• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2001년도 ICCAS
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• pp.60.1-60
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• 2001

In recent years, distributed control systems(DCS) using fieldbus such as CAN have been being applied to process systems but it is very difficult to design the DCS in order to guarantee the given end-to-end constraints such as precedence constraints, time constraints, and periods and priorities of tasks and messages. This paper presents a scheduling method to guarantee the given end-to-end constraints. The presented scheduling method is the integrated one considering both tasks executed in each node and messages transmitted via the network and is designed to be applied to a general DCS that has multiple loops with several types of constraints, where each loop consists of ...

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제10권4호
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• pp.377-384
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• 2004

Nowadays, control systems consist of smart sensors, smart actuators, and controllers connected via fieldbus. Some devices such as motors in plant environments generate high degrees of EMI or noise. This noise may cause communication errors and make the successful transmission of data longer. Therefore, the noise condition has to be considered at the design of a reliable control system based on a network. This paper presents a scheduling method of task and message to guarantee the given end-to-end constraints under noise environments. A noise model with multi-sources of noise is used, and the analysis method of message's response time is presented when the noise model is applied to CAN (Controller Area Network). Two kinds of noise models are applied to an example system, and the effect to each control loop s end-to-end response time is analyzed. We believe that the proposed method help system designers design the control system guaranteeing its requirements under noise environment.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제10권12호
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• pp.5174-5190
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• 2016

Recent years have witnessed an explosive growth of mobile devices, mobile cloud computing services offered by these devices and the remote clouds behind them. In this paper, we noticed ultra-low latency service, as a type of mobile cloud computing service, requires extremely short delay constraints. Hence, such delay-sensitive applications should be satisfied with strong QoS guarantee. Existing solutions regarding this problem have poor performance in terms of throughput. In this paper, we propose an end-to-end bandwidth resource reservation via software defined scheduling inspired by the famous SDN framework. The main contribution of this paper is the end-to-end resource reservation and flow scheduling algorithm, which always gives priority to delay sensitive flows. Simulation results confirm the advantage of the proposed solution, which improves the average throughput of ultra-low latency flows.

• 한국통신학회논문지
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• 제37A권10호
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• pp.876-884
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• 2012

본 논문에서는 무선 센서네트워크(wireless sensor network : WSN)에서 발생하는 두 가지 지연 요인인 큐잉 지연(queueing delay)과 랜덤 링크 스케줄링에 의한 지연(delay by random link scheduling)을 소개하고 이를 해결하기 위한 새로운 순차적 스케줄링 기법을 제안한다. 또한 모의 실험을 통하여 이용하여 제안한 다중 홉 전송기법의 성능 평가를 수행하고, 이를 기존의 랜덤 링크 스케줄링 기법의 성능과 종단간 패킷 전송 지연의 관점에서 비교한다. 모의실험 결과에 따르면, 소스 노드(source node)와 목적지 노드(destination node) 사이의 홉 수(hop distance)가 증가할수록 제안한 스케줄링 기법과 기존의 랜덤 링크 스케줄링 기법의 지연 성능 차이가 증가함을 알 수 있었다. 소스 노드와 목적지 노드 사이의 평균 홉 수가 2.66, 4.1, 4.75 및 6.3 일 때, 제안한 스케줄링 기법은 기존의 랜덤 링크 스케줄링 기법에 비해 22%, 36%, 48% 및 55% 까지 지연 시간을 줄일 수 있었다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제9권6호
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• pp.584-590
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• 2016

본 논문에서 제안하는 "도심환경에서 통신 단절 예방을 위한 RRPS(Priority Scheduling and Multi Path Routing Protocol)"에서는 밀집도에 따라 통신의 단절이 빈번하게 일어나는 도심환경의 V2I 및 V2V통신의 단절을 최소화 하기 위하여, RSU의 관리 영역인 Start Line, End Line을 이용하여 End Line에 도달하기 전에 요청 메시지에 대한 우선순위를 적용하여 우선순위가 제일 높은 요청데이터를 먼저 처리할 수 있도록 하는 RRPS(RSU Request Priority Scheduling)알고리즘을 설계를 제안한다. 결과적으로 본 논문에서 제안하는 RRPS는 RSU내에 정보를 요청한 차량의 메시지에 대하여 우선순위 스케줄링을 적용하여 V2I의 처리효율을 향상하고, 통신 단절을 예방하여 전송 성공확률을 향상시키는 효과를 갖는다.

