• Journal of Communications and Networks
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• 제10권1호
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• pp.28-37
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• 2008

In this paper, we investigate the problem of minimizing the average transmission power of users while guaranteeing the average delay constraints in time-varying uplink channels. We design a scheduler that selects a user for transmission and determines the transmission rate of the selected user based on the channel and backlog information of users. Since it requires prohibitively high computation complexity to determine an optimal scheduler for multi-user systems, we propose a low-complexity scheduling scheme that can achieve near-optimal performance. In this scheme, we reduce the complexity by decomposing the multiuser problem into multiple individual user problems. We arrange the probability of selecting each user such that it can be determined only by the information of the corresponding user and then optimize the transmission rate of each user independently. We solve the user problem by using a dynamic programming approach and analyze the upper and lower bounds of average transmission power and average delay, respectively. In addition, we investigate the effects of the user selection algorithm on the performance for different channel models. We show that a channel-adaptive user selection algorithm can improve the energy efficiency under uncorrelated channels but the gain is obtainable only for loose delay requirements in the case of correlated channels. Based on this, we propose a user selection algorithm that adapts itself to both the channel condition and the backlog level, which turns out to be energy-efficient over wide range of delay requirement regardless of the channel model.

• 한국정보통신설비학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신설비학회 2008년도 정보통신설비 학술대회
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• pp.107-111
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• 2008

3GPP는 사용자의 다운링크 패킷 데이터 Throughput을 높이고,NodeB에 MAC계층을 위치시켜, 사용자의 스케줄링과 재전송을 담당하게 함으로써, 다운링크 패킷의 전송 지연을 감소시키는 HSDPA(High Speed Data Packet Access)기술을 Release 5에서 도입하였다. NodeB에 위치한 MAC-hs 스케줄러는 각각의 사용자에게 가용한 NodeB의 RF power와 code 자원을 제공하며, R99에서 사용했던 Power control을 이용하는 대신, AMC(Adaptive Modulation and Coding)기능을 제공하여 Radio conditions에 따라 전송되는 Data Format을 조정하여 채널환경이 좋은 사용자에게는 높은 data Throughput을 제공하며, 채널환경이 좋지 않은 사용자에게는 낮은 data throughput을 제공하고 있다. 본 고에서는 매 TTI에 스케줄링된 사용자에게 제공하고도, RF power 및 code 자원이 남아 있을 경우, 스케줄러는 남은 자원을 각각의 사용자에게 재 분배하여, 초기에 추정한 HSDPA Throughput보다 향상된 성능을 갖을 수 있음을 설명하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제42권5호
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• pp.63-72
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• 2005

본 논문에서는 가정용 로봇에 적용 할 수 있는 운영체제 수준의 동적 전력 관리 기법인 EAJS(Energy-Aware Job Scheduler)를 제안한다. EAJS는 workload가 일정하지 않은 IO 장치를 사용하는 job들을 스케줄하여 장치의 idle주기를 가능하면 연속적이게 만든 후, 장치를 shutdown 시켜서 에너지 소모를 줄이는 능동적인 저전력 스케줄러이다. EAJS는 기존의 저전력 스케줄러와 달리, IO 장치를 사용하는 job의 workload, job의 buffering에 사용 가능한 메모리의 크기, buffering으로 인해 발생하는 시간 지연 등을 동시에 고려하여 job을 스케줄 하기 때문에, 에너지를 절약하면서도 시스템의 성능 저하를 최소화 할 수 있다. EAJS의 prototype을 본 연구에서 개발한 가정용 로봇인 AFM(Autonomous Family Machine)에 구현하였으며, H.263 인코더를 수행시키는 실험을 통해 무선랜과 DSP의 에너지 소모가 최대 $44\%$ 가량 줄어듬을 확인 하였다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제11권10호
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• pp.5168-5181
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• 2017

The popularity of augmented reality (AR) applications and games are in high demand. Currently, the best common platform to implement AR services is on a smartphone, as online games, navigators, personal assistants, travel guides are among the most popular applications of smartphones. However, the power consumption of an AR application is extremely high, and therefore, highly adaptable and dynamic low power control schemes must be used. Dynamic voltage and frequency scaling (DVFS) schemes are widely used in smartphones to minimize the energy consumption by controlling the device's operational frequency and voltage. DVFS schemes can sometimes lead to longer response times, which can result in a significant problem for AR applications. In this paper, an AR response time monitor is used to observe the time interval between the AR image input and device's reaction time, in order to enable improved operational frequency and AR application process priority control. Based on the proposed response time monitor and the characteristics of the Linux kernel's completely fair scheduler (CFS) (which is the default scheduler of Android based smartphones), a response time step control (RSC) scheme is proposed which adaptively adjusts the CPU frequency and interactive application's priority. The experimental results show that RSC can reduce the energy consumption up to 10.41% compared to the ondemand governor while reliably satisfying the response time performance limit of interactive applications on a smartphone.

