• 한국컴퓨터정보학회논문지
• /
• 제17권5호
• /
• pp.9-19
• /
• 2012

전력 소모 증가와 칩 내부 온도 증가라는 문제점들로 인해 동작 주파수 증대를 통해 CPU의 성능을 향상시키는 기법은 점차 한계에 다다르고 있다. 이와 같은 상황에서, CPU의 작업량을 줄여주는 GPU를 활용하는 것은 컴퓨터 시스템의 성능을 향상시키기 위해 사용되는 대표적인 방안 중 하나이다. GPU는 그래픽 작업을 위해 개발된 프로세서로 기존에는 그래픽 작업들만을 전담으로 처리하여 왔지만, CUDA와 같이 GPU 자원을 쉽게 활용할 수 있는 기술이 점차 개발됨에 따라서 GPU를 범용 연산에 활용함으로써 고성능 컴퓨터 시스템을 구현하는 기법이 주목을 받고 있다. 본 논문에서는 다양한 응용프로그램들을 수행하는 경우에 CPU와 GPU가 동시에 활용되는 고성능 컴퓨터 시스템을 목표로, 시스템에서 발생하는 온도와 에너지 효율성을 상세하게 분석하고자 한다. 이를 통해, CPU와 GPU가 동시에 활용되는 컴퓨터 시스템에서 향후 발생 가능한 온도와 에너지 소비 측면에서의 문제점들을 제시하고자 한다. 온도 분석 결과를 살펴보면, GPU를 이용하여 응용프로그램을 수행하는 경우에는 CPU와 GPU의 온도가 동시에 모두 상승하는 것을 할 수 있다. 이와 달리, CPU를 이용하여 응용프로그램을 수행하는 경우에는 GPU의 온도는 거의 변화가 없이 유지되고, CPU의 온도만이 지속적으로 상승한다. 에너지 효율성 측면에서 살펴보면, GPU를 이용하는 것이 CPU를 이용하는 것과 비교하여 동일한 응용프로그램을 수행하는데 있어서 더 적은 에너지를 소비한다. 하지만, GPU는 CPU에 비해 더 많은 전력을 소모하기 때문에 1Wh의 에너지당 발생하는 온도는 CPU에 비해 GPU에서 훨씬 높게 나타난다.

• 융합정보논문지
• /
• 제10권8호
• /
• pp.7-14
• /
• 2020

5G 이동 통신 시스템에서는, 통신 서비스가 100배 빠른 망 연결을 연구한다. 비직교 다중접속은 선도적인 5G 기술들 중 하나로 주목받고 있다. 비직교 다중접속에서는 사용자들이 채널 자원들을 공유하여, 더 많은 사용자들이 동시에 서비스를 받을 수가 있다. LTE와 같은 4G 이동 통신에서 사용되는 직교 다중접속과 비교하면, 비직교 다중접속은 높은 주파수 효율과 초저 지연과 같은 장점을 가진다. 본 논문에서는 비직교 다중접속의 수신기들을 비교한다. 표준 수신기, SIC를 수행하지 않는 수신기, 그리고 대칭 중첩 코딩 수신기가 비교된다. 구체적으로, 표준 수신기의 성능이 가장 우수하며, SIC를 수행하지 않는 수신기, 그리고 대칭 중첩 코딩 수신기의 성능은 전력 할당에 따라 달라지는 성능 분석을 본 논문에서 고찰한다.