• 디지털콘텐츠학회 논문지
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• 제9권4호
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• pp.561-568
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• 2008

이제까지 흐름공정 모델에 관한 연구에서는 주로 주기 태스크들에 대한 스케줄링 방법들을 제시하였지만, 본 논문에서는 합성 이용율을 이용하여 흐름공정 모델에서 비주기적 지역 태스크와 선행 관계를 갖는 비주기적 종단 태스크가 n개의 노드에서 함께 실행되는 경우에 대해서, 스케줄링 가능성 여부를 판단할 수 있는 알고리즘을 제시하였다. 이전에 제시된 여러 단계의 파이프라인에서 실행되는 비주기 종단 태스크 처리방법을 흐름공정 모델에 적용하면, 실제로는 스케줄링이 불가능한 태스크가 스케줄링 가능하다고 판정되고, 이로 인해 실제로는 스케줄링이 가능한 태스크들이 스케줄링 불가능하다고 판정되는 문제가 발생한다. 본 논문에서 제시한 알고리즘은 이러한 문제를 해결하였고, 모의실험을 통해 스케줄링 가능성이 10% 증대되었음을 확인하였다.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제35권5호
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• pp.415-424
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• 2008

본 논문에서는 종단간 QoS 성능 향상을 위해 모바일 와이맥스 시스템의 망 구조에 따른 성능 개선 방안에 대해 분석하고 그 중 계층간 QoS 파라미터 매핑과 IP 패킷 스케줄링 알고리즘을 제안한다. 종단간 QoS에 관한 성능 평가를 위해, OPNET을 이용하여 모바일 와이맥스 시스템의 종단간 시뮬레이터를 구현하였다. 시뮬레이션 결과에 의하면, 제안한 계층간 QoS 파라미터 매핑 기법을 이용한 경우 매체접근제어 계층에서의 VoIP 패킷 평균 지연이 감소하며 상향링크 자원 효율성이 향상되었고 제안한 IP 패킷스케줄링 알고리즘을 적용할 경우, VoIP 서비스의 종단간 패킷 평균 지연은 FIFO와 WRR 스케줄러보다 44%에서 67%정도까지 감소하였다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제14권5호
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• pp.554-565
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• 2012

In this paper, we study a cross-layer and end-to-end optimization problem for the integrated wireless and wireline network that consists of one wireline core network and multiple wireless access networks. We consider joint end-to-end flow control/distribution at the transport and network layers and opportunistic scheduling at the data link and physical layers. We formulate a single stochastic optimization problem and solve it by using a dual approach and a stochastic sub-gradient algorithm. The developed algorithm can be implemented in a distributed way, vertically among communication layers and horizontally among all entities in the network, clearly showing what should be done at each layer and each entity and what parameters should be exchanged between layers and between entities. Numerical results show that our cross-layer and end-to-end optimization approach provides more efficient resource allocation than the conventional layered and separated optimization approach.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제10권1호
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• pp.79-95
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• 2016

In order to improve the Quality-of-Service (QoS) of latency sensitive applications in next-generation cellular networks, multi-path is adopted to transmit packet stream in real-time to achieve high-quality video transmission in heterogeneous wireless networks. However, multi-path also introduces two important challenges: out-of-order issue and reordering delay. In this paper, we propose a new architecture based on Software Defined Network (SDN) for flow aggregation and flow splitting, and then design a Multiple Access Radio Scheduling (MARS) scheme based on relative Round-Trip Time (RTT) measurement. The QoS metrics including end-to-end delay, throughput and the packet out-of-order problem at the receiver have been investigated using the extensive simulation experiments. The performance results show that this SDN architecture coupled with the proposed MARS scheme can reduce the end-to-end delay and the reordering delay time caused by packet out-of-order as well as achieve a better throughput than the existing SMOS and Round-Robin algorithms.

• 한국통신학회논문지
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• 제34권3B호
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• pp.255-263
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• 2009

본 논문에서는 IEEE 802.15.4 클러스터-트리 기반 LR-WPAN(Low Rate-Wireless Personal Area Network)에서 각 노드가 데이터량의 변화에 따라 실제 데이터 수신 구간을 조절하기 위한 적응적 Beacon 스케줄링 알고리즘을 제안한다. Beacon Interval을 짧게 조절하면, 노드는 일정한 시간동안에 더 많은 양의 데이터를 수신할 수 있다. 그러나 짧은 Beacon Interval을 가진 노드는 에너지 소비가 증가하게 되므로, 다시 수신할 데이터량이 줄어들면 Beacon Interval을 길게 조절함으로써 에너지 소비를 최적화시킨다. NS-2 시뮬레이터를 이용하여 검증한 결과, 제안하는 적응적 Beacon 스케줄링 알고리즘은 고정된 Beacon Interval을 사용하는 기법에 비해, 패킷 손실률과 End-to-End 전달 지연시간 측면에서 더 나은 성능을 보인다. 따라서 본 알고리즘과 결과는 향후 클러스터-트리 기반 LR-WPAN 설계 시, 서비스의 지연시간을 보장해야 하는 응용분야에 유용하게 사용될 수 있다.