• 사물인터넷융복합논문지
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• 제10권3호
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• pp.19-24
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• 2024

최근 빅데이터, 클라우드 컴퓨팅, 인공지능 등 대용량 데이터 처리 기술의 발전에 따라 데이터센터와 엔터프라이즈 환경에서 고성능 저장장치에 대한 요구가 증가하고 있다. 특히 저장장치의 빠른 데이터 응답 속도는 전체 시스템 성능을 좌우하는 핵심 요소이다. 이에 NVMe(Non-Volatile Memory Express) 인터페이스 기반 SSD(Solid State Drive)가 주목받고 있으나, 다수 호스트의 대량 데이터 입출력 요청을 동시에 처리하는 과정에서 새로운 병목 현상이 발생하고 있다. SSD는 일반적으로 호스트 요청을 내부 큐에 순차적으로 쌓아 처리하는 방식을 취한다. 이때 긴 전송 길이 요청이 먼저 처리되면 짧은 요청들이 장기간 대기하여 평균 응답 시간이 증가한다. 이 문제를 해결하기 위해 데이터 전송 시간제한과 데이터 분할 전송 방법이 제안되었으나 근본적인 해결책이 되지 못했다. 본 논문에서는 저장장치 내부 데이터 처리 스케줄링 전략인 DQBS(Dual Queue Based Scheduling Scheme)를 제안한다. 이 방식은 이중 큐 기반의 스케줄링 전략으로 하나의 큐에서는 요청 순서를, 다른 큐에서는 전송 길이를 기준으로 데이터 전송 순서를 관리한다. 그리고 요청 시간과 전송 길이를 종합적으로 고려하여 효율적인 데이터 전송 순서를 결정한다. 이를 통해 대기 시간이 긴 요청과 짧은 요청을 균형있게 처리할 수 있어 전체 평균 응답 시간을 단축시킬 수 있다. 실제 시뮬레이션 결과, 제안 기법은 기존 순차 처리 방식 대비 월등히 향상된 성능을 보였다. 본 연구는 고성능 SSD 환경에서 데이터 전송 효율을 극대화하는 스케줄링 기법을 제시하여, 차세대 고성능 저장 시스템의 발전에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국통신학회논문지
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• 제33권8B호
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• pp.615-623
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• 2008

무선랜은 MAC 프로토콜과 스케줄링 알고리듬과 같은 다양한 기술을 이용하고 있으며 이런 기술 대부분은 주로 공평성과 서비스 차등화를 주로 다루고 있다. 그러나 대부분의 무선랜 시스템은 하나의 QoS 측면만을 고려하고 있기 때문에 이러한 기술을 동시에 제공하기 어렵다. 따라서 본 논문에서는 공평성과 차등서비스를 동시에 제공하기 위해서 Distributed Fair Scheduling(DFS)기법과 Enhanced Distributed Coordinated Function(EDCF) 기법을 이용하여 빠른 처리를 요구하는 트래픽의 처리뿐만 아니라 같은 우선순위를 갖는 트래픽의 공평성을 보장할 수 있는 F-EDCF를 제안하고 Markov 프로세스를 이용한 성능평가를 통하여 그 타당성을 검토한다. 성능평가에서 기존의 BDCF 방식보다 평균 전송량과 공평성뿐만 아니라 지연시간 또한 개선됨을 확인 할 수 있다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제9권3호
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• pp.85-93
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• 2010

본 논문에서는 SOC 설계 자동화를 위한 할당 및 바인딩을 동시에 수행하는 새로운 동적인 하드웨어 할당 및 바인딩 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘은 스케줄링의 결과를 입력으로 받아들이고, 각 기능 연산자에 연결된 레지스터 및 연결 구조가 최대한 공유하도록 제어스텝마다 연산과 기억 소자의 상호 연결 관계를 고려하여 기능 연산자, 연결 구조 및 레지스터를 동시에 할당 및 바인딩을 한다. 제안된 알고리즘은 각 시스템마다 비교 실험을 통하여 기존의 기능 연산자와 레지스터의 수를 미리 정했거나, 분리하여 수행한 방식들과 비교함으로서 제안된 알고리즘의 효용성을 보인다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제21권10호
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• pp.1194-1199
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• 2010

