자산관리는 사회기반시설물의 요구되는 서비스수준을 만족시키기 위한 장기적인 비용 효율적 관리라고 정의할 수 있다. 선진외국의 경우 사회기반시설물의 증가와 유지관리 시장의 확대, 유지관리를 위한 회계적 접근방식, 성능 중심의 시설관리, 자원의 한계와 민간과의 협업 강화, 생애주기 비용 개념의 확대 적용, 정보화기술의 발전이 동인이 되어 자산관리가 도입되었다. 본 논문에서는 국내외 자산관리의 현황 및 문제점을 분석하여 사회기반시설물의 자산관리체계 도입 방안과 추진 전략에 관한 연구를 수행하였다. 먼저, 국가자산의 합리적인 평가와 동시에 유지관리를 포함한 장기적 최적 투자 의사결정을 수행할 수 있는 국가적 차원의 자산관리체계 구축을 위해 국내의 도입 환경을 분석하여 도입방안을 모색하였다. 그리고 성공적 사회기반시설물 자산관리체계 도입을 위해 제도적, 프로세스적, 자원적, 기술적 측면에서 요구되는 핵심 전략을 분석하여 세부전략별로 실천과제를 분석하여 단계별 추진 전략을 제시하였다.
The routing protocol for low-power and lossy networks (RPL) is an internet protocol based routing protocol developed and standardized by IETF in 2012 to support a wide range of applications for low-power and lossy-networks (LLNs). In LLNs consisting of resource-constrained devices, the energy consumption of battery powered sensing devices during network operations can greatly impact network lifetime. In the case of inefficient route selection, the energy depletion from even a few nodes in the network can damage network integrity and reliability by creating holes in the network. In this paper, a composite energy-aware node metric ($RER_{BDI}$) is proposed for RPL; this metric uses both the residual energy ratio (RER) of the nodes and their battery discharge index. This composite metric helps avoid overburdening power depleted network nodes during packet routing from the source towards the destination oriented directed acyclic graph root node. Additionally, an objective function is defined for RPL, which combines the node metric $RER_{BDI}$ and the expected transmission count (ETX) link quality metric; this helps to improve the overall network packet delivery ratio. The COOJA simulator is used to evaluate the performance of the proposed scheme. The simulations show encouraging results for the proposed scheme in terms of network lifetime, packet delivery ratio and energy consumption, when compared to the most popular schemes for RPL like ETX, hop-count and RER.
본 논문에서는 LTE-Femtocell 환경에서 최적의 사용자 Capacity, Load, Distance를 위한 게임이론 기반의 액세스 포인트 선택기법을 분석하고 알고리즘을 제안한다. 통신 환경에서 사용자들은 더 좋은 데이터 서비스를 받기를 원한다. LTE-Femtocell 환경에서 사용자들은 적은 이동거리로 이전위치와는 다른 데이터 서비스를 경험할 수 있다. 제안하는 액세스 포인트 선택 기법은 사용자가 적은 이동을 통하여 높은 Capacity를 획득하며 다른 사용자들이 적게 선택한 액세스 포인트를 선택하여 더 좋은 데이터 서비스를 얻을 수 있도록 도와준다. 제안하는 액세스 포인트 선택기법의 효과를 입증하기 위하여 컴퓨터 모의실험을 하였다. 모의실험 결과로 사용자가 밀집되어 있는 상황에서 사용자들은 더 좋은 데이터 서비스를 위하여 흩어지는 모습을 보이며 이 결과로 제안하는 액세스 포인트 선택 기법이 사용자들에게 더 좋은 데이터 서비스를 제공하는 것을 확인하였다.
Most existing resource management problem models arise from the original desire of allocating resources in either a user-centric or network-centric manner. The difference between their objectives is obvious: user-centric methods attempt to optimize the utility of individual users, whereas network-centric models intend to optimize the collective utilities of the entire network. In this paper, from the above two aspects, we analyze the robust power control problem in device-to-device (D2D) communication underlaying cellular networks, where two types of channel uncertainty set (e.g., ellipsoidal and column-wise) are considered. In the user-centric method, we formulate the problem into the form of a Stackelberg game, where the energy efficiency (EE) of each user is the ingredient of utility function. In order to protect the cellular user equipment's (CUE) uplink transmission, we introduce a price based cost function into the objectives of D2D user equipment (DUE). The existence and uniqueness of the game with the influence of channel uncertainty and price are discussed. In the network-centric method, we aim to maximize the collective EE of CUEs and DUEs. We show that by the appropriate mathematical transformation, the network-centric D2D power control problem has the identical local solution to that of a special case of the user-centric problem, where price plays a key role. Numerical results show the performance of the robust power control algorithms in the user-centric and network-centric models.
