셀룰러 시스템에서 이동 속도와 호 도착률을 이용한 효율적인 위치 관리 전략

송의성(Ui Sung Song),길준민(Joon Min Gil),박찬열(Chan Yeol Park),양권우(Kwon Woo Yang),황종선(Chong Sun Hwang) 한국정보과학회 1998 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.25 No.2Ⅲ

셀룰러 시스템에서 이동국의 위치관리는 중요한 문제이다. 이동국의 위치관리를 위해 셀룰러 시스템은 기본적으로 위치 갱신과 페이징 기법을 사용한다. 이 논문에서는 갱신 비용과 페이징 비용의 증가에 영향을 미치는 여러 인자 중 이동국의 속도와 호 도착률을 이용하여 이동국의 위치관리 비용을 최소화시키는 방법을 제안하였으며 성능을 분석하였다. 제안하는 방식은 이동국의 속도와 호 도착률을 사용하여 위치 갱신의 여부를 판별함으로써 위치 갱신의 횟수를 줄일 수 있을 뿐 아니라 진동 효과의 완화를 기대할 수 있다.

이동 통신 시스템에서 이동단말의 방향 정보를 이용한 새로운 위치 갱신 기법

송의성(Ui-Sung Song),길준민(Joon-Min Gil),황종선(Chong-Sun Hwang) 한국정보과학회 2002 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.29 No.1A

본 논문에서는 이동 통신 시스템에서 사용자의 이동성 패턴과 움직임 정보를 이용한 새로운 위치 갱신 기법을 소개한다. 현재 상용화된 대다수의 셀룰러 시스템은 지리적 영역을 위치갱신 영역으로 나누고, 사용자는 이전 위치 영역에서 새로운 위치 영역으로 이동할 때마다 위치갱신 연산을 수행한다. 이제까지 제안된 기존 기법들은 개별 사용자의 이동성과 호도착률, 더욱이 각 위치 영역에서의 사용자의 움직임 패턴을 고려하는데 미흡하였다. 특히, 사용자가 낮은 CMR을 갖거나 특정 위치 영역으로 이동할 경우가 많아지면 쓸모 없는 위치 갱신 횟수의 증가로 인하여 과도한 네트워크 트래픽이 야기된다. 이러한상황에서 위치 갱신의 비용을 줄이기 위해서는 사용자들의 움직임 정보를 적절히 반영하여 각 위치 영역에서 위치 갱신의 수행 여부를 결정하는 효율적인 기법이 요구된다. 본 논문에서는 위치영역 내에 상주하는 이동단말들의 움직임 정보와 개별 사용자의 이동 패턴 정보를 효율적으로 이용하여 위치 갱신 횟수를 줄일 수 있는 새로운 위치 갱신 기법을 제안한다. 수학적 모델링을 통한 제안 기법의 성능은 CMR이 낮고 사용자가 특정 위치 영역으로 이동할 확률이 높은 경우, 기존의 IS-41과 TLA 기법보다 낮은 위치관리 비용을 보여준다.

고속으로 이동하는 노드들을 위한 효율적인 위치 갱신 기법

송의성(Ui-Sung Song),길준민(Joon-Min Gil),황종선(Chong-Sun Hwang) 한국정보과학회 2003 정보과학회논문지 : 정보통신 Vol.30 No.5

최근 들어 이동 사용자의 폭발적 증가로 인해 이동 통신 시스템에서 위치 관리가 중요해지고 있다. 현재 이동 통신 시스템에서 사용중인 위치 관리 기법은 위치 영역 개념을 사용하며, 이동 노드는 새로운 위치 영역으로 이동할 때마다 위치 갱신을 수행한다. 그러나, 이 기법은 이동률이 호 도착률보다 높은 사용자에 대해서는 불필요한 위치 갱신을 피할 수 없으며 상당한 위치 관리비용을 초래한다. 이러한 단점을 극복하기 위해서, 본 논문에서는 서비스 영역을 두 개의 집합으로 분할한다. 하나는 이동 사용자들이 고속으로 이동하는 영역들의 집합이며 나머지 하나는 저속으로 이동하는 영역들의 집합이다. 이들 두 개의 집합을 구성한 후, 본 논문에서는 각 영역 집합에 대해서 서로 다른 위치 추적 기법을 적용한다. 일반적으로, 고속으로 이동하는 대다수 노드는 낮은 CMR을 가지며 목적지에 도착할 때까지 일정한 이동 방향성을 갖는다. 노드의 이러한 특성을 이용하여, 사용자가 이동할 다음 위치를 시스템은 미리 예측할 수 있다. 노드가 시스템에서 예측한 위치 영역으로 이동한 경우에는 위치 갱신을 수행하지 않도록 함으로써 위치 관리에 소요되는 비용을 감소시킬 수 있다. 제안 기법의 성능을 분석하기 위해마코프 모델이 사용되었다. 이 모델을 통해서, 본 논문에서는 제안 기법을 IS-41과 TLA의 두 가지 기법과 성능을 비교한다. 성능 분석 결과는 이동 노드의 CMR이 낮을수록 그리고 이동 통신 시스템에서 예측한 특정 위치 영역으로 이동 노드가 이동할 확률이 높을수록 제안 기법의 전체적인 위치 관리비용은 감소됨을 보여주었다. 또한, HLR과 VLR간의 통신비용이 높을수록 두 기법들보다 성능이 우수하였다. Recently, a location management is being more important in mobile communication systems due to an explosive increase of mobile users. Current systems have used a concept of location area. Based on this concept, a mobile user performs a location update whenever it moves into a new location area. However, this scheme can not avoid unnecessary location updates when a mobile user moves around with high movement rate as compared to call arrival rate. That results in tremendous location management cost. To overcome this drawback, our proposal divides service areas into two sets: One is a set of areas that mobile users move with high speed and another is a set of areas that they move with low speed. After establishing these two sets, this paper employs different location tracking schemes for each sets. Generally, most mobile users with high speed have a low CMR and a regular direction until they arrive at their destination. Using such the moving behavior, systems can predict a mobile user's next location area in advance. When the mobile user moves into the predicted location, our proposal does not perform a location update. Thus, it can reduce overall location management cost. The Markov model is used to analyze the performance of our proposal. Using the model, this paper compares our proposal with IS-41 and TLA. The analytic results show that as CMR grows lower, an overall cost of our proposal becomes less, particularly if a mobile user frequently moves into the specific location area predicted by mobile systems. Also, our proposal has a better performance than other two schemes when the communication cost between HLR and VLR is high.