본 논문에서는 빔 성형(beamforming) 기술을 사용하는 릴레이 기반 셀룰러 네트웍에서, 순방향 링크 채널 상태에 대한 제한된 피드백 정보를 이용하여, 동시에 전송되는 송신기과 수신기 사이의 직접 링크(direct link)와 중계기(relay station)와 수신기 사이의 중계 링크(relaying link) 간의 간섭을 효과적으로 억제하는 간섭 회피(interference avoidance) 빔 성형 기술을 제안한다. 이를 위해 송신기는 빔 성형을 사용하여 한정된 공간으로만 직접링크 신호 전력을 전송하고, 송신기의 간섭 전력이 도달하지 않는 공간 영역에 위치한 릴레이들의 relaying을 허용함으로써, 효과적으로 직접 링크와 중계 링크간 간섭을 억제할 수 있는 충돌 회피(collision avoidance) 스케줄링 기술을 제안한다. 시뮬레이션을 통해 제안하는 간섭 회피 빔 성형 기술이 중계 링크의 전송 용량을 보장하면서 동시에 전송되는 직접 링크 전송 용량을 최대화 할 수 있음을 보인다.

• 한국통신학회논문지
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• 제17권12호
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• pp.1423-1436
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• 1992

이 논문에서는 멀티태스킹을 지원하는 CAT인터페이스를 구현하였다. 컴퓨터와 계측기를 연결하기 위해 인터페이스 카드를 제작하고 구현하였다. OOP와 CUI를 사용한 컨트롤과 디스플레이는 C++로 프로그램되었다. 스펙트럼 분석기와 전력계가 제어할 계측기로 선택되었다. 9개의 모듈이 여러가지 자원을 공유하도록 구성되었다. 또한, 여러대의 계측기를 동시에 측정하기 위해 멀티태스킹이 구현되었다. 멀티태스킹은 시간분할 DOS환경에서 수행되었다. 멀티태스킹은 프로세싱 기법으로 트레드 방식을 사용하였고 스케줄링으로 라운드 로빈방식을 사용하였다. 다른 목적계측기를 위해서는 목적 계측을 구동할 소프트웨어만 합하면, 시스템은 더 많은 계측기를 컴퓨터에 의해 동시 측정할 수 있다. 사용자는 전문가적인 지식없이 시간과 오차를 줄일 수 있다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2006년도 International Symposium on GPS/GNSS Vol.2
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• pp.541-546
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• 2006

Zigbee를 이용한 실내 위치 측정 기법에서는 수신신호세기(RSSI) 측정치를 거리측정치로 활용하여 삼각측량법이나 DB 검색법을 이용하여 위치를 구한다. RSSI 측정치는 Zigbee 통신에서 기본적으로 제공하는 값으로 하드웨어 추가 없이 거리 측정에 사용할 수 있지만 정확도가 떨어진다. 이를 해결하기 위해 초음파 센서를 장착하고 RF와 초음파의 속도차이를 이용하여 정확한 거리를 측정할 수 있다. 이렇게 구해진 거리를 이용하면 정확한 위치를 구할 수 있다. 이를 구현하는 방법으로 본 논문에서는 고정된 위치의 비컨들이 순차적으로 신호를 전송하여 노드의 위치를 구하는 경우 발생하는 비컨의 전송 스케줄, 추가 및 동기 유지의 어려움을 해결할 수 있도록 노드에서 신호를 전송하고 비컨에서 구한 거리를 다시 노드로 Zigbee 통신을 이용하여 전달하여 위치를 구하는 기법을 제시하였다. 추가로 본 논문에서는 비컨 수의 제약으로 위치를 구할 수 없는 경우에 초음파 측정치에 추가하여 RSSI 측정치를 동시에 이용하는 위치측정기법을 제시하고, 실제 정적, 동적 실험을 통하여 그 유용성을 보였다. 3개 이상의 초음파 신호가 수신되는 경우 cm 급의 정확도로 위치를 10Hz 이상으로 구할 수 있었으며, 2개 이하의 초음파 신호가 수신되는 경우에도 RSSI 측정치가 있으면 수십 cm 급의 정확도로 위치를 구할 수 있음을 확인하였다.