점토성-사질토에 분포하는 양이온 금속들과 석유를 효율적으로 회수하기 위한 방법으로 동전기법 연구를 제안하였다. 제안된 동전기법은 투수계수가 낮은 매질 속에 존재하는 중금속에 포함되어 있는 양이온 금속 또는 석유등의 회수를 위해, 양극탱크(Anode chamber)에서 발생하는 잉여가스의 압력을 이용해서 점토성-사질토 샘플에 재주입하여 회수하는 기법이다. 제안된 동전기법의 성능을 확인하기 위해 제작된 샘플은 총 7일간에 점진적으로 압력을 증가시켜 최종 30psi($2.11kgf/cm^2$)의 압력으로 압축과정을 거쳐 완성되었다. 압축 전 샘플 내에 구리링을 삽입하여, 실험 종료 후 구리링의 변화된 모습을 관찰하였다. 본 연구에서 사용된 모듈은 가압식 모듈과 비가압식 모듈이고, 각각의 실험 테스트는 24시간 동안 2V/cm의 전압 경사 조건으로 연속적인 처리 공정으로 진행하였다. 그 결과, 가압식 모듈의 효율이 비가입식 모듈보다 우수한 것으로 나타났다.
월드 와이드 웹은 가장 커다란 가상 시스템이 되고 있다. 최근의 연구 분야에서, 많은 계산량을 지닌 응용을 수행시키기 위해 월드 와이드 웹에 존재하는 여러 휴지 호스트들을 이용하는 아이디어가 등장하고 있으며, 이러한 새로운 컴퓨팅 패러다임을 전역 컴퓨팅이라고 부른다. 우리는 이 논문에서 Tiger라 불리우는 이동 객체 기반 전역 컴퓨팅 프레임워크를 구현하여 제시한다. Tiger의 첫 번째 목표는 객체들의 분산, 전달, 이동과 계산행위의 동시성을 지원하는 객체 지향 프로그래밍 라이브러리를 제시하는 것이다. 이 프로그래밍 라이브러리는 프로그래머에게 분산 및 이동 객체에 대한 접근, 위치 및 이동 투명성을 제공한다. Tiger의 두 번째 목표는 전역 컴퓨팅의 요구 조건인 확장성 및 자원, 위치 관리를 지원하는 것이다. Tiger 시스템과 제공하는 프로그래밍 라이브러리는 프로그래머로 하여금 전역적으로 확장된 컴퓨팅 자원을 활용하여 객체 지향 병렬 및 분산 응용을 쉽게 작성하게 해준다. 또한, 우리는 병렬 프랙탈 이미지 처리 및 유전자 뉴로 퍼지 알고리즘과 같은 매우 많은 연산량을 지닌 응용을 Tiger 시스템에 적용하여 성능 향상 정도를 보인다.
최근 IP 멀티캐스트의 대안으로 제시되고 있는 오버레이 멀티캐스트는 응용계층에서 라우팅을 실시하는 기법으로서 하드웨어의 연산능력과 네트워크의 발전으로 많은 설득력을 얻고 있다. 이러한 오버레이 멀티캐스트 환경에서 HDTV급 영상을 실시간으로 서비스 해주기 위해서는 시스템 자원과 네트워크 대역폭을 효율적으로 사용해야 하며, 특히 응용계층에서 발생할 수 있는 지연시간과 지터를 고려하여 시스템을 설계해야 한다. 본 논문에서는 기존의 오버레이 멀티캐스트 프로토콜에 의해 구성된 세션 내에서 HDTV를 실시간으로 방송하기 위한 서버와 클라이언트를 설계 및 구현한다. 방송서버는 TV 튜너, HDTV 캠코더 그리고 MPEG-2 TS 파일등을 이용해 서비스를 수행하고 그룹을 구성하는 각 클라이언트들은 수신한 데이터를 자신이 관리하는 클라이언트들에게 중계 전송한다. 이때 클라이언트들은 자신의 지연시간과 네트워크 상태를 주기적으로 서버에게 보고하게 되는데 이러한 정보들은 오버레이 세션을 유지 보수하기 위한 중요한 정보로 사용된다. 제안된 시스템은 DirectShow 기반으로 구현되었고 LAN 테스트베드를 통하여 성능 평가 된다.