• 지구물리와물리탐사
• /
• 제21권3호
• /
• pp.150-161
• /
• 2018

최근의 정보통신기술 발전에 기반한 무인 항공 전자탐사는 효율적인 광역 탐사가 가능하다는 장점으로 인해 다양한 활용이 시도되고 있다. 이 연구에서는 무인 항공 전자탐사의 실제 적용을 위한 이론 연구의 일환으로 한국지질자원연구원에서 개발된 무인 비행선 전자탐사 시스템에 대한 고찰을 수행하였다. 이 시스템은 기존의 항공 전자탐사 시스템들과는 다른 송수신루프의 배치로 인해 측정되는 자기장을 해석하기 위한 새로운 기술이 필요하다. 따라서, 임의의 모양을 갖는 송신원에 의한 전자기장 반응을 계산할 수 있는 방법을 제안하였으며 원형루프에 의한 이론해와의 비교 검증을 통해 그 타당성을 확인하였다. 또한, 3차원적으로 분포한 지하의 전도성 이상체에 의한 자기장 반응을 모사하기 위하여 변유한요소법 기반의 3차원 주파수영역 전자탐사 모델링 알고리듬과 결합하였다. 개발된 알고리듬을 바탕으로 지하 이상체에 의한 자기장 반응분석을 수행한 결과, 기존 항공 전자탐사 시스템들과 마찬가지로 탐사고도가 높아지거나 이상체의 심도가 깊어짐에 따라 이상체에 의한 반응이 줄어듦을 알 수 있었고 이상체의 전기비저항이 증가함에 따라서도 반응이 작아지는 것을 확인하였다. 그러나, 이상체의 심도 및 전기전도도와 사용 주파수에 따라 이상성분의 반응양상이 비선형적인 경향을 나타내는 구간이 존재하여, 자료해석 시 반응의 크기를 통한 단순 해석이 어려워지며 겉보기 비저항 계산 시에도 해의 비유일성을 야기시킬 수 있다는 것을 확인하였다. 따라서 실제로 시스템을 활용하여 탐사를 수행할 시, 탐사목적 및 현장 조건을 고려한 사전 모델링을 통해 적합한 주파수 대역 및 탐사고도를 설정하여 탐사를 수행하는 것이 선행되어야 한다.

• 자원환경지질
• /
• 제38권2호
• /
• pp.155-163
• /
• 2005

RR (Remote Reference)과 SNS (Signal Noise Separation) 기법을 도입하여 용인과 이천에서 측정된 지자기 전달함수를 분석하였다. RR 기법은 측정 사이트와 동시에 기록되는 원격참조 자료를 사용하여 자기장의 비상관 잡음 (un-correlated noise)을 제거하는 기법으로서 전달함수의 편향을 최소화한다. 한편 SNS 기법은 원격참조 자료가 잡음이 거의 없다는 가정을 바탕으로 신호에 의한 전달함수와 상관잡음(correlated noise)에 의한 전달함수를 분리하는 기법으로서, 측정 사이트에 상관잡음이 지배적인 경우에도 신호에 의해 전달함수를 성공적으로 추정할 수 있다. 본 연구에서는 자료의 질이 양호하다고 판단되는 이천을 원격참조 자료로 사용하여, 용인에서의 전달함수를 분석하였다. RR기법을 적용한 곁과, 단일 로버스트 추정(Single robust estimation)에서 나타났던 편향이 감소되었고, 주파수에 따른 전달함수의 연결성도 향상되었다. 잡음원에 대한 보다 정량적인 분석을 위해 SNS 기법을 적용한 결과, 주기 100초 이하에서 용인의 서쪽에 존재하는 잡음원의 존재를 확인하였다. 이러한 잡음원은 용인의 서쪽을 지나가는 국철, 고속철도 등의 철도 시스템에 의한 것으로 생각된다.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제41권5호
• /
• pp.581-591
• /
• 2016

