• Journal of Communications and Networks
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• 제6권4호
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• pp.352-361
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• 2004

In this paper, we study how to achieve the maximum capacity under delay constraints for large mobile wireless networks. We develop a systematic methodology for studying this problem in the asymptotic region when the number of nodes n in the network is large. We first identify a number of key parameters for a large class of scheduling schemes, and investigate the inherent tradeoffs among the capacity, the delay, and these scheduling parameters. Based on these inherent tradeoffs, we are able to compute the upper bound on the maximum per-node capacity of a large mobile wireless network under given delay constraints. Further, in the process of proving the upper bound, we are able to identify the optimal values of the key scheduling parameters. Knowing these optimal values, we can then develop scheduling schemes that achieve the upper bound up to some logarithmic factor, which suggests that our upper bound is fairly tight. We have applied this methodology to both the i.i.d. mobility model and the random way-point mobility model. In both cases, our methodology allows us to develop new scheduling schemes that can achieve larger capacity than previous proposals under the same delay constraints. In particular, for the i.i.d. mobility model, our scheme can achieve (n-1/3/log3/2 n) per-node capacity with constant delay. This demonstrates that, under the i.i.d. mobility model, mobility increases the capacity even with constant delays. Our methodology can also be extended to incorporate additional scheduling constraints.

• International journal of advanced smart convergence
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• 제7권4호
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• pp.19-26
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• 2018

One of the distinct features of Wireless Sensor Networks (WSNs) is duty cycling mechanism, which is used to conserve energy and extend the network lifetime. Large duty cycle interval introduces lower energy consumption, meanwhile longer end-to-end (E2E) delay. In this paper, we introduce an energy consumption minimization problem for duty-cycled WSNs. We have applied Q-learning algorithm to obtain the maximum duty cycle interval which supports various delay requirements and given Delay Success ratio (DSR) i.e. the required probability of packets arriving at the sink before given delay bound. Our approach only requires sink to compute Q-leaning which makes it practical to implement. Nodes in the different group have the different duty cycle interval in our proposed method and nodes don't need to know the information of the neighboring node. Performance metrics show that our proposed scheme outperforms existing algorithms in terms of energy efficiency while assuring the required delay bound and DSR.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제12권7호
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• pp.719-727
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• 2006

This paper proposes a new method to obtain a maximum allowable delay bound for a scheduling of networked discrete control systems and event-based scheduling method. The proposed method is formulated in terms of linear matrix inequalities and can give a much less conservative delay bound than the existing methods. A network scheduling method is presented based on the delay obtained through the proposed method, and it can adjust the sampling period to allocate same utilization to each control loop. The presented method can handle three types of data (sporadic, emergency data, periodic data and non real-time message) and guarantees real-time transmission of periodic and sporadic emergency data using modified EDF scheduling method.

• 한국항행학회논문지
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• 제21권6호
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• pp.608-613
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• 2017

본 논문에서는 시변 지연시간이 있는 선형 이산 구간 시변 시스템의 지연 상태변수에 존재하는 불확실성 안정범위에 관한 것을 다룬다. 고려된 시스템은 지연 없는 상태변수에 대한 시스템 행렬이 구간범위에서 시변으로 변동하고, 지연 시간이 구간범위 내에서 시변인 지연 상태변수에 대하여 비구조화된 불확실성이 시변으로 존재하는 시스템이다. 기존의 많은 연구들이 시변에 대한 부분을 고려하지 못하고 시불변 경우에 대하여 얻어진 것에 반하여, 본 논문에서는 모든 요소를 시변으로 고려하여 새로운 안정범위를 도출하였다. 새로운 안정범위는 적용 가능한 시스템에 대한 제한이 없는 것으로 그 효용성이 기존의 결과 보다 우수하다. 제안된 범위는 복잡한 선형행렬부등식 혹은 리아프노프 방정식의 상한 해 한계를 이용하는 복잡한 과정이 필요하지 않다. 수치예제를 통하여 제안된 결과가 기존의 결과들을 포함할 수 있음을 보이고, 이들 보다 확장성과 효용성이 우수함을 확인한다.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2000년도 제15차 학술회의논문집
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• pp.181-181
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• 2000

We identified the performance problems of scheduling algorithms such as FCFS, and demonstrated the superiority of WFQ in terms of realtime performance measures. For this purpose, we presented the service scenario and performed the analysis for the delay bound and fairness which are required to support the realtime applications in the Internet.