데스크톱 그리드 컴퓨팅 환경에서 응답 시간과 연산 시간의 감소를 위한 검사점 공유 기반 복제 기법의 성능 평가

송의성(Ui-Sung Song),길준민(Joon-Min Gil) 한국정보기술학회 2012 한국정보기술학회논문지 Vol.10 No.10

In the desktop grid environment where the executing tasks can be failed anytime, it is very important to reduce the turnaround time of entire tasks. However, the existing desktop grid systems based on client-server model have a limitation of efficient fault-tolerance for task execution failures due to the load concentration to a central server. In this paper, we propose checkpoint sharing-based replication scheme that can reduce turnaround time and execution time in a hybrid P2P desktop grid architecture. This scheme is based on sequential task distribution and can derive fast task completion by transferring the immediate checkpointing results executed by individual resources to other resources. Simulation results show that the proposed scheme is superior to the existing client-server scheme, in terms of reducing turnaround time and total execution time for entire tasks.

교육용 로봇을 활용한 예비초등교사 로봇교육프로그램의 개발 및 적용

송의성(Ui-Sung Song) 한국디지털콘텐츠학회 2013 한국디지털콘텐츠학회논문지 Vol.14 No.3

초등예비교사의 컴퓨팅 사고력 향상을 위한 블렌디드 러닝 기반의 소프트웨어교육 프로그램 개발 및 적용

송의성 ( Ui-sung Song ),길준민 ( Joon-min Gil ) 한국정보처리학회 2017 정보처리학회논문지. 소프트웨어 및 데이터 공학 Vol.6 No.7

본 연구에서는 예비초등교사의 소프트웨어교육을 위해 스크래치를 활용하는 블렌디드 러닝 기반의 소프트웨어교육 프로그램을 설계하였다. B교육대학교 3학년 2개 반을 실험집단과 비교집단으로 구성하고 설계한 소프트웨어교육 프로그램을 12주 동안 적용하였다. 초등예비교사의 소프트웨어교육에 대한 인식실태 설문과 컴퓨팅 사고력 자가 평가를 실시하여, 개발한 교육 프로그램이 소프트웨어교육의 인식과 컴퓨팅 사고력능력에 미치는 영향을 분석하였다. 실험 결과, 실험집단의 사후 소프트웨어교육에 대한 인식 수준이 사전 소프트웨어교육 인식 수준에 비해 유의미하게 높아졌다. 컴퓨팅 사고력 자가 평가에서도 실험집단이 비교집단에 비해 유의미하게 높아 블렌디드 러닝 기반의 소프트웨어교육 프로그램이 학습자의 컴퓨팅 사고력 향상에 도움을 줄 수 있음을 알 수 있었다. In this study, a software education program based on blended learning using scratch was designed for pre-service elementary teachers` software education. Software education program was applied to experimental group and control group within the university of education using Scratch programming for 12 weeks. Blended learning using online lectures was applied to experimental group. The pre-service teachers` recognition about software education and self-evaluation of computational thinking were performed. Then, we analyzed the effect of the developed education program on the recognition of software education and computational thinking. As a result, the level of post-recognition of software education in the experimental group was significantly higher than that of the pre-recognition. In the self-evaluation of computational thinking, the experimental group was significantly higher than the control group. Therefore, it can be seen that the software education program based on blended learning can help improve the learner`s computational thinking.