• 정보과학회 컴퓨팅의 실제 논문지
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• 제24권1호
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• pp.10-16
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• 2018

비용절감을 위해 제한된 서버 워크로드를 통합하는 것은 데이터센터의 효율성에 중요하다. 하지만 더 많은 워크로드가 하나의 서버에 통합되면서, 워크로드들의 성능이 제한된 공유 자원에 대한 경합으로 인해 감소될 수 있다. 이러한 성능감소를 줄이기 위해서 공유자원에 대한 경합을 줄이는 스케줄이 필요하다. 본 논문에서는 이러한 공유자원, 특히 메모리 서브시스템에 대해서 경합을 줄일 수 있는 DVFS(Dynamic Voltage Frequency Scaling) 기반의 메모리 인지 쓰레드 스케줄링 방법을 제안한다. 제안한 알고리즘은 메모리 자원에 대한 경합을 줄이기 위해서, 메모리 자원에 대한 접근을 제한하는 방식으로 두 가지 방법을 사용한다. 메모리 인텐시브 쓰레드를 제한된 코어에서 수행하고, 메모리 인텐시브 쓰레드가 수행되는 코어의 주파수를 낮추어 경합을 완화한다. 제안한 알고리즘을 적용하여 쓰레드 스케줄링 시, 리눅스의 CFS(Completely Fair Scheduler) 대비 최대 43%의 성능향상을 이루고 파워소모를 38% 줄일 수 있었다.

• 전기전자학회논문지
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• 제5권1호
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• pp.111-120
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• 2001

VC 통합은 동일한 VC 레이블을 가진 VC들에서 각 VC의 해당 셀들을 구분하는 기능이 필요하다. 이러한 확인절차(identification process)를 돕는 다양한 접근 방법들이 제안되어 왔지만, 대부분이 추가적인 버퍼링을 필요로 하거나 프로토콜상의 오버헤드나 전송 지연을 가져옴으로써 QoS 규정을 만족시키기에 어려웠다. 이러한 단점을 극복하는 동시에 VC-통합을 지원하는 스케줄러(VCMS)가 제안되었으나 모든 VC들이 통합되거나 유입 트래픽이 매우 작은 경우 snoop하기 위한 비통합 셀들이 부족하게 되는 현상이 발생한다. 이 경우 비어 있는 슬롯들을 채우기 위해 특별한 제어 셀들을 사용하게 되나 제어 셀의 개수가 많아지면 셀 유실률이 높아질 수 있으며 부가적인 패킷 전송지연이 발생할 수 있다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 극복하기 위하여 비어있는 큐를 갖는 VC의 시퀀스들은 건너뛰고 단지 이를 표시하기 위한 SS 셀만을 채워 넣는 Sequence Skipping(SS)을 제안하였다. 시뮬레이션을 통해 SS가 셀 유실률과 평균 패킷 전송지연을 줄일 수 있으며 따라서 VC 통합에 적합한 방안임을 보인다.

• 한국항행학회논문지
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• 제10권3호
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• pp.275-281
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• 2006