• 한국통신학회논문지
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• 제33권12B호
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• pp.1097-1102
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• 2008

An effective method for calculating delay bounds of flows through flow aggregations and deaggregations is given. Based on this calculation, it is suggested a simple criteria for flow aggregation whether the aggregation will induce an increased delay bound. The criteria is evaluated in a few realistic scenarios.

• 경영과학
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• 제23권3호
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• pp.13-25
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• 2006

To reduce the signaling tost of paging in mobile communication, sequential paging schemes are proposed by partitioning a location area into several paging areas such that each area is paged sequentially. Necessary conditions for the optimal partition of cells with delay bound are examined by considering the mobiles location probability at each cell. The Optimal Cell Partitioning (OCP) is proposed based on the necessary conditions and the fathoming rule which trims off the unnecessary solution space and expedite the search process. Two Heuristics, BSG and BNC are also presented to further increase the computational efficiency in real-world paging scheme for the next generation mobile systems. The effectiveness of the 1)reposed paging schemes is illustrated with computational results. The Heuristic BSG that performs the search in the most promising solution group outperforms the best existing procedure with the 6-69% gain in paging cost in problems with 100 cells.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제18권2호
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• pp.169-176
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• 2018

본 논문에서는 센서노드가 전력소모를 줄이기 위하여 주기적으로 휴면상태를 갖는 듀티사이클 기반 무선센서 네트워크를 고려한다. 이러한 네트워크에서는 듀티사이클 간격이 커진다면 전력소모는 감소하지만 종단간 지연시간은 늘어나게 된다. 무선센서네트워크의 많은 애플리케이션은 지연시간에 민감하며 패킷이 센서노드로부터 싱크노드에게 전달되는 데 있어서 지연시간제약 요구사항이 있다. 기존의 대부분의 연구는 종단간 지연시간을 줄이는 것에만 초점을 맞추고 지연시간제약에 대해 고려를 하지 않음으로써 종단간지연시간과 전력소모에 대한 균형을 맞추기 어려웠다. 지연시간제약을 고려하는 연구에서도 노드들간의 시각동기화를 요구하거나 노드들이 특정한 분포를 갖는다고 가정하였다. 기존 연구의 이러한 제약을 극복하기 위하여 본 논문에서는 지연시간제약조건을 충족시키면서 동시에 전력소모를 줄이기 위한 듀티사이클 스케쥴링 알고리즘을 제안한다. 먼저 종단간 지연시간의 확률분포를 추정하고 획득한 분포를 이용하여 지연시간제약조건을 만족하는 최대 듀티사이클 간격을 결정한다. 시뮬레이션 결과에 따르면 제안되는 알고리즘은 주어진 지연시간제약 요구사항을 만족하면서도 낮은 전력소모 성능을 보인다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제20권3호
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• pp.289-297
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• 2014

This article surveys the control theoretic study on time delay systems. Since time delay systems are infinite dimensional, there are not analytic but numerical solutions on almost analysis and synthesis problems, which implies that there are a tremendous number of approximated solutions. To show how to find such solutions, several results are summarized in terms of two different axes: 1) theoretic tools like integral inequality associated with the derivative of delay terms, Jensen inequality, lower bound lemma for reciprocal convexity, and Wirtinger-based inequality and 2) various candidates for Laypunov-Krasovskii functionals.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제42권11호
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• pp.1-12
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• 2005

무선 PAN에서 채널시간할당(Channel time allocation) 알고리즘은 실시간 멀티미디어 서비스가 요구하는 엄격한 QoS (Quality of Service) 요구사항을 보장하는데 있어 가장 중요한 요소 중 하나이다. 본 논문에서는 IEEE 802.15.3 고속율 무선 PAN에서 MPEG 스트림과 같은 멀티미디어 트래픽의 지연을 보장하기 위한 동적 채널시간할당 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘은 MPEG 스트림의 특성을 이용하고 DEV(Device)는 채널시간할당을 수퍼프레임(Superframe) 끝에서 PNC(Piconet coordinator)로 요청한다. 채널시간할당 요청 정보를 갖고 있는 동적 파라미터를 PNC로 전달하기 위해 미니 패킷이라는 피드 백(Feedback) 제어 패킷을 이용한다. 하나의 수퍼프레임 동안에 각 DEV에 할당될 채널시간은 MPEG 프레임 종류와 트래픽양, MPEG 프레임의 지연한도(Delay bound) 등에 따라 동적으로 변한다. 시뮬레이션을 통하여 제안된 방법의 성능을 다른 방법과 비교 분석한다. 비교 분석결과, 제안된 방법이 지연한도를 보장하면서 높은 성능을 보임을 확인하였다.