• 대한전자공학회논문지SD
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• 제40권5호
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• pp.345-353
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• 2003

네트워크 프로세서를 설계하거나, 라우터와 같은 장비를 구현할 때, 가장 성능을 좌우하는 부분이 IP lookup 동작이라 할 수 있다. 어드레스 체계가 간단해지면 IP lookup 동작이 단순화될 수 있어 성능이 좋아질 수 있지만, 네트워크 사용자의 증가로 인하여 효율적인 어드레스 관리가 필요하게 됨으로써 어드레스 체계는 복잡해질 수밖에 없는 상황이 되었다. 따라서 IPv4나 IPv6에서나 마찬가지로 어드레스 체계의 복잡성에 의해 IP lookup 동작이 어렵고 시간이 오래 걸리는 작업이 되는 것은 받아들일 수밖에 없는 현실이 되었다 소프트웨어적으로나 하드웨어적으로 IP lookup 성능을 향상시킬 수 있는 방안들이 연구되어 왔지만, 아직까지 해결책이라고 단정지을 수 있을 만한 연구결과는 나오지 않고 있다. 소프트웨어적인 방법은 메모리 사용량을 줄일 수 있지만 IP lookup시 검색이 느리고, 하드웨어적인 방법은 빠르지만 하드웨어 오버헤드와 메모리 사용량이 크다는 문제가 있다 이에 이 논문은 지금까지의 IP lookup 동작을 향상시키기 위한 연구들을 정리해 보고, 이들의 장단점을 파악하도록 한다. 또한, 대표적인 소프트웨어와 하드웨어 구조를 혼합하고, 병렬적으로 구성하여 성능을 높일 수 있는 새로운 혼합 구조를 제안한다. 성능 평가 결과는 제안된 구조가 lookup 속도를 향상시키면서도, 메모리 사용량도 줄일 수 있다는 것을 보여준다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제47권10호
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• pp.36-42
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• 2010

FFT(Fast Fourier Transform)는 IEEE 802.22와 같은 여러 무선표준에서 사용되는 OFDM 시스템의 주요 블록 중 하나이다. FFT의 전력소모 감소, 면적감소, 고속동작을 위해 새로운 FFT 아키텍처 개발, twiddle factor 곱셈을 위한 곱셈기의 수나 면적감소, 제어회로의 단순화 등에 초점을 둔 FFT 프로세서의 구현에 관한 연구가 지속적으로 진행되어왔다. FFT의 입력포인트 수 N이 증가함에 따라 $log_2N$ 개의 각 FFT 스테이지 구현에 사용되는 시프트레지스터(또는, 페모리)가 차지하는 비중이 전체 FFT회로의 70%이상이 되며 이러한 메모리들은 FFT의 처음 두 스테이지에 집중되어 두 스테이지의 메모리가 전체 메모리의 75%를 차지한다. 본 논문에서는 OFDM 송신부의 IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)에서 요구되는 메모리 사이즈를 감소시키기 위해 입력변조신호, 파일럿(pilot)신호, 널(null) 신호의 mapping을 IFFT와 결합하는 새로운 기법을 제안한다. Cognitive radio 시스템에 적용하기 위한 2048포인트 IFFT를 제안한 방법으로 설계하고 메모리가 차지하는 면적에서 기존의 방법과 비교하여 38.5%이상의 이득을 가짐을 보인다.

• 전자공학회논문지CI
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• 제45권1호
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• pp.37-47
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• 2008

DSP에서 제공되는 주소 생성 유닛은 데이터 패스와 병렬적으로 주소 연산을 수행할 수 있게 해 줌으로써, DSP 코드 생성에 중요한 역할을 한다. 프로그램 변수들의 메모리 레이아웃을 결정하는 문제는 주소 생성 유닛의 기능을 이용하여 주소 연산용 명령어를 줄이는 최적화이다. 메모리 레이아웃 생성 단계와 주소 포인터 할당 단계로 구분 되는 이 최적화에서 본 논문은 주소 연산 코드의 수가 최소가 되도록 DSP용 코드 생성의 효과적인 주소 포인터 할당 문제를 다룬다. 제안하는 알고리즘은 고정된 메모리 레이아웃을 가질 때 주소 포인터 할당을 수행하는 기존의 알고리즘의 시간 복잡도를 줄이는 기법이다. 메모리 크기와 수행 시간을 줄이기 위해 알고리즘을 수행할 때 핵심적인 요소들만을 고려하도록 강한 가지치기 방법을 사용하였다. 또한 주소 포인터 할당 문제는 메모리 레이아웃에 영향을 크게 받는 문제이기 때문에 본 논문은 주어진 메모리 레이아웃을 갱신하여 반복적으로 성능을 개선하는 방법을 제안한다. 약 3,000여개의 실제 프로그램으로부터 얻은 변수 접근 시퀀스를 제공하는 OffsetStone 벤치마크를 이용한 실험결과를 통해 본 논문에서 제안한 기법과 알고리즘을 테스트 했다. 제안한 방법은 전통적인 방법보다 평균 25.9%의 적은 주소 코드를 생성해 냄을 보인다.

