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Sungchun Jang,Sungwoo Kim,Sang-Hyeok Chu,Gyu-Seob Jeong,Yoonsoo Kim,Deog-Kyoon Jeong IEEE 2015 IEEE Transactions on Circuits and Systems II: Expr Vol. No.
<P>An all-digital phase-locked loop with a bang-bang phase-frequency detector (BBPFD) that tracks the optimum loop gain for minimum jitter is proposed. The autocorrelation of the output of BBPFD indicates whether the bang-bang PLL operates in the nonlinear regime or the random noise regime. An adaptive loop gain controller continuously evaluates the autocorrelation of the BBPFD output and adjusts the loop gain to make the autocorrelation zero. The digital loop filter operates at higher than the reference clock frequency to reduce the loop latency and to mitigate the resolution of the digitally controlled oscillator. The prototype chip has been fabricated in a 65-nm CMOS process. The core consumes 5 mW at 2.5 GHz and exhibits root-mean-square jitter of 1.72 ps.</P>
Taeho Kim,Sungchun Jang,Sungwoo Kim,Sang-Hyeok Chu,Jiheon Park,Deog-Kyoon Jeong IEEE 2014 IEEE TRANSACTIONS ON CIRCUITS AND SYSTEMS PART 2 E Vol.61 No.5
<P>This brief describes the design of a four-channel 32-Gb/s serial link transmitter with a current-recycling output driver and an on-chip ac-coupled receiver. The proposed output driver significantly reduces power dissipation in the final stage of the transmitter by reusing the natural current flow through the four-channel outputs. It also eliminates the voltage regulation circuit and the current source circuitry for generating low-swing outputs. Since the four-channel outputs are stacked from the ground to the supply rail with different common-mode output levels, the receiver should include an ac-coupling circuit to establish the desired common-mode voltage level for the receive amplifier in each channel. A long-time constant is realized in the ac-coupling circuit with small on-chip capacitors. The prototype chip has been fabricated in the 65-nm low-power CMOS process, and the transmitter supports an output swing of 300 mV<SUB>pp</SUB>, <SUB>diff</SUB> at a data rate of 8 Gb/s. The four stacked output drivers only consume a total static power of 1.8 mW, and the overall transceiver, including an equalization of 7 dB, exhibits a normalized power dissipation of 2.04 mW/Gb/s.</P>
오버레이 네트워크에서 멀티미디어 서비스를 위한 적응적인 부하균형 기법
김승욱(Sungwook Kim),김성천(Sungchun Kim) 한국정보과학회 2007 정보과학회논문지 : 정보통신 Vol.34 No.4
셀룰러/랜 기반의 중첩 네트워크는 유선 네트워크에 비해 상대적으로 제한된 대역폭을 가지는 특성으로 인해 효율적인 대역폭 관리에 대한 관심이 증가하고 있다. 본 논문에서는 멀티미디어 중첩 네트워크상에서 트래픽의 이동을 통한 온라인 부하분산 알고리즘을 제안하였다. 이 방법은 각 네트워크간 트래픽 부하의 균형을 통해 지역적으로 발생하는 과부하 현상을 극복하고 높은 대역폭 효율성을 보장한다. 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 대역폭 관리를 위해 제안된 기존의 타 기법들과의 비교, 분석을 수행하여 제안된 방법이 다양한 네트워크 트래픽 상황에서 우수한 성능을 가지는 것을 확인할 수 있었다. New multimedia services over the cellular/WLAN overlay networks require different Quality of Service (QoS). In the cellular/WLAN overlay structure, the main issue of load balancing is to balance the available bandwidth among different networks. In this paper, we propose a new online network management scheme. Our proposed scheme is designed to improve bandwidth utilization by balancing the traffic load between the cellular network and WLANs. Simulation results indicate the superior performance of our proposed framework to strike the appropriate performance balance between contradictory QoS requirements under widely varying diverse traffic loads.