무선 센서 네트워크는 산업 공정 제어, 기계 및 자원 관리, 환경 및 서식지 모니터링 등 다양한 분야에서 활용되고 있다. 그리고 이러한 분야들에서 무선 센서 네트워크를 사용하는 주된 목적 중 하나는 이벤트 탐지이다. 사용자의 요청에 따른 다수의 이벤트를 탐지하기 위해서는 센서 데이터와 이벤트의 조건들과의 조인(Join) 연산이 필요하다. 만약 이벤트의 조건들이 너무 많고 그에 비해 센서 노드의 저장용량이 작을 경우, 센서 노드에 이벤트의 조건들을 저장하여 인-네트워크 조인(In-Network Join)을 할 수 가없다. 본 논문에서는 다수의 이벤트 조건들과 센서 노드의 제한적인 저장 용량을 고려하여, 에너지 효율적으로 다중 이벤트 탐지를 할 수 있는 조건 병합 기반의 인-네트워크 조인 방법을 제안하고자 한다. 이 방법은 원래의 이벤트 조건들 중에 일부를 병합된 조건으로 대체함으로써, 전체 이벤트의 조건의 개수를 줄인다. 메시지 전송에 대한 예측 모델을 만들어서 조건 병합의 대상을 선택하는 알고리즘에 적용하였다. 실험을 통하여 제안한 예측 모델에 대한 검증을 하고, 기존의 방법에 비해서 제안한 방법의 성능이 우수함을 입증하였다.
최근의 웹환경은 닷넷과 자바로 양분되어 있다. 닷넷은 웹환경에서 원격의 객체를 호출하는 방법으로서 리모팅이라는 기술이 있다. 리모팅 기술 방식은 HTTP(Hypertext Transport Protocol)환경에서 데이터를 주고받는 원격호출의 한 형태로 SOAP(Simple Object Application Protocol)형태의 확장기술이다. 본 연구는 ERP(Enterprise Resource Planning)와 같은 잡한 업무의 웹프로그램에서 많이 사용하는 닷넷 리모팅 기술에서 ERP에 최적화한 응용계층 보안 적용, 리모팅 모듈과 암호화 모듈에서 중복되어 발생하는 직렬화 작업제거, 닷넷에서 사용되는 데이터 객체에 불필요한 데이터 제거를 통해 성능을 향상시키는 보안모듈 적용 방법을 제시하였다. 제시한 방법은 구현 및 실험을 통해 일반적인 보안적용에서 보다 약 2배의 속도 향상이 있음을 확인하였다. 향후 이와 관련된 컴포넌트 기반의 프레임워크 연구를 통해 편리한 개발자 환경 제공이 필요하다.
전이중(full-duplex) 셀룰라 네트워크에서 상향링크 사용자는 하향링크 사용자에게 간섭을 유발하므로 같은 무선 자원을 동시에 사용하는 상 하향링크 사용자 쌍을 어떻게 결정하는 지가 시스템 성능에 큰 영향을 미친다. 본 논문에서는 사용자의 서비스의 질을 보장하기 위한 목적으로 아웃티지(outage) 발생의 최소화를 위한 최적화 문제를 제시하고, 낮은 복잡도를 갖는 차선의 사용자 스케쥴링 알고리즘을 제안한다. 제안하는 스케쥴링 방식은 나쁜 신호 품질을 갖는 하향링크 사용자에게 간섭을 덜 미치는 상향링크 사용자를 먼저 선택할 수 있도록 우선권을 주는 방식으로 동작한다. 시뮬레이션 결과 제안하는 사용자 스케쥴링 방식을 사용하는 전이중 시스템은 최적에 가까운 아웃티지 성능을 달성하면서 기존 반이중 모드의 셀룰라 시스템 대비 아웃티지 발생을 현저히 줄인다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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