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응용 문맥 기반 패킷 피기배킹을 통한 스마트폰 모뎀 전력 소모 절감 기법
박대동(Daedong Park),노순현(Soonhyun Noh),허승주(Sungju Huh),홍성수(Seongsoo Hong) 한국정보과학회 2013 정보과학회논문지 : 시스템 및 이론 Vol.40 No.6
스마트폰에서 주기적인 소량의 패킷 전송은 그 데이터양에 비해 많은 양의 전력을 Tail 시간 동안 낭비한다. 이 문제를 해결하기 위한 대표적인 기법이 패킷 피기배킹이다. 하지만 이 기법을 사용하는 기존 연구들은 주로 IP 계층의 정보만을 이용하기 때문에 실제 스마트폰 환경에서는 전력 절감 효과를 거두기 어렵다. 본 논문에서는 응용의 문맥 정보를 사용하여 피기배킹을 수행하는 기법을 제안한다. 제안된 기법은 응용이 모뎀을 사용하는 문맥을 검출하여 주기적인 모뎀 사용 패턴을 찾고, 이를 비주기적인 모뎀 사용에 피기배킹하여 Tail 시간이 발생하는 횟수를 줄임으로써 모뎀 전력 소모를 줄인다. 우리는 제안하는 기법을 안드로이드 ICS(Ice Cream Sandwich)가 탑재된 Galaxy S2 스마트폰에 구현하였다. 실험 결과, 제안된 기법을 통해 약 14%의 모뎀 전력 소모 절감 효과를 얻을 수 있는 것을 확인하였다. A significant amount of power is wasted by periodic small-sized packet transmissions during the tail time of a smartphone. Packet piggybacking mechanism is introduced to solve the problem. Unfortunately, the existing solutions based on this mechanism cannot effectively achieve power saving since it only uses IP-layer context. In this paper, we propose an application contextbased packet piggybacking mechanism to handle this problem. Our solution detects periodic packet transmission patterns with network usage context of applications, and it delays the transmission of periodic packets to piggyback them on aperiodic packet transmissions. As a result of packet piggybacking, the total tail time is reduced. We have implemented our solution on a Galaxy S2 with Android ICS (Ice Cream Sandwich). The experimental results show that our solution reduces up to 14% of the modem power consumption.
AUTOSAR와 MOST 네트워크를 연동하기 위한 응용 수준 게이트웨이 컴포넌트의 설계
박대동(Daedong Park),금한홍(Hanhong Keum),박지용(Jiyong Park),홍성수(Seongsoo Hong) 한국자동차공학회 2009 한국자동차공학회 부문종합 학술대회 Vol.2009 No.4
As the size and the complexity of automotive software increase rapidly, the use of a standardized software platform becomes mandatory. AUTOSAR is the de facto standard for automotive software platform developed by leading car manufacturers and first-tier suppliers. However, AUTOSAR has limited applicability since it only supports CAN, LIN and FlexRay which are mostly used for vehicle control applications. It does not support the MOST communication protocol that is commonly used for in-vehicle infotainment applications. This prevents AUTOSAR-based control applications from communicating with the infotainment applications. In order to solve the problem, we propose an application-level gateway component that interconnects AUTOSAR and MOST networks. Our gateway allows applications on one network to communicate with applications on the other network even though the applications do not know the protocol of the opposite side network. Moreover, our gateway is designed not to require any extensions or modifications to the AUTOSAR standard. In this paper, we give a detailed design of the internal structure and the protocol conversion mechanism of the gateway.