이질적 웹 서버 클러스터 환경에서 효율적인 우선순위 가중치 맵핑
김진영(Jinyoung Kim),김성천(Sungchun Kim) 한국정보과학회 2003 정보과학회논문지 : 시스템 및 이론 Vol.30 No.11·12
인터넷 서비스에 대한 요청의 기하학적인 증가와 그 요구의 양과 질에 대한 다양성은 이질적인 능력을 지닌 서버들로 구성된 웹 서버 클러스터를 구축하게 되었다. 클러스터 환경에서 가장 결정적인 역할을 하는 요청 대 서버의 맵핑 기법이 최근 활발히 논의되고 있다. 기존의 맵핑 방식은 요청의 수를 기반으로 서버들이 동일한 양의 부하를 할당받는 것을 목적으로 한다. 하지만, 최근의 다양한 서비스의 증가로 인해 단순한 부하의 균등화만으로 적절한 지연 시간을 기대할 수 없게 되었다. 이에 요구되는 내용을 기반으로 맵핑을 수행하여 응답 시간을 단축하고 전체 서버들의 캐시 적중률도 높이는, 내용-기반 맵핑(content-based mapping)이 최근의 인터넷 환경에서 매우 긍정적으로 평가받고 있다. 이에 본 논문에서는 내용-기반 맵핑 방식을 이질적 환경에 적합하도록 개선시킨 우선 순위 최상 임의 가중치 맵핑(Prioritized Highest Random Weight Mapping, PHRW Mapping)을 제안하였다. 요구되는 내용을 기반으로 맵핑하며, 이질적 서버들에 대해 능력에 따라 우선 순위를 부여하여 높은 성능의 서버가 많은 요청들을 처리하는 방식이다. 이를 통해 이질적인 서버들로 구성된 클러스터에서 매우 효과적으로 적용하며, 특히 지연 시간에 제한을 갖고 있는 실시간 데이타 서비스의 지연 시간을 효과적으로 감소시킨다. 알고리즘과 시뮬레이션을 통하여, 제안된 기법을 사용하는 경우 짧은 지연 시간을 보장하여 전체 시스템의 성능이 향상됨을 증명하였다. For many years clustered heterogeneous web server architecture has been formedon the internet because the explosive internet services and the various quality of requests. The critical point in cluster environment is the mapping schemes of request to server, and recently this is the main issue of internet architecture. The topic of previous mapping methods is to assign equal loads to servers in cluster using the number of requests. But recent growth of various services makes it hard to depend on simple load balancing to satisfy appropriate latency. So mapping based on requested content to decrease response time and to increase cache hit rates on entire servers - so called "content-based" mapping is highly valuated on the internet recently. This paper proposes Prioritized Highest Random Weight mapping(PHRW mapping) that improves content-based mapping to properly fit in the heterogeneous environment. This mapping scheme that assigns requests to the servers with priority, is very effective on heterogeneous web server cluster, especially effective on decreasing latency of reactive data service which has limit on latency. This paper have proved through algorithm and simulation that proposed PHRW mapping show higher-performance by decrease in latency.
잠재 부하 정보와 HTTP 연결의 에이징을 통한 HTTP 연결 스케줄링 알고리즘
김시연(Si-Yeon Kim),김성천(Sungchun Kim) 한국정보과학회 2005 정보과학회논문지 : 시스템 및 이론 Vol.32 No.11·12
HTTP/1.0과 새로운 HTTP/1.1이 함께 사용됨으로써 단일 HTTP 연결이 단일 사용자 요청을 의미하던 환경에서 연구되었던 웹 서버 부하 분산 정책은 수정이 불가피하게 되었다. HTTP/1.0 환경에서는 사용자의 단일 요청만을 가지고 서버를 할당하였으나, 지속적인 HTTP 연결을 지원하게 되면서 하나의 HTTP 연결을 통해 여러 개의 요청을 서버에게 요구할 수 있으므로, 첫 번째로 도착한 요청 하나만으로는 앞으로 그 HTTP 연결을 통해 전송될 사용자의 요청이 서버의 자원을 얼마나 소비하게 될 것인지 전혀 예상할 수 없게 된다. 본 논문에서는 HTTP/1.1을 효율적으로 지원하는 부하 분산 정책을 제안하고자 한다. 이 정책은 사용자의 첫 번째 요청이 전달되면 그 요청의 내장 객체 정보와 현재 살아있는 HTTP 연결의 에이징(aging)을 고려하여 서버를 선택하는 알고리즘이다. 그리고 디스패처의 잘못된 분산 결정으로 인해 시스템의 성능에 누적되는 악영향을 최소화하기 위한 기법도 제시한다. With HTTP/1.0, a single request means a single HTTP connection so that the granular unit of dispatching is the same as real load. But with persistent HTTP connection, multiple requests may arrive on a single TCP connection. Therefore, a scheme that dispatches load at the granularity of individual requests constrains the feasible dispatching policies. In this paper we propose a new connection dispatching policy for supporting HTTP/1.1 persistent connections in cluster-based Web servers. When the request of a base html file arrives, the dispatcher gets the subsequent load arriving on that connection using the embedded objects information. After the dispatcher stores the load information in Load Table, the dispatcher employs the connection aging strategy on live persistent connections on the passage of time. The results of simulation show about 1.7%~16.8% improved average response time compared to existing WLC algorithm.
Kim, Sungwoo,Jang, Sungchun,Cho, Sung-Yong,Choo, Min-Seong,Jeong, Gyu-Seob,Bae, Woorham,Jeong, Deog-Kyoon The Institute of Electronics and Information Engin 2016 Journal of semiconductor technology and science Vol.16 No.6
An injection-locked ring phase-locked loop (ILRPLL) using a charge-stored complementary switch (CSCS) injection technique is described in this paper. The ILRPLL exhibits a wider lock range compared to other conventional ILRPLLs, owing to the improvement of the injection effect by the proposed CSCS. A frequency calibration loop and a device mismatch calibration loop force the frequency error to be zero to minimize jitter and reference spur. The prototype chip fabricated in 65-nm CMOS technology achieves a $285-fs_{rms}$ integrated jitter at GHz from the reference clock of 52 MHz while consuming 7.16 mW. The figure-of-merit of the ILRPLL is -242.4 dB.