• 제목/요약/키워드: 태스크 마이그레이션

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UAV 지원 MEC 시스템의 로드 밸런싱과 에너지 효율성을 고려한 강화학습 기반 태스크 마이그레이션 (Task Migration for Load Balancing and Energy Efficiency based on Reinforcement Learning in UAV-Enabled MEC System)

  • 신아영;임유진
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2022년도 춘계학술발표대회
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    • pp.74-77
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    • 2022
  • 최근 사물 인터넷(IoT)의 발전으로 계산 집약적이거나 지연시간에 민감한 태스크가 증가하면서, 모바일 엣지 컴퓨팅 기술이 주목받고 있지만 지상에 고정되어 있는 MEC 서버는 사용자의 요구사항 변화에 따라 서버의 위치를 변경하거나 유연하게 대처할 수 없다. 이 문제를 해결하기 위해 UAV(Unmanned Aerial Vehicle)를 추가로 이용해 엣지 서비스를 제공하는 기법이 연구되고 있다. 그러나 UAV는 지상 MEC와는 달리 배터리 용량이 제한되어 있어 태스크 마이그레이션을 통해 에너지 사용량을 최소화하는 것이 필요하다. 본 논문에서는 MEC 서버들 사이의 로드 밸런싱과 UAV MEC 서버의 에너지 효율성을 최적화하기 위해 강화학습 기법인 Q-learning을 이용한 태스크 마이그레이션 기법을 제안한다. 제안 시스템의 성능을 평가하기 위해 UAV의 개수에 따라 실험을 진행하여 잔여 에너지와 로드 밸런싱 측면에서 성능을 분석한다.

UAV-MEC지원 차량 네트워크에서 트래픽 예측을 통한 DQN기반 태스크 마이그레이션 (DQN-Based Task Migration with Traffic Prediction in UAV-MEC assisted Vehicular Network)

  • 신아영;임유진
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2022년도 추계학술발표대회
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    • pp.144-146
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    • 2022
  • 차량 환경에서 발생하는 계산 집약적인 태스크가 증가하면서 모바일 엣지 컴퓨팅(MEC, Mobile Edge Computing)의 필요성이 높아지고 있다. 하지만 지상에 존재하는 MEC 서버는 출퇴근 시간과 같이 태스크가 일시적으로 급증하는 상황에 유동적으로 대처할 수 없으며, 이러한 상황을 대비하기 위해 지상 MEC 서버를 추가로 설치하는 것은 자원의 낭비를 불러온다. 최근 이 문제를 해결하기 위해 UAV(Unmanned Aerial Vehicle)기반 MEC 서버를 추가로 사용해 엣지 서비스를 제공하는 연구가 진행되고 있다. 그러나 UAV MEC 서버는 지상 MEC 서버와 달리 한정적인 배터리 용량으로 인해 서버 간 로드밸런싱을 통해 에너지 사용량을 최소화 하는 것이 필요하다. 본 논문에서는 UAV MEC 서버의 에너지 사용량을 고려한 마이그레이션 기법을 제안한다. 또한 GRU(Gated Recurrent Unit) 모델을 활용한 트래픽 예측을 바탕으로 한 마이그레이션을 통해 지연시간을 최소화할 수 있도록 한다. 제안 시스템의 성능을 평가하기 위해 MEC의 마이그레이션 시점을 결정하는 기준점와 차량의 밀도에 따라 실험을 진행하고, 서버의 로드 편차, UAV MEC 서버의 에너지 사용량 그리고 평균 지연 시간 측면에서 성능을 분석한다.

MEC 환경에서 오프로딩과 마이그레이션을 이용한 태스크 파티셔닝 기법의 성능비교 (Performance Comparison of Task Partitioning with Offloading and Migration in MEC)

  • 문성원;구설원;임유진
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2021년도 추계학술발표대회
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    • pp.100-103
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    • 2021
  • 5G 의 발전과 함께 차량과 IT 통신 기술을 융합한 어플리케이션들이 급증하면서 멀티 액세스 엣지 컴퓨팅(MEC)이 차세대 기술로 등장했다. 낮은 지연시간 안에 계산 집약적인 서비스들을 제공하기 위해 단독적인 MECS 서버(MECS)에서의 수행이 아닌 다수의 MECS 에서 동시에 연산을 수행할 수 있도록 태스크를 파티셔닝하는 기법이 주목받고 있다. 특히 차량이 다수의 MECS 로 태스크를 파티셔닝하여 오프로딩하는 기법과 하나의 MECS 로 오프로딩한 후 다른 MECS 들로 파티셔닝하여 마이그레이션하는 기법들이 연구되고 있다. 본 논문에서는 오프로딩과 마이그레이션을 이용한 파티셔닝 기법들을 서비스 지연시간과 차량의 에너지 소비량 측면에서 성능을 비교 분석을 하였다.