본 논문은 IEEE802.16 TDD-OFDMA (Time Division Duplex - Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 하향링크에서 심플 이동 스케줄러를 채용해 서비스영역을 증가시킬 때, 스케줄러 종류와 모바일 릴레이 설계 중 어느 것이 서비스영역을 증가시키는데 더욱 중요한지를 알아보는 것을 목적으로 한다. 채널 스케줄러에는 PF (Proportional Fair)와 TGS (Throughput Guarantee) 스케줄러를 사용하였으며, 릴레이방식으로는 SRARA (Simple-relay aided resource allocation)를 이용해서, 스케줄러와 릴레이를 연동하였다. 심플 릴레이는 모든 기능을 갖고 있는 고정 릴레이와 달리, 적은 송신전력을 갖고 있어서 릴레이를 할 때 무선 자원 할당에 제한을 갖고 있으며, 동적인 무선 자원 할당에 필요한 부가적인 궤환 채널이 많이 필요하기 때문에, 수개정도의 부채널을 릴레이용도로 사용할 수밖에 없다. 논문에서는 단말의 송신전력을 500mW와 1W에 대해서 고려하고, 사용자의 요구 수율은 64Kbps와 128Kbps인 경우에 릴레이용도로 사용하는 부채널의 개수, 채널 스케줄러 및 릴레이가 서비스 영역의 향상에 끼치는 영향을 시뮬레이션을 통해서 알아보았다. 요구 수율이 64kbps일 때, 스케줄러보다는 릴레이에 의한 성능 개선이 더 크며, 128kbps인 경우에는 심플 릴레이가 제한된 자원량만을 사용할 수 밖에 없기 때문에 릴레이에 의한 것보다 스케줄러에 의한 개선이 더 큰 것을 알 수 있었다.

• 한국시뮬레이션학회:학술대회논문집
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• 한국시뮬레이션학회 1998년도 추계학술대회 및 정기총회
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• pp.90-94
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• 1998

한국전력공사 전력연구원은 10년간의 시뮬레이터 개발 경험을 바탕으로 Windows(NT)환경의 시뮬레이터 개발 툴인 Powersim을 독자적으로 개발하고 이를 이용하여 화력발전소 DCS(Distributed Control System) 검증용 시뮬레이터를 개발하고 있다. PowerSim은 GMB(Graphic Model Builder)를 갖춘 국내 최초의 시뮬레이터 개발툴로 다양한 발전소 기기모델과 강사조작반기능을 갖추고 있다. PowerSim은 완벽한 GUI (Graphic User Interface)환경을 지원하여 User가 Icon Drag 방식으로 시뮬레이션 도면(SimDiagram)을 그리면 그래픽 에디터에서 출력된 각종 기기의 접속상태를 나타내는 Netlist를 변환기가 처리하여 기기의 연결상태를 정규화하고 Scheduler는 기기모델(일종의 Subroutine)을 Netlist에 맞게 Scheduling하여 Executive에서 실행 가능한 형태로 만드는 모든 과정이 자동화되어 있다. 따라서, 개발자는 발전소 P&ID(Pipe and Instrument Drawing)에 기초하여 Simdiagram을 그리고 발전소 데이터를 입력하는 것만으로 실시간 시뮬레이터를 구현할 수 있다. 본 논문에서는 PowerSim의 개요와 GMB(Graphic Model Builder) 및 강사조작반에 적용된 GUI 환경과 실시간 Executive에 대해 다룬다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2015년도 춘계학술대회
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• pp.401-403
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• 2015

128비트 블록암호 알고리듬 LEA(Lightweight Encryption Algorithm)의 효율적인 하드웨어 설계에 대해 기술한다. 저전력, 저면적 구현을 위해 라운드블록과 키 스케줄러의 암호화와 복호화 연산의 하드웨어 자원이 공유되도록 설계하였다. 키 스케줄러 레지스터의 구조를 개선하여 키 스케줄링에 소요되는 클록 사이클 수를 감소시켰으며, 이를 통해 암호화/복호화 성능을 향상시켰다. 설계된 LEA 프로세서는 FPGA 합성결과, 2,364 슬라이스로 구현되었으며, 113 MHz로 동작하여 128/192/256비트 마스터키 길이에 대해 각각 181/162/109 Mbps의 성능을 갖는 것으로 평가되었다.

• Journal of Information Processing Systems
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• 제10권3호
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• pp.412-428
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• 2014

Request oriented sensor networks have stricter requirements than conventional event-driven or periodic report models. Therefore, in this paper we propose a minimum energy data aggregation (MEDA), which meets the requirements for request oriented sensor networks by exploiting a low power real-time scheduler, on-demand time synchronization, variable response frame structure, and adaptive retransmission. In addition we introduce a test bed consisting of a number of MEDA prototypes, which support near real-time bidirectional sensor networks. The experimental results also demonstrate that the MEDA guarantees deterministic aggregation time, enables minimum energy operation, and provides a reliable data aggregation service.