μC / OS - Ⅱ 운영체제의 부시스템별 CPU 전력 소비 분석

강경태(Kyungtae Kang),심호준(Hojun Shim),박상수(Sangsoo Park),성민영(Minyoung Sung),신현식(Heonshik Shin),장래혁(Naehyuck Chang) 한국정보과학회 2001 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.28 No.2Ⅲ

저전력 시스템에 대한 연구는 회로 수준에서부터 응용 소프트웨어 수준에 이르기까지 다양한 각도에서 이루어지고 있다. 본 연구에서는 특히 운영체제 수준, 즉 μC/OS-Ⅱ(MicroC/OS-Ⅱ) 커널 코드의 다양한 함수들에 대한 에너지 소비값을 추출하며 이 결과를 바탕으로 운영체제의 각 모듈별 에너지 소비를 분석한다. 이를 위하여 ARM7TDMI 마이크로 콘트롤러를 이용하여 제작된 시스템에 μC/OS-Ⅱ 운영체제를 인식하고 SES(SNU Energy Scanner) 툴을 이용하여 수행된 운영체제 코드의 각 모듈 즉 태스크 관리, 인터럽트 처리, IPC등에 대한 에너지 소비를 얻고 이 결과를 분석한다.

cdma2000 1xEV - DO를 위한 모바일 브로드캐스트 / 멀티캐스트 네트워크에서의 능동적인 에러 교정 방법에 관한 연구

강경태(Kyungtae Kang),박호상(Hosang Park),조용우(Yongwoo Cho),신현식(Heonshik Shin) 한국정보과학회 2006 정보과학회논문지 : 정보통신 Vol.33 No.1

데이타 브로드캐스트 방식은 향후 차세대 이동통신에서 널리 사용될 것으로 예상되는 데이타 전송 방식이다. 이러한 데이타 브로드캐스트 방식에 있어, 그 전송 에러의 정정은 전방향에러교정기법(FEC: Forward Error Correction)을 통해 이루어진다. 본 논문에서는 먼저 브로드캐스트 및 멀티캐스트(BCMCS: Broadcast and Multicast services) 환경에서 에러교정을 위해 사용하고 있는 에러제어블록 (ECB: Error Control Block)의 가변성을 살펴보았으며, 통신 구조상 MAC계층에 위치하고 있는 Reed-Solomon 정정 방식에 있어, 무선채널의 수신 상태가 그 복구 성능에 미치는 영향에 대해 분석하였다. 또한, 다양한 실험을 통해 에러제어블록의 크기 변화와 그에 따른 에러복구 성능 및 서비스 지연시간 사이의 상호 연관 관계를 파악하였다. 본 논문에서는 이러한 실험 결과를 토대로 실시간 응용이 요구하는 서비스 품질을 만족하면서도 서비스 지연시간을 최소화할 수 있는 에러복구기법을 제안하였다. 제안하는 에러복구기법은 모바일 사용자의 무선 수신 상태를 고려하여, 에러제어블럭의 크기를 동적으로 조절함으로써 서비스 지연시간을 단축한다. 시뮬레이션을 통해 제안한 기법이 다양한 채널 환경의 변화에 능동적으로 적응할 수 있음을 확인하였다. We analyze the performance of MAC-layer Reed-Solomon error recovery in the cdma2000 1xEV-DO Broadcast and Multicast Services (BCMCSs) environment, with respect to the size of the ECB (Error Control Block) and the air-channel condition, and establish the relationship between ECB size, error recovery capacity and service latency. From this we propose an adaptive error recovery scheme which adjusts the size of the ECB to reflect the environment of the mobile nodes so as to meet the required service quality (target bit error-rate), while reducing the latency of real-time applications. Extensive simulation results show the effectiveness of our approach compared to the current static scheme. Proposed adaptive schemes achieves near optimal solution with respect to service latency while satisfying the required service quality.