이동 컴퓨팅 시스팀에서 페이징 비용을 감소시키는 기록 - 기반 위치 관리 전략

송의성(Ui Sung Song),길준민(Joon Min Gil),박찬열(Chan Yeol Park),양권우(Kwon Woo Yang),황종선(Chong Sun Hwang) 한국정보과학회 1999 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.26 No.1A

셀룰러/PCS 시스템에서 이동 단말의 위치 관리는 중요한 문제이다. 이동 단말의 위치 관리를 위해 기존의 셀룰러/PCS 시스템은 대부분 위치 등록과 페이징 기법을 사용한다. 본 논문에서는 이동 단말이 과거에 방문했던 적이 있는 위치 영역을 재 방문했을 때, 과거에 해당 위치 영역에 상주했던 동안의 위치 관리 정보들을 기록한 프로파일을 토대로 하여 이동 단말의 위치 영역 내에서도 위치 갱신과 페이징을 수행하도록 함으로써 페이징 비용을 줄일 수 있는 위치 관리 전략을 제안하며 기존의 위치 영역 전략에 비해 위치 관리비용 측면에서 효율적임을 보였다.

위치 기반 서비스에서 서술 기반의 시멘틱 프리페칭 기법을 이용한 동적 질의 처리

강상원(Sang-Won Kang),송의성(Ui-Sung Song) 한국정보과학회 2007 정보과학회논문지 : 데이타베이스 Vol.34 No.5

위치 기반 서비스는 질의하는 클라이언트의 위치에 따라 질의에 대한 결과를 제공한다. 위치 기반 서비스에서, 전통적인 캐싱과 프리페칭 같은 기법은 서버로부터의 데이타 전송과 질의 응답 시간을 감소시키기에 효과적인 접근 방법이다. 그러나 클라이언트의 다양한 이동성과 질의 패턴으로 이들 기법은 캐시의 비효율성과 네트워크 부하를 초래할 수 있다. 이러한 단점들을 해결하기 위해, 사용자가 요구한 질의와 질의 결과를 표현하는 세그먼트들의 집합으로 정의된, 서술을 이용하여 프리페칭 세그먼트 개념과 개선된 캐시 교체 전략을 함께 사용하는 시멘틱 프리페칭 기법을 제안한다. 이동 클라이언트는 시멘틱 프리페칭 영역이라고 불리는 서비스 영역에 진입할 때 서버로부터 미리 필요한 시멘틱 정보를 가져온다. 이동 컴퓨팅 환경에서 클라이언트는 위치 종속 데이타의 질의 처리를 위해 캐시에 미리 그 정보를 유지한다. 제안 기법의 성능은 사용자 이동성과 질의 패턴, 위치 종속 데이타의 분포, 적용 캐시 교체 전략과 같은 다양한 환경 변수와 관련 지어 조사된다. 시뮬레이션 결과는 제안 기법이 영역 질의와 최 근접 질의에 대해 기존 기법보다 효율적임을 보여준다. 추가로, 질의 처리에 두 질의를 동적으로 반영하여 적용하면 성능이 향상됨을 알 수 있다. Location-Based Services (LBSs) provide results to queries according to the location of the client issuing the query. In LBS, techniques such as caching and prefetching are effective approaches to reducing the data transmission from a server and query response time. However, they can lead to cache inefficiency and network overload due to the client’s mobility and query pattern. To solve these drawbacks, we propose a semantic prefetching (SP) scheme using prefetching segment concept and improved cache replacement policies. When a mobile client enters a new service area, called semantic prefetching area, proposed scheme fetches the necessary semantic information from the server in advance. The mobile client maintains the information in its own cache for query processing of location-dependent data (LDD) in mobile computing environment. The performance of the proposed scheme is investigated in relation to various environmental variables, such as the mobility and query pattern of user, the distributions of LDDs and applied cache replacement strategies. Simulation results show that the proposed scheme is more efficient than the well-known existing scheme for range query and nearest neighbor query. In addition, applying

클러스터 망 구성을 위한 2계층 우선순위를 이용한 센서 라우팅 알고리즘

홍성화(Sung-Hwa Hong),송의성(Ui-Sung Song),길준민(Joon-Min Gil) 한국정보기술학회 2012 한국정보기술학회논문지 Vol.10 No.12

In future ubiquitous networks, sensor nodes should collect various environmental data. However, since each sensor node basically has a limited amount of battery and further it is hard to be replaced, there need an efficient lifetime management in sensor networks. To address this concern, we propose the sensor routing algorithm based on two kinds of methods: one is a priority method based on power and the other is a priority method by flooding levels. The proposed algorithm divides all ranges into a communication range, each of where a WEN (Wireless Embedded Node) is deployed. The WENs take the responsibility of collecting sensing data and sending the data to a sink node. Each sensor node sends the data through the sensor nodes with more powers. Through simulations, we verified that the proposed algorithm is more effective in the limited communication ranges.

병렬 분산파일시스템의 성능 분석을 통한 최적화 연구

윤준원(JunWeon Yoon),송의성(Ui-Sung Song) 한국디지털콘텐츠학회 2016 한국디지털콘텐츠학회논문지 Vol.17 No.5