• 한국정보처리학회논문지
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• 제5권11호
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• pp.2997-3009
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• 1998

독자-필자 문제(readers-writers problem)를 위한 기존의 스케쥴링 정책들은 대부분 독자나 필자 중 어느 한 쪽에 편향된 처리 성향을 가지고 있기 때문에 응답 시간이나 처리량, 둘 중 하나의 성능이 상당히 좋지 않은 특성이 있다. 본 논문에서는 이러한 문제를 개선하고자 새로룬 동적 스케쥴링 정책인 CAP(Counter-based Adaptive Priority)을 제안한다. CAP은 동시에 수행될 수 없는 필자에게 가중치를 주는 기법과 소수의 독자를 무작정 지연시키는 것을 막기 위한 에이징(aging) 기법을 동적으로 결합하여 사용하고 있다. CAP은 기는(starvation) 문제를 가지고 있지 않으며 주어진 상황에 동적으로 대응하는 능력을 가지고 있기 때문에 처리량과 응답 시간 모두 FCFS에 비하여 더 우수하다. 제안된 정책에 대한 효과성을 입증하기 위하여 세마포어 기반의 해법을 제시하고 사건-기반 시뮬레이션을 사용하여 기존의 정책들과 성능을 비교하였다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2005년도 가을 학술발표논문집 Vol.32 No.2 (1)
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• pp.922-924
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• 2005

실시간 시스템의 개발 및 운영에 사용되는 실시간 운영체제는 여러 개의 태스크가 동시에 작업할 수 있는 멀티태스킹 환경과 각 태스크에 우선순위를 부여하여 가장 높은 우선순위의 태스크가 CPU 를 선점하는 스케줄링 방법, 그리고 태스크간 동기화 및 통신을 위한 메커니즘을 제공하고 있다. 또한 여러 태스크들에 의해 사용되는 공유자원을 관리하기 위해 세마포어(Semaphore)를 사용하여 태스크간 동기화를 제공한다. 그러나 하나의 태스크가 세마포어를 이용하여 공유자원에 대해 여러 번 접근 할 경우, 데드락(Deadlock)을 일으킬 소지가 많다. 본 논문에서는 실시간 운영체제인 $iRTOS^{TM}$ 에서 데드락을 방지하기 위한 재귀적 세마포어(Recursive Semaphore)를 설계 및 구현하였다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2006년도 한국컴퓨터종합학술대회 논문집 Vol.33 No.1 (D)
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• pp.154-156
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• 2006

본 논문은 기존의 혼잡 제어 기술이 전체 노드들을 위해 설계 되어 싱크 주변에서 생성되는 특별한 혼잡을 해결 할 수가 없기 때문에 싱크 주변 노드를 위한 혼잡 제어 기술을 제안한다. 싱크 주변에서 일어나는 'Bottle Neck' 문제가 일어났을 경우 데이터의 분석에 의한 우선순위결정과 타임 스케줄을 이용한 순차적인 데이터 전송으로 혼잡을 줄이고 그로 인해 데이터의 의미 있는 전송과 신뢰성을 동시에 만족시킨다. 또한 이 기술은 멀티 싱크 또는 모바일 싱크에도 적용 시킬 수 있고, 기존의 전체 노드를 위한 혼잡 제어 기술과 제시하는 기술을 혼용하여 사용할 수도 있다. 본 논문이 제안하는 기법은 혼잡 제어를 하지 않은 상태에서의 데이터 전달 방식에 비해 데드라인 만료 비율이 1.5%이상 감소하였고 프레임 손실율 또한 28%이상 감소하였다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2011년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.38 No.1(B)
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• pp.423-426
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• 2011

SSD는 HDD와 다른 물리적 특성으로 인해 새로운 I/O 스케줄러를 요구하고 있다. 본 논문은 기존 CFQ 스케줄러가 SSD에서 어떤 성능을 보이는지 다양한 설정값 하에서 실험하고, 그 결과를 분석하여 SSD에서의 I/O 스케줄링 성능의 특징을 알아보고자 한다. 대상 설정값으로는 역탐색 제한 설정, FIFO 큐 내의 I/O 요청에 대한 만료 시간, I/O 요청 큐 별 할당 시간, 동기적 요청 큐를 위한 대기 시간을 고려하였다. 이러한 설정값을 다양하게 변화시키며 여러 개의 I/O 벤치마크 프로세스를 동시에 수행한 결과, 역탐색 제한을 제거하면 처리량이 상승하지만 그 폭이 매우 적으며, I/O 요청 만료 시간에 대해서는 연관성을 찾지 못하였다. I/O 요청 큐 별 할당 시간과 동기적 요청 큐를 위한 대기 시간은 클수록 처리량이 상승함을 보였다. CFQ의 목표인 평등성은 항상 97% 이상 보장됨을 관찰할 수 있었다. 우리는 이러한 결과가 차후 평등성을 보장하는 새로운 SSD I/O 스케줄러의 연구를 위한 초석이 되리라 기대한다.