3G 방송망에서의 효율적인 멀티미디어 전송을 위한 유틸리티 기반 하이브리드 에러 복구 기법

강경태(Kyungtae Kang),조용진(Yongjin Cho),조용우(Yongwoo Cho),조진성(Jinsung Cho),신현식(Heonshik Shin) 한국정보과학회 2006 정보과학회논문지 : 정보통신 Vol.33 No.4

cdma2000 1xEV-DO 이동통신 시스템은 멀티미디어 데이타 전송에 대한 요구 증가를 수용하기 위하여 브로드캐스트와 멀티캐스트 서비스(BCMCS)를 제공한다. 이러한 데이타 브로드캐스트 서비스를 제공하기 위해서는 무선 전송 채널의 특성 즉 유선에 비해서 에러 발생 빈도가 높고 신뢰성이 떨어진다는 사실을 고려해야 한다. 따라서 전송 에러의 복구를 위해 MAC 계층에서 순방향 에러 교정(FEC: Forward Error Correction)을 사용하며, BCMCS에서는 순방향 에러 교정을 위해 리드-솔로몬(Reed-Solomon) 코딩을 사용한다. 본 논문에서는 먼저 리드-솔로몬 코딩의 성능을 분석하였고, 그 결과이 방식이 천천히 움직이는 모바일 노드에 대해 취약함을 확인하였다. 따라서 이러한 점을 해결하고 에러 복구 성능을 향상시켜서 MPEG-4 FGS 비디오의 재생 품질을 개선하기 위하여 리드-솔로몬 코딩과 재전송 방법을 혼용한 하이브리드 방식의 에러 복구 기법을 제안하였다. 이는 리드-솔로몬의 코딩 오버헤드를 줄이는 대신, 그 결과로 얻어진 전송 슬롯을 활용하는 방법이다. 이렇게 얻어진 전송 슬롯은 제한적이기 때문에 활용도가 큰 패킷을 우선적으로 재전송 할 필요가 있다. 이를 위해 유틸리티 함수를 제안하였으며, 함수 값은 각 모바일 노드의 에러 제어 블록(ECB: Error Control Block)을 이용해서 계산할 수 있다. 또한 하이브리드 방식의 에러 복구 기법은 MPEG-4 FGS의 특징을 활용하며, 이를 통해 채널의 상태가 불리할 경우는 물론 그렇지 않은 경우에 대해서도 비디오의 평균 재생 품질을 크게 향상시킬 수 있다. The cdma2000 1xEV-DO mobile communication system provides broadcast and multicast services (BCMCS) to meet an increasing demand from multimedia data services. The servicing of video streams over a BCMCS network must, however, face a challenge from the unreliable and error-prone nature of the radio channel. The BCMCS network uses Reed-Solomon coding integrated with the MAC protocol for error recovery. We analyze this coding technique and show that it is not effective in the case of slowly moving mobiles. To improve the playback quality of an MPEG-4 FGS video stream, we propose the Hybrid error recovery scheme, which combines Reed-Solomon with ARQ, using slots which are saved by reducing the Reed-Solomon coding overhead. The target packets to be retransmitted are prioritized by a utility function to reduce the packet error rate in the application layer within a fixed retransmission budget. This is achieved by considering of the map of the error control block at each mobile node. The proposed Hybrid error recovery scheme also uses the characteristics of MPEG-4 FGS (fine granularity scalability) to improve the video quality even when conditions are adverse: slow-moving nodes and a high error rate in the physical channel.

PowerPC에 기반한 내장형 시스템을 위한 리눅스의 이식

강경태(Kyungtae Kang),김태웅(Taewoong Kim),박상수(Sangsoo Park),신현식(Heonshik Shin),장래혁(Naehyuck Chang) 한국정보과학회 2000 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.27 No.2Ⅲ

인터넷 등 통신의 발달과 맞물려 컴퓨터, 이동전화, 셋톱박스(STB), 디지털TV, 개인휴대단말기(PDA) 등 정보단말기의 네트워크화가 급진전되면서 「내장형 리눅스」가 최근 정보기술(IT) 분야의 새로운 키워드로 부상하고 있다. 내장형 시스템(Embedded System)은 특정 기능을 수행하도록 설계된 초소형 운영체제를 탑재해 기능을 최적화한 것으로, 컴퓨팅 기능을 지니 모든 장비는 내장형 시스템의 적용분야가 된다. 내장형 운영체제(OS)로는 리눅스, 원도CE, 팜OS 등이 인기를 끌고 있으며, 최근 들어 리눅스를 이용한 내장형 시스템 개발이 활기를 띠고 있다. 본 논문에서는 특히 Motorola사의 MPC860 마이크로 프로세서를 이용한 내장형 시스템 플랫폼에 리눅스를 이식한 사례를 중심으로 리눅스 이식의 방향을 제시하고 있다.