MEC 시스템에서 태스크 파티셔닝 기법의 성능 비교 (Performance Comparison of Task Partitioning Methods in MEC System)

  • 문성원;임유진
    • 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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    • 제11권5호
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    • pp.139-146
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    • 2022
  • 최근 사물 인터넷의 발전과 함께 차량과 IT 기술의 융합되어 자율주행과 같은 고성능의 어플리케이션들이 등장하면서 멀티 액세스 엣지 컴퓨팅(MEC)이 차세대 기술로 부상하였다. 이런 계산 집약적인 태스크들을 낮은 지연시간 안에 제공하기 위해, 여러 MEC 서버(MECS)들이 협력하여 해당 태스크를 수행할 수 있도록 태스크를 파티셔닝하는 기법들이 많이 제안되고 있다. 태스크 파티셔닝과 관련된 연구들은 모바일 디바이스에서 태스크를 파티셔닝하여 여러 MECS들에게 오프로딩을 하는 기법과 디바이스에서 MECS로 오프로딩한 후 해당 MECS에서 파티셔닝하여 다른 MECS들에게 마이그레이션하는 기법으로 나누어볼 수 있다. 본 논문에서는 오프로딩과 마이그레이션을 이용한 파티셔닝 기법들을 파티셔닝 대상 선정 방법 및 파티셔닝 개수 변화에 따른 서비스 지연시간, 거절률 그리고 차량의 에너지 소비량 측면에서의 성능을 분석하였다. 파티셔닝 개수가 증가할수록 지연시간의 성능은 향상하나, 거절률과 에너지 소모량의 성능은 감소한다.

협력적인 차량 엣지 컴퓨팅에서의 태스크 마이그레이션 (Task Migration in Cooperative Vehicular Edge Computing)

  • 문성원;임유진
    • 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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    • 제10권12호
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    • pp.311-318
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    • 2021
  • 최근 사물인터넷의 기술이 빠르게 발전하면서 실시간 및 고성능의 처리를 요구하는 서비스들을 위해 멀티 액세스 엣지 컴퓨팅(MEC)이 차세대 기술로 부상하고 있다. 제한적인 서비스 영역을 가지는 MEC 사이에서 사용자들의 잦은 이동성은 MEC 환경에서 다뤄야 할 문제 중 하나이다. 본 논문에서는 이동성이 많은 차량 엣지 컴퓨팅 환경(VEC)을 고려하였으며, 강화 학습 기법의 일종인 DQN을 이용하여 마이그레이션 여부와 대상을 결정하는 태스크 마이그레이션 기법을 제안하였다. 제안한 기법의 목표는 차량 엣지 컴퓨팅 서버(VECS)들의 큐잉 지연시간의 차이를 이용한 로드 밸런싱을 고려하여 QoS 만족도 향상과 시스템의 처리량을 향상시키는 것이다. 제안한 기법을 다른 기법들과의 성능 비교를 통해 QoS 만족도 측면에서 약 14-49%, 서비스 거절률 측면에서는 약 14-38%로 더 좋은 성능을 보임을 확인하였다.

차량 엣지 컴퓨팅 네트워크에서 로드 밸런싱을 위한 UAV-MEC 오프로딩 및 마이그레이션 결정 알고리즘 (UAV-MEC Offloading and Migration Decision Algorithm for Load Balancing in Vehicular Edge Computing Network)

  • 신아영;임유진
    • 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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    • 제11권12호
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    • pp.437-444
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    • 2022
  • 최근 무선 네트워크에서 발생하는 계산 집약적이고 지연시간에 민감한 태스크를 처리하기 위해 모바일 엣지 서비스에 대한 연구가 진행되고 있다. 하지만 지상에 고정되어 있는 MEC는 출퇴근 시간과 같이 태스크 처리 요청이 일시적으로 급증하는 상황에 대해 유연하게 대처할 수 없다. 이를 해결하기 위해 UAV(Unmanned Aerial Vehicle)를 추가로 이용해 모바일 엣지 서비스를 제공하는 기술이 등장하였다. UAV는 지상 MEC 서버와 달리 배터리 용량이 제한되어 있어 UAV MEC 서버 간 로드 밸런싱을 통해 에너지 효율성을 최적화 하는 것이 필요하다. 따라서 본 논문에서는 UAV의 에너지 상태와 차량의 이동성을 고려하며 유전 알고리즘 기반의 태스크 오프로딩과 Q-learning 기반의 태스크 마이그레이션을 통한 로드 밸런싱 기법을 제안한다. 제안 시스템의 성능을 평가하기 위해 차량 속도와 수에 따른 실험을 진행하고, 로드 분산, 에너지 사용량, 통신 오버헤드, 지연 시간 만족도 측면에서 성능을 분석하였다.