• 전자공학회논문지SC
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• 제44권3호
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• pp.64-69
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• 2007

시스템의 자세 제어는 사용되는 모터의 위치 제어로 대응되며, 이러한 시스템은 운용환경 시에 충격 진동이 발생하게 된다. 이러한 충격 진동 외란을 제거해야 요구하는 위치 제어를 수행할 수 있다. 로봇 제어 분야에서 불확실한 외란에 의한 로봇의 자세 제어는 가장 기본적이면서 중요한 분야중의 하나이다. 이러한 문제를 다루기 위하여 계산 토크 방식에 기초한 선형 제어기법이나 적응 제어 기법, 강인 제어 기법 등을 이용한 연구 결과들이 발표되고 있다. 그러나 그러한 기법은 일반적으로 로봇의 정확한 동력학적 특성을 알아야 하며, 구현하기가 복잡하다. 따라서 본 논문에서는 적응 규칙에 의하여 모델의 불확실성, 시스템의 변화, 외란으로 인해 발생하는 공칭 플랜트와의 오차를 보상하도록 제어 입력을 생성하는 내부 루프 부분과 공칭 플랜트 모델의 명령을 추종하도록 하여 제어 입력을 생성하는 외부 루프 부분으로 구성되는 방법인 외란관측기(Disturbance OBserver : DOB) 제어 알고리즘을 제안한다. 또한 프로세서의 신뢰성과 수치 연산 및 알고리즘의 빠른 처리를 위해 현재 사용 빈도가 높은 TI사의 DSP시리즈 중에서 부동 소수점 연산 기능을 가지면서 모터 제어에 적합한 TMS320C2000계열의 TMS320F2812을 사용하여, 운용 시 발생되는 진동 등에 대한 외란 제거를 목적으로 한다. 본 논문은 규명된 시스템 모델식을 바탕으로 DOB 제어 시뮬레이션을 수행하고 시뮬레이션으로 검증된 DOB 모터 자세 제어 알고리즘을 DSP에 적용하기 위해 코드변환하고 PMSM 모터 모델 시뮬링크 블록을 구성하여 외란 관측기 제어 알고리즘을 모터 실험 시스템에 적용함으로써 타당성을 검증하고 상용 제어기로 실제 현장에 적용 가능함을 입증한다.

• 한국산림과학회지
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• 제89권3호
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• pp.405-413
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• 2000

본 연구는 산림 기상 수문 환경의 모니터링을 위해 온도, 풍향, 풍속, 강우량, V노치의 수위, 계류수의 전기전도도 및 pH 등의 인자를 대상으로 하여 마이크로프로세서에 의한 전동식 센서유니트를 작동시켜 자동관측이 가능한 시스템을 개발하고자 실시하였으며, 그 결과는 다음과 같다. 1. 관측시스템은 크게 신호처리부, 전동식센서부, 전원제어부 그리고 무선데이터 통신부로 구성하였다. 2. 웨어부착형 전동식 센서유니트를 채택하여 계류수의 결빙 및 급류에 의한 센서의 파손을 방지하도록 하였으며, 동시에 항상 일정한 수위에서 측정이 이루어지도록 하였다. 3. 관측시스템에서 데이터의 전송은 무선 모뎀을 사용하여 산림유역의 수문 상황을 실시간 모니터링이 가능하도록 하였다. 4. 관측시스템은 각 기능별 독립구조의 모듈형태로 구성하여 측정 모듈의 수리, 교체, 추가 등의 변경이 가능하도록 하였다. 5. 관측시스템의 성능 시험을 실시한 결과 온도, EC, pH는 각각 최대 ${\pm}0.2^{\circ}C$, ${\pm}1{\mu}S$, ${\pm}0.1pH$의 오차범위 내에서 관측되었다. 6. 현장에서 관측시스템을 시험 운영해 본 결과 장기적이고 안정적인 산림 수문 수질 인자의 측정이 가능할 것으로 평가되었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제20권2호
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• pp.401-407
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• 2016