SO-DCFC 적용을 위한 카본블랙-탄산염 혼합 매개체의 고온 반응 특성에 대한 연구

유준호(Jun Ho Yu),강경태(Kyungtae Kang),황준영(Jun Young Hwang) 대한기계학회 2014 大韓機械學會論文集B Vol.38 No.8

직접 탄소 연료전지(DCFC)는 석탄을 비롯한 탄소계 연료의 화학에너지를 직접 전기로 변환시킨다. 특히, 약 10 년 전에 고체산화물 전해질을 사용하고 연료극 매개체로 용융탄산염을 사용하는 고성능 직접탄소 연료전지 시스템이 제안되었다. 이 시스템의 경우, 운전 온도가 증가할수록 고체산화물 전해질의 이온전도도가 향상되고 전기화학 반응이 활성화되어 성능이 향상되나, 연료극 매개체의 화학적인 안정성 문제발생이 우려된다. 본 연구에서는 탄소-탄산염 혼합 매개체의 고온 안정성을 이해하기 위한 일련의 실험을 수행하였다. 질소 또는 이산화탄소 분위기에서 카본블랙과 혼합된 Li₂CO₃ 와 K₂CO₃ 의 TGA 분석을 수행하였으며, 가열 과정에서 시료로부터 생성되는 가스 성분을 분석하였다. 이러한 결과를 해석하기 위하여, 탄산염의 열분해와 탄산염 등에 의하여 가속화되는 탄소 가스화 반응을 고려한 화학반응 모델을 제시하였으며, 실험 결과로부터 구한 매개체의 중량 손실과 가스 생성을 정성적으로 설명하였다. A direct carbon fuel cell (DCFC) generates electricity directly by converting the chemical energy in coal. In particular, a DCFC system with a solid oxide electrolyte and molten carbonate anode media has been proposed by SRI. In this system, however, there are conflicting effects of temperature, which enhances the ion conductivity of the solid electrolyte and reactivity at the electrodes while causing a stability problem for the anode media. In this study, the effect of temperature on the stability of a carbon-carbonate mixture was investigated experimentally. TGA analysis was conducted under either nitrogen or carbon dioxide ambient for Li₂CO₃, K₂CO₃, and their mixtures with carbon black. The composition of the exit gas was also monitored during temperature elevation. A simplified reaction model was suggested by considering the decomposition of carbonates and the catalyzed Boudouard reactions. The suggested model could well explain both the measured weight loss of the mixture and the gas formation from it.

부정맥 분류 결과의 축약에 기반한 유사환자 검색기

박주영(Juyoung Park),강경태(Kyungtae Kang) 한국정보과학회 2015 정보과학회 컴퓨팅의 실제 논문지 Vol.21 No.7

모바일 기기를 활용한 홀터 모니터링으로 환자의 개인별 심전도 신호의 장주기 수집이 가능해졌다. 하지만 이에 따른 의사 결정 지원 도구 및 응용에 대한 연구는 미흡한 실정이다. 본 논문에서는 장주기로 수집된 심전도 신호의 대표패턴을 추출하기 위한 축약 알고리즘을 제안한다. 그리고 추출된 대표패턴을 이용하여 유사한 환자의 목록을 제공하는 검색기를 소개한다. 사례분석을 통해 제안한 유사환자 검색기가 대표패턴을 통해 전문가의 임상활동을 간소화 하며, 유사한 환자의 목록을 제공하여 축적 데이터의 높은 활용 가능성을 제고함을 보였다. 또한, MIT-BIH 부정맥 데이터베이스를 이용한 평가에서, 축약 알고리즘이 64%의 레코드에 대해 단순화된 대표패턴을 제공하며, 부정맥 분류 결과를 평균 98% 축소함을 보였다. Long-term electrocardiogram data can be acquired by linking a Holter monitor to a mobile phone. However, most systems are designed to detect arrhythmia through heartbeat classification, and not just for supporting clinical decisions. In this paper, we propose an Abstracting algorithm, and introduce an analogous pateint search system using this algorithm. An analogous patient searcher summarizes each patient’s typical pattern using the results of heartbeat, which can greatly simplify clinical activity. It helps to find patients with similar arrhythmia patterns, which can help in contributing to diagnostic clues. We have simulated these processes on data from the MIT-BIH arrhythmia database. As a result, the Abstracting algorithm provided a typical pattern to assist in reaching rapid clinical decisions for 64% of the patients. On an average, typical patterns and results generated by the abstracting algorithm summarized the results of heartbeat classification by 98.01%.

