becoming more challenging to manage and run multiple Virtual Machines (VMs) in Cloud Computing because of excessive power consumption. It is thus important to overcome these challenges by adopting an efficient technique to manage and monitor the status of VMs in a cloud environment. Reduction of power/energy consumption can be done by managing VMs more effectively in the datacenters of the cloud environment by switching between the active and inactive states of a VM. As a result, energy consumption reduces carbon emissions, leading to green cloud computing. The proposed Efficient Dynamic VM Scheduling approach minimizes Service Level Agreement (SLA) violations and manages VM migration by lowering the energy consumption effectively along with the balanced load. In the proposed work, VM Scheduling for Efficient Dynamically Migrated VM (VMS-EDMVM) approach first detects the over-utilized host using the Modified Weighted Linear Regression (MWLR) algorithm and along with the dynamic utilization model for an underutilized host. Maximum Power Reduction and Reduced Time (MPRRT) approach has been developed for the VM selection followed by a two-phase Best-Fit CPU, BW (BFCB) VM Scheduling mechanism which is simulated in CloudSim based on the adaptive utilization threshold base. The proposed work achieved a Power consumption of 108.45 kWh, and the total SLA violation was 0.1%. The VM migration count was reduced to 2,202 times, revealing better performance as compared to other methods mentioned in this paper.
라우터에서 공평 대역 할당은 네트워크 폭주 상황에 반응하여 흐름을 제어하는 트래픽을 그렇지 않은 트래픽으로부터 보호한다. 그러나 Weighted Fair Queueing, Flow Random Early Drop 등의 전통적인 공평 대역 할당 방법은 상태 관리나 버퍼 관리, 스케쥴링 등을 흐름 단위로 수행하므로 초고속 네트워크의 백본에서 사용되는 경우 구현의 복잡성 뿐 아니라 흐름의 증가에 따른 네트위크의 확장성과 견고성을 확보하기 위해 코어 라우터에서의 흐름단위 관리를 배제하는 Core-stateless 메커니즘들이 제안되었다. Core-Stateless Fair Queueing 과 Rainbow Fair Queueing 등은 Core-Stateless 네트워크에서 근접한 공평 대역 할당 메커니즘들에 비해 단순해진 패킷 레이블 할당 방법과 패킷 폐기 방법을 사용하여 실제 구현 가능성을 높인 새로운 Core-stateless 알고리즘인 Simple Layered Fair Queueing (SLFQ) 를 제안하고 몇가지 형태의 시뮬레이션과 그 결과를 다른 메커니즘의 결과와 비교하면서 대역 공평성 보장 정도를 확인한다. 마지막으로 제안된 알고리즘의 향후 응용 가능성을 제시한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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