단순 다각형 내부의 두 점 p와 q가 주어질 때 다음의 문제를 고려할 수 있다. (1) 다각형에서 p와 q 둘 다로부터 가시적인 점들의 집합을 구하라. (2) p와 q 둘 중의 적어도 하나로부터 가시적인 점들의 집합을 구하라. 이 문제들은 두 가시성 다각형 사이의 교집합과 합집합을 구하는 문제에 해당한다. 본 논문에서는 재구성가능한 메쉬(RMESH)에서 이 문제들을 해결하는 알고리즘을 고려한다. 일반적인 두 다각형의 교차 영역을 구하는 알고리즘[1]을 이용하면, 두 가시성 다각형의 교집합을 구하는 문제를 O($n^3$) 크기의 RMESH에서 상수 시간에 해결할 수 있다. 여기서 n은 두 가시성 다각형의 꼭짓점 개수의 합이다. 본 논문에서는 가시성 다각형의 특성을 이용하여 평면 분할 그래프를 O($n^2$) 크기의 RMESH에서 상수 시간에 구축하고, 이를 통해 두 가시성 다각형의 교집합뿐만 아니라 합집합도 O($log^2n$) 시간에 구하는 알고리즘을 제시한다. 이 알고리즘은 기존의 결과에 비해 병렬 알고리즘의 비용을 나타내는 프로세서-시간 곱 지표를 O($n^3$)에서 O($n^2log^2n$)으로 개선한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제36권10B호
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• pp.1222-1232
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• 2011

RFID/USN은 유비쿼터스 컴퓨팅을 위한 핵심 기술로써 다양한 센서기술과 프로세서 집적기술 그리고 무선 네트워크 기술을 이용해서 실제 물리적 환경 정보를 원격에서 손쉽게 수집하고 모니터링 하는 것이 가능하다. 특히 의료분야는 U-Healthcare와 결합된 보건의료산업과 서비스에서 국제적인 경쟁력을 확보한 수 있을 것으로 기대되고 있다. 하지만 USN은 RFID의 표준 관리 시스템인 EPCglobal 아키텍처와 갚은 표준 프레임워크의 부재로 상호 운영 및 글로벌 센서 네트워크 구현에 문제점이 있다. 따라서 본 논문에서는 USN의 센서 노드를 관리하는 시스템인 SIP 기반의 USN 관리 시스템 (UMS)을 제안한다. UMS는 세션 관리 기능 및 이동성 지원을 제공하는 SIP(Session Initiation Protocol)라는 인터넷 표준 프로토콜에 기반을 두고 있다. UMS 아키텍처는 기존의 SIP 아키텍처에 UUA(USN User Agent)와 UNS(USN Name Server)를 추가함으로써 이동성을 고려한 센서 노도의 위치 및 상태를 관리하게 된다. UUA는 제한된 능력의 센서 노드를 대신해 위치 등록과정을 수행하고 UNS는 센서 노드의 위치 추적을 위해 이름 변환 서비스를 제공한다. 제안하는 관리 시스템은 하나의 통일된 규격이 존재하지 않는 현재의 센서 네트워크를 통합 및 연동을 쉽게 히여 인터넷을 기반한 글로벌한 센서 네트워크 구축을 가능하게 한다. 또한, 인터넷 표준 프로토콜인 SIP를 사용하기 때문에 다른 서비스 및 프로토콜과의 연동이 쉽고 SIP 기반의 기존 자원을 재활용 활 수 있는 장점을 가진다. 본 논문에서는 제안하는 UMS를 기반으로 혈액관리 시스템의 시나리오를 통해 타당성을 검증한다.

• 정보처리학회논문지D
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• 제17D권2호
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• pp.157-166
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• 2010