RFID(Radio Frequency IDentification) 기술은 지난 10년간 유통, 의료 등 여러 분야에 적용되었으며 향후 더 광범위하게 보편화될 것으로 기대된다. 그러나 태그와 리더는 무선 주파수를 이용하여 서로 통신하기 때문에 메시지 도청이나 변조에 안전하지 않다. 따라서 RFID 시스템은 예상되는 공격에 대응하기 위하여 보안 기술을 적용해야 한다. 2013년에 Oh 등은 태그와 리더 간 상호 인증 프로토콜을 제안하였다. 이 프로토콜은 프라이버시 보호를 위하여 태그의 위치 추적 문제를 해결하도록 설계되었으며 이를 위해서 태그는 대칭키 암 복호화와 XOR 연산만 수행하므로 효율적이다. 그러나 이 프로토콜에서는 모든 리더와 태그가 같은 키를 사용하고 있고 그 키는 장기간 갱신되지 않기 때문에 공격자에게 쉽게 노출될 수 있다. 우리는 이 키가 한 번 공격자에게 노출되면 대량의 태그에 대한 위장 공격이나 위치 추적이 가능하다는 것을 발견하였다. 본 논문에서는 발견된 취약점을 분석하고 안전성이 개선된 프로토콜을 제안한다. 또한 태그의 자원 제한적인 특성을 고려하여 제안 프로토콜이 연산량과 메시지 전송량 측면에서 효율적임을 보인다.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제37B권12호
• /
• pp.1138-1147
• /
• 2012

케이블과 DSL의 대안으로서 라스트 마일(last mile)의 광역 접근을 무선으로 가능하게 해주며 고속 인터넷 서비스를 제공할 수 있는 표준 기술로 알려진 WiMAX에 셀 용량의 증대와 셀 커버리지를 확장하기 위하여 Mobile Multihop Relay 기술이 추가적으로 제안 되면서 많은 관심을 모으고 있다. 본 논문에서는 셀 커버리지를 확장하기 위하여 릴레이 노드(RS)를 운용하는 방법에 초점을 맞추고 사용자 노드(SS)들에 대한 형평성을 고려한 자원할당 알고리즘을 사용하여 다중홉 릴레이 네트워크의 성능을 분석하였으며, 특히 주파수 재사용 기법을 적용할 때에 릴레이 노드들 간의 간섭 현상이 셀 용량에 미치는 영향을 구체적으로 분석하여 비용 효과를 고려한 셀 커버리지 확장 방법을 제안한다.

• 한국전자파학회논문지
• /
• 제28권11호
• /
• pp.902-915
• /
• 2017

최근 모바일 기기는 다기능, 고성능화로 정보 처리 속도는 빠르게 증가하고, 제품의 크기는 소형화, 집적화되면서 기기 내부의 회로는 안테나 또는 인접 회로로부터 방사되는 전자기 간섭에 쉽게 노출되게 되었고, 제품의 성능 저하 및 오동작을 유발시킨다. 이를 방지하기 위해 제품의 설계 단계에서 EM 시뮬레이션을 통해 제품의 전자기적 특성을 예측하고, 이를 고려하여 설계해야 하지만, EM 시뮬레이터는 분석 시간이 오래 걸리고, 분석시간을 단축시키기 위해서 고사양의 시스템 자원이 필요하다. 본 논문에서는 PEEC 방법을 이용하여 원형 전선에 대한 전자기적 특성을 빠르게 분석하는 방법을 제시하였다. PEEC 방법은 도체 내부의 전계 적분 방정식으로부터 도체의 등가회로를 모델링하고, 회로 분석법을 통해 전자기적 특성을 분석할 수 있는 방법으로, EM 시뮬레이터 대비 빠른 시간 안에 전자기적 특성을 분석할 수 있다. 본 논문에서 제시한 방법을 통해 다이폴 안테나로부터 전송선로로의 전자기 결합을 주파수 영역에서 분석하였고, 이를 EM 시뮬레이터의 분석 결과와 비교해 PEEC 방법의 유효함을 검증하였다.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제34권4C호
• /
• pp.460-468
• /
• 2009

OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)이 적용된 MIMO(Multiple-input Multiple-output) 기술은 추가적인 주파수 자원의 할당 없이 채널 용량을 증가시키기 위한 방법으로 주목 받고 있으나, MIMO-OFDM 수신단에서 다른 안테나로부터 동시에 전송된 독립적인 데이터 스트림을 분리할 수 있는 낮은 복잡도의 검출 알고리즘을 개발해야 하는 문제점이 있다. 이 논문에서 제안하는 ULBC QRD-M (Upper-Lower Bounded-Complexity QRD-M) 알고리즘은 최대 복잡도 즉, 복잡도의 상한(upper bound)을 기존의 QRD-M 알고리즘과 동일한 값으로 고정시킴으로써 SD(Sphere Decoding) 알고리즘에서 순시적으로 매우 높은 복잡도를 가지는 문제를 해결하는 동시에, 불필요한 Hypothesis를 제거하여 필요한 계산양을 현저하게 낮출 수 있는 장점이 있다. 분석과 모의실험 결과를 통하여 제안된 알고리즘이 기존의 QRD-M 알고리즘에 비하여 단지 26%의 계산양 만으로도 동일한 BER 성능을 가질 수 있음을 보인다.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제34권9C호
• /
• pp.922-927
• /
• 2009

최근 무선 통신 시스템에서 제한된 스펙트럼 자원의 효율적 활용은 많은 사람들의 관심이 집중된 분야이다. 무선인지 기술은 비어 있는 주파수 대역을 찾고, 활용하는 기술로 스펙트럼의 효율적 사용을 가능하게 한다. 특히 무선인지 기술에서 기존 사용자의 신호를 검출하는 센싱 기술은 가장 핵심적인 기술이라고 할 수 있다. 이 논문은 Bussgang 정리를 이용한 스펙트럼 센싱 방법을 제안한다. 제안하는 방법은 수신 신호에 Bussgang 정리를 적용하여 신호와 가우시안 잡음 사이의 통계적 특성 차이를 계산하고 이를 바탕으로 신호의 존재 여부를 판단한다. 이 방법은 잡음 파워 추정이 없으므로 잡음 불확실성의 영향을 받지 않고, 아주 낮은 SNR (signal-to-noise power ratio)에서도 신호를 검출 할 수 있다. IEEE 802.22 WRAN (wireless regional area network)을 기반으로 12개의 ATSC (advanced television systems committee) A/74 DTV(Digital Television) 신호를 이용한 모의실험으로 제안한 방법의 성능을 평가하고, 제안한 방법의 이론적인 문턱값을 분석한다.

• 디지털콘텐츠학회 논문지
• /
• 제14권1호
• /
• pp.59-64
• /
• 2013

본 논문에서는 태스크에 따른 저전력 알고리즘을 제안하였다. 태스크는 시스템의 작업 수행에 필요한 프로세서의 내부와 외부의 자원을 의미한다. 태스크에 따라 저전력 회로를 구현하기 위해서는 각각의 태스크에 대한 생존시간과 호출횟수를 분석한다. 회로 전체의 소모 전력을 감소하기위해서는 소모 전력이 가장 높은 태스크의 소모 전력을 우선 줄여 저전력 회로를 구현할 수 있다. 따라서 소모 전력이 최대인 태스크를 우선 선별하여야 한다. 소모 전력이 최대인 태스크는 태스크의 생존시간과 호출횟수를 고려하여 순위를 선정한다. 태스크의 생존시간이 길면서 호출횟수가 많은 태스크의 경우 가장 큰 소모 전력을 발생시키는 태스크이므로 소모 전력을 감소시킬 최우선 순위가 된다. 소모 전력이 최대인 태스크로부터 생존 시간과 호출횟수를 이용하여 저전력 회로로 구현하기 위한 주파수를 결정하여 회로 전체의 소모 전력을 감소시킨다. 또한, 생존 시작 시간에서 생존 마지막 시간까지 계속해서 최소의 소모 전력으로 태스크를 유지시켜 전체 소모 전력을 감소시킨다. 실험 결과 [7] 알고리즘에 비해 5.43%의 전력 소모가 감소된 결과를 나타내었다.