협업 환경 디스플레이와 지능형 사용자 인터랙션을 위한 그래픽 유저 인터페이스 설계 (Design of Graphic User Interface for Collaborative Display and Smart User Interaction)

  • 고수진;김종원
    • 한국HCI학회:학술대회논문집
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    • 한국HCI학회 2007년도 학술대회 1부
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    • pp.567-572
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    • 2007
  • 빠른 인터넷의 보급과 빈번하게 발생하는 원격지 구성원간의 협업으로 인해서 쉽고 편리하게 이용 가능한 다자간 협업 환경의 필요성이 대두되었으며 현재 이와 관련한 연구가 활발히 진행되고 있다. 커뮤니티 컴퓨팅 환경에서의 원격 협업을 지원하기 위한 구성 기술로는 먼저 지능형 원격협업을 지원할 수 있는 시스템 및 네트워킹 구조를 설계하는 기술, 다양한 종류의 입력 채널의 내용을 동시에 보여줄 수 있는 디스플레이를 제공하는 기술, 협업 구성원 간의 자연스러운 데이터 및 태스크 마이그레이션 기반 기술, 그리고 다양한 사용자 인터랙션을 제공하는 기술 등이 있다. 그러나 무엇보다도 사용자 편의성 면에서는 위치적인 이질감을 극복하고 현장감 있는 공동 작업을 지원할 수 있는 사용자 인터랙션 기술이 매우 중요하다고 할 수 있다. 본 논문에서는 이러한 인터랙션을 지원하기 위한 다양한 인터랙션 기술을 소개하며 사용자의 인터랙션이 발생했을 경우 사용자의 의도에 따라 변경된 협업 환경, 특히 공통 디스플레이 화면의 변경 정보를 사용자 컨트롤 머신에도 Graphic User Interface(GUI) 기술을 통해 제공하는 방안이 논의되어 진다.

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멀티 혼합 중요도 시스템에서 태스크 마이그레이션의 스케줄가능성 분석 (Schedulability Analysis for Task Migration under Multiple Mixed-Criticality Systems)

  • 백전성;강경태
    • 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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    • 한국컴퓨터정보학회 2019년도 제60차 하계학술대회논문집 27권2호
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    • pp.7-8
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    • 2019
  • In this paper, we applied the migration technique to real-time tasks that have relatively low criticality but still important to be dropped by the mixed-criticality scheduling algorithms. The proposed drop and migrate algorithm analyzes the schedulability by calculating CPU utilization and response time of using task migration. We provide analysis to guarantee the deadline of LO-tasks, by transforming the response time equation specified with migration time. The transformed response time equation was able to analyze the migration schedulability. This algorithm can be used with various mixed-criticality schedulers as a supplementary method. We expect this algorithm will be used for scheduling LO-tasks such as communication task that requires safety guarantee especially in platooning and autonomous driving by utilizing the advantages of multiple node connectivities.

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연성 실시간 Xen 하이퍼바이저를 위한 VCPU 할당 정책 설계 (Design of VCPU Allocation Policy for Soft Real-time Xen Hypervisor)

  • 허경우;고영웅
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2010년도 추계학술발표대회
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    • pp.1818-1821
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    • 2010
  • 본 논문에서는 Xen 가상 머신에서 연성 실시간 처리를 제공하기 위하여 하이퍼바이저(Hypervisor)의 VCPU 할당 정책을 제시한다. 현재 Xen 에서는 가상의 CPU (VCPU)를 스케줄링하여 전체 시스템을 관리한다. 본 연구에서는 실시간 태스크를 지원하는 VCPU 할당 정책의 사전 작업으로 기존의 Xen VCPU 할당 정책을 분석한다. 분석된 할당 정책의 단점으로 멀티프로세서 환경에서의 불필요한 VCPU 마이그레이션(Migration) 으로 인한 오버헤드를 확인하고 기존 정책의 단점을 보완하기 위한 새로운 할당 정책을 제시하여 Xen 플랫폼에서 연성 실시간을 지원하는 VCPU 할당 정책을 제안하고 있다.