최근 RFID (Radio Frequency Identification)는 소형화, 저가화, 고기능화가 점차적으로 실현되면서 그 기술이 적용되는 분야도 더욱 다양해지고 있다. RFID 애플리케이션은 RFID 태그의 실시간 정보를 기반으로 하는 업무 프로세스를 의미하는 것으로, RFID 기반 정보를 이용해 비즈니스 프로세서를 자동화하고 변형시킬 수 있도록 요구된다. 이러한 RFID 애플리케이션은 단순하게는 하나의 리더기에서 읽혀지는 RFID 태그를 모니터링하는 기능만을 가지기도 하지만, 대부분 RFID 태그의 흐름에 따라 태그가 부착된 사람 또는 사물의 가시성(visibility)과 추적성(traceability)을 지원하기 위한 기능을 구현한다. 이를 위해 RFID 리더기를 여러 곳에 분산 배치시킨 후, 다양한 시나리오에 따라 태그의 흐름을 변경시켜봐야 한다. 그러나 RFID 애플리케이션 개발 시, 필요한 관련 RFID 리더기가 모두 준비되지 않았거나, 실제 현장과 유사한 환경을 구축하기가 어려울 때가 많다. 본 연구에서는 RFID 애플리케이션 개발 시, 개발 환경을 모형화 시키고 RFID 리더기 및 센서를 다양한 곳에 배치시킨 후, 여러 개의 RFID 태그를 다양한 시나리오를 통해 이동시켜볼 수 있는 시뮬레이터를 개발하고자 한다. 본 시뮬레이터는 RFID 미들웨어 및 애플리케이션 구현물의 정확한 테스트를 가능하게 하여 개발 생산성을 높인다. 또한 데이터의 신뢰성에 문제가 발생한 경우, RFID 하드웨어와 미들웨어 중 어떤 부분에서 발생한 문제인지 가리기 위해 활용될 수 있다.

• 한국철도학회논문집
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• 제18권2호
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• pp.139-148
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• 2015

자갈궤도에서 레일과 침목을 연결하는 체결장치의 레일패드 강성이 증가함에 따라 윤중이 증가하고 궤도틀림진전이 증가되어 궤도유지보수비가 증가하게 된다. 반면에 레일패드강성이 감소하면 차량운행에 따른 전력소모비가 증가하게 된다. 따라서 자갈궤도 설계 시에 차량과 궤도 및 운영조건을 고려하여 궤도유지보수비와 전력소모비를 가급적 작게 할 수 있는 적정 레일패드강성을 결정하는 것은 철도 경제성 확보차원에서 중요한 과제라 할 수 있다. 본 연구에서는 L$\acute{o}$pez Pita 등이 제시한 자갈궤도에서의 최적레일패드 강성을 평가하는 프로세서를 기초로 적정 레일패드강성 범위를 구하였다. 연구결과에 중요한 영향을 주는 레일패드강성에 따른 윤중변화를 보다 정확하게 평가하기 위하여 궤도구성품의 거동특성을 보다 상세하게 고려할 수 있는 고도화된 수치해석적 기법을 사용하여 평가하였다. 또한 국내에서의 차량, 궤도 운영조건을 고려함으로써 국내에서 궤도설계에 적용할 수 있는 적정 레일패드강성 범위를 도출하였다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제16권7호
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• pp.149-156
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• 2011

본 논문은 모바일 환경 하에서 효과적인 그래프 기반의 이미지 분할 적용 시, 실행시간 및 메모리 사용량 향상시키고, 이를 이용해 surface layout의 전처리 작업으로 수퍼 픽셀을 얻기 위한 효율적인 방법을 제안한다. 그래프기반의 이미지 분할은 영상으로부터 오브젝트 영역을 추출하는 알고리즘으로 입력 영상의 각 화소 정보를 이용한 에지 생성 및 그래프를 구성한다. 그래프 구성 시 기준 화소 및 주변 화소 위치 정보 및 색상 강도 차이 값(edgeweight)을 이용하여 에지를 구성하며, 색상 강도 차이 값에 따른 문턱치 값을 기준으로 각 에지를 연결함으로써 객체 영역을 추출하고 있다. 따라서 에지의 수는 그래프 기반의 이미지 분할의 실행시간 및 메모리 사용량을 결정하게된다. 모바일 디바이스는 PC에 비해 프로세서 속도 및 메모리 사용량 등 하드웨어적인 제약사항이 많으며, 프로그램 응답 시간이 주요 이슈가 되고 있다. 이러한 모바일 디바이스 상의 영상 처리 기술 적용 시 빠른 프로그램 응답시간 제공은 반드시 이루어져야 하며, 이미지 분할 단계에서도 보다 빠른 응답 시간을 위한 프로세싱 시간과 메모리사용량을 줄여야만 한다. 본 논문은 그래프 상의 에지의 수를 효과적으로 선택하는 효과적인 에지 선택 알고리즘 적용을 통해 그래프 기반의 이미지 분할 알고리즘을 모바일 디바이스에 적용 시, 프로세싱 시간 및 메모리 사용량의 개선을 보이도록 하고, 수퍼 픽셀 당 정확도가 입력영상 사이즈에 관계없이 70%이상 생성되며, 그 정확도가 96%동일하다는 것을 보인다.