In-Storage Processing을 위한 SSD 소프트웨어 플랫폼
박대동(Daedong Park),이재수(Jaesoo Lee),홍성수(Seongsoo Hong) 한국정보과학회 2011 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.38 No.2A
In-storage processing(ISP)은 I/O 인터페이스의 병목으로 인한 데이터 전송 성능 제약 문제를 해결하기 위한 효과적인 기법이다. 특히 플래시 메모리를 저장 매체로 사용하는 SSD는 I/O 인터페이스에 비해 내부 데이터 전송 속도가 훨씬 빠르게 발전하고 있어 ISP의 필요성이 더욱 증대되고 있다. 그러나 기존의 ISP에 관한 연구는 특정 파일 시스템이나 응용에만 제한되어 SSD에 적용하기 어렵고 다양한 응용을 개발하기 어렵다는 문제가 존재한다. 이 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 ISP를 위한 SSD 소프트웨어 플랫폼을 제안한다. 제안된 소프트웨어 플랫폼은 응용의 동적 설치 및 제거가 가능할 뿐만 아니라 이벤트 서비스를 통한 동적 기능 확장이 가능하다. 우리는 먼저 프로그래밍 모델을 제안하고 다음으로 이를 지원하는 SSD 소프트웨어 플랫폼을 설계한다. 마지막으로 제안된 SSD 소프트웨어 플랫폼을 구현하고 실험을 통해 성능 향상 및 기능 확장을 검증한다. 실험 결과 SSD를 사용하는 응용의 응답 속도가 47.3%로 감소하였으며 동적으로 새로운 기능을 SSD에 추가하는 것이 가능함을 확인하였다.
AUTOSAR와 OSGi 연동을 위한 응용 수준 어댑터
박대동(Daedong Park),홍성수(Seongsoo Hong) 한국자동차공학회 2010 한국자동차공학회 학술대회 및 전시회 Vol.2010 No.11
AUTOSAR는 유럽의 주요 자동차 회사들이 개발한 차량 전장 시스템을 위한 소프트웨어 플랫폼 표준이다. AUTOSAR는 경성 실시간 시스템에서 사용되기 위해 정적으로 디자인 되었기 때문에 수행 중에 시스템을 재구성할 수 없다는 제약을 가진다. 따라서 소프트웨어의 재구성이 빈번히 일어나는 인포테인먼트 시스템에 AUTOSAR를 사용하는 것은 부적절하다. 이러한 문제점을 극복하기 위해 인포테인먼트 시스템을 위해서는 동적으로 재구성이 가능한 OSGi(Open Service Gateway initiative) 플랫폼을 사용하려는 시도가 있다. 불행히도 AUTOSAR 표준과 OSGi 표준이 정의하는 통신 규약이 상이하기 때문에 AUTOSAR 기반의 응용과 OSGi 기반의 응용이 직접 통신할 수 없다. 본 논문에서는 이들 소프트웨어 플랫폼을 연동하기 위한 응용 수준의 어댑터를 제안한다. 이는 AUTOSAR 플랫폼에서 통신을 위해 사용되는 포트와 OSGi 플랫폼에서 통신을 위해 사용되는 인터페이스를 상호 변환함으로써 각 소프트웨어 플랫폼의 응용이 상대 플랫폼의 통신 규약에 대해 전혀 모르더라도 서로 통신할 수 있게 한다. 우리가 제안하는 어댑터는 응용 수준에서 작성되기 때문에 AUTOSAR 및 OSGi 표준의 수정을 요구하지 않는다. 본 논문에서는 제안하는 어댑터의 구조와 변환 메커니즘에 대해 상세히 설명한다.