[우수논문] 입력 이미지 변환을 이용한 적대적 공격에 강건한 뇌종양 분할 모델

이승은(Seungeun Lee),강경태(Kyungtae Kang) 한국정보과학회 2022 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.2022 No.12

듀얼 채널 구조를 이용한 Scalable 비디오(SVC)의 전송 성능 향상

유호민,이재면,박주영,한상화,강경태,Yoo, Homin,Lee, Jaemyoun,Park, Juyoung,Han, Sanghwa,Kang, Kyungtae 한국정보처리학회 2013 정보처리학회논문지. 컴퓨터 및 통신시스템 Vol.2 No.9

스마트폰과 같은 무선 기기의 보급률이 높아지면서 오디오 및 비디오 스트리밍 서비스를 이용하는 사용자가 급격히 증가하고 있다. 또한 고속 네트워크 환경이 갖추어 짐에 따라 보다 나은 서비스 품질(QoS)에 대한 요구가 증가하고 있다. 무선 환경에서는 불안정한 전송 채널로 인해 패킷의 손실이 빈번하게 발생하기 때문에, Scalable Video Coding (SVC) 영상 부호화 기법을 통하여 네트워크를 보다 더 효율적으로 사용할 수 있다. SVC 기법에서는 기본계층과 상위계층으로 부호화 정보를 구분하는데, 기본계층은 영상의 복원에 있어서 필수적인 저주파 성분을 형성하기 때문에 신뢰성 있는 전송이 필수적이다. 또한 상위계층은 고주파 성분을 형성하며 성공적인 수신 데이터의 양에 비례하여 비디오의 품질이 향상되기 때문에 채널 상황이 허용하는 한도 내에서 처리량(Throughput)을 높이는 것이 중요하다. 본 논문에서는 무조건적인 처리량의 향상보다는 SVC 비디오의 특징을 고려하여 평균 품질을 향상시킬 수 있는 듀얼-채널 활용 기법을 제안한다. 즉, 기본계층에 대해서는 중복 전송방식을 통해 전송의 신뢰성을 향상시키고, 상위계층에 대해서는 분배 전송 방식을 통해 전송 속도 및 처리량을 향상시켰다. 그 결과, 무선 이동환경에서 보다 고수준의 비디오 서비스 제공이 가능해짐을 시뮬레이션을 통해 확인하였다. During the last decade, the multitude of advances attained in terminal computers, along with the introduction of mobile hand-held devices, and the deployment of high speed networks have led to a recent surge of interest in Quality of Service (QoS) for video applications. The main difficulty is that mobile devices experience disparate channel conditions, which results in different rates and patterns of packet loss. One way of making more efficient use of network resources in video services over wireless channels with heterogeneous characteristics to heterogeneous types of mobile device is to use a scalable video coding (SVC). An SVC divides a video stream into a base layer and a single or multiple enhancement layers. We have to ensure that the base layer of the video stream is successfully received and decoded by the subscribers, because it provides the basis for the subsequent decoding of the enhancement layer(s). At the same time, a system should be designed so that the enhancement layer(s) can be successfully decoded by as many users as possible, so that the average QoS is as high as possible. To accommodate these characteristics, we propose an efficient transmission scheme which incorporates SVC-aware dual-channel repetition to improve the perceived quality of services. We repeat the base-layer data over two channels, with different characteristics, to exploit transmission diversity. On the other hand, those channels are utilized to increase the data rate of enhancement layer data. This arrangement reduces service disruption under poor channel conditions by protecting the data that is more important to video decoding. Simulations show that our scheme safeguards the important packets and improves perceived video quality at a mobile device.

ECG Arrhythmia Classification based on 1D Convolutional Neural Network

Yu Zhou(주우),Kyungtae Kang(강경태) 한국정보과학회 2021 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.2021 No.12

선형 회귀 기반 퍼스트마일 트럭 운송 임금 산정 자동화에 대한 연구

이샘미(Saemmi Lee),강경태(Kyungtae Kang) 한국정보과학회 2023 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.2023 No.12