ISO 26262 준수를 위한 애자일 기법 기반 차량 전장 소프트웨어 개발 프로세스
최우인(Wooin Choi),박대동(Daedong Park),홍성수(Seongsoo Hong) 한국자동차공학회 2016 한국자동차공학회 부문종합 학술대회 Vol.2016 No.5
유럽의 대표적인 자동차 업체들은 부품 공급업체의 개발 성숙도 및 품질능력 평가를 위해 자동차 소프트웨어 개발에 특화된 국제 표준 프로세스 모델인 Automotive SPICE를 활용한다. 현재 국내 부품업체에서는 전장 소프트웨어 개발 프로세스에 대한 인식이 부족하지만 향후 유럽 진출 등 해외시장에서의 경쟁력을 위해서는 Automotive SPICE의 특정 레벨을 만족할 수 있도록 프로세스 역량 제고가 필수적이다. 한편 완성차업체(OEM)와 부품 공급업체는 전장 부품의 오류로 인한 사고를 방지하기 위해 자동차 기능 안전 국제 표준(ISO 26262)을 적용할 의무를 가진다. 부품 공급업체가 이러한 조건을 만족시키기 위해서는 프로세스 관점에서의 한계점이 존재한다. 우선, Automotive SPICE의 프로세스만으로는 ISO 26262에서 요구하는 기능 안전 기준을 충족시킬 수 없다. 또한, 이 두 표준은 중복된 내용의 프로세스를 다른 형태로 제공하므로 개발팀에 비효율과 혼란을 야기한다. 마지막으로, 두 표준에서 따르고 있는 V-model과 같은 전통적인 프로세스만으로는 빠르게 변화하는 고객의 요구사항과 환경에 유연하게 대처할 수 없다. 본 논문에서는 이러한 한계점을 해결하기 위해 개선된 차량 전장 소프트웨어 개발 프로세스를 제안한다. 우리는 제안된 프로세스 모델을 Eclipse Process Framework Composer를 통해 검증하였다.
커넥티드 카의 고신뢰성 통신을 위한 웹소켓 프로토콜 개선 기법
김상욱(Sangwook Kim),박대동(Daedong Park),홍성수(Seongsoo Hong) 한국자동차공학회 2016 한국자동차공학회 부문종합 학술대회 Vol.2016 No.5
최근의 빅데이터 기술의 발전은 클라우드에 기반한 커넥티드 카의 실현을 가속화하고 있다. 이를 바탕으로 클라우드 기반 주행을 위한 차량용 웹 기반 네트워킹 기술 역시 활발히 연구되고 있다. 웹 기반 양방향 통신을 지원하는 웹소켓은 차량에서 실시간으로 발생하는 스트림 데이터를 전송하기에 적합한 환경을 제공한다. 그러나 기존의 웹소켓을 통한 고신뢰성의 통신 환경 보장에는 어려움이 따른다. 이는 웹소켓이 연결의 유지 및 세션 관리를 위한 구체적인 메커니즘을 제공하지 않으며, 시간적 상관관계를 가진 데이터 간 최대 시간 간격에 대한 요구사항을 만족하지 못하는 문제가 있기 때문이다. 본 논문에서는 이러한 문제들을 해결하기 위한 향상된 웹소켓 프로토콜을 제안한다. 우리는 먼저 웹소켓 연결의 유지를 위한 추가적인 메커니즘과 메시지 관리를 위한 추가 모듈을 통해 웹소켓 통신의 신뢰성을 개선한다. 또한 시간적 상관관계를 가진 메시지 지원을 위한 확장을 정의하고 최대 시간 간격의 만족을 위한 스케줄링 기법을 제안한다. Tyrus 1.10 웹소켓 라이브러리에 제안된 기법을 적용한 결과 다양한 통신 문제 상황에서 개선 효과가 있음이 검증되었다.
SSD 기반 시스템에서 셔플 과정 최적화를 통한 하둡 맵리듀스의 처리속도 향상 기법
고광옥(Gwangok Go),박대동(Daedong Park),홍성수(Seongsoo Hong) 대한전자공학회 2015 대한전자공학회 학술대회 Vol.2015 No.6
MapReduce is a programming model widely used for processing big data in cloud datacenter. It is composed of Map, Shuffle and Reduce phases. Hadoop MapReduce is one of the most popular framework implementing MapReduce. During Shuffle phase, Hadoop MapReduce performs an excessive number of disk I/O operations and the transmission of large data. This accounts for about 40% of total data processing time. In order to solve these problems, we propose a new shuffle mechanism using the characteristics of SSD. This mechanism consists of (1) data address based sorting, (2) data address based merging and (3) early data transmission before Map phase completion. In order to demonstrate the effectiveness of our approach, we have implemented this mechanism into Hadoop MapReduce 1.2.1. Our experiments show that the proposed mechanism reduces the job completion time up to 5% compared to that of the legacy Hadoop MapReduce.