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.

Synthesis and Applications of Amyloid-Melanin Complex

Kyungtae Kang(강경태) 한국고분자학회 2024 한국고분자학회 학술대회 연구논문 초록집 Vol.49 No.1

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.

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.

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 네트워크에서 MPEG-4 스케일러블 비디오의 실시간 방송을 위한 실행시간 예측 기반 MAC계층 오류제어

노동건(Dong Kun Noh),강경태(Kyungtae Kang) 한국컴퓨터정보학회 2014 韓國컴퓨터情報學會論文誌 Vol.19 No.3

본 논문에서는 CDMA2000 1xEV-DO의 매체 접근 제어 계층에서 현재 순방향 오류 정정 방법으로 사용되고 있는 리드-솔로몬 복호화 과정의 수행 시간을 다양한 채널 조건에서 분석하였다. 그 결과, 트래픽 채널의 패킷 손실률이 특정 수준 이상으로 높을 경우 리드-솔로몬 복호기의 수행 시간이 길어져 MPEG-4 비디오의 시간 제약을 보장할 수없음을 확인하였다. 이러한 문제를해결하기 위해서본 연구에서는3가지의 기법을제시하였다. 첫째, 정적기법은 패킷 손실률이 특정 임계값 이상일 경우 리드-솔로몬 복호를 생략함으로써 MPEG-4의 시간 제약을 맞춘다. 두 번째 동적 기법은 패킷 손실률이 높더라도 모든 리드-솔로몬 복호를 생략하지는 않고MPEG-4의 시간 제약을 맞출 수 있는 범위 안에서 최대한으로 복구를 수행한다. 마지막 기법인 비디오 인지 동적 기법은 동적 기법과 비슷하지만 비디오 복호에 대한 기여도에 따른 우선 순위 기반으로 복구를 함으로써 비디오의 품질을 더욱 향상시키는 것이다. 우리는 본 논문에서 제안한 기법들을 활용하는 것이 실시간 비디오방송의 서비스 품질을 크게 향상시킬 수 있음을 다양한 실험을 통해 입증하였다. We analyze the execution time of Reed-Solomon coding, which is the MAC-layer forward error correction scheme used in CDMA2000 1xEV-DO broadcast services, under different air channel conditions. The results show that the time constraints of MPEG-4 cannot be guaranteed by Reed-Solomon decoding when the packet loss rate (PLR) is high, due to its long computation time on current hardware. To alleviate this problem, we propose three error control schemes. Our static scheme bypasses Reed-Solomon decoding at the mobile node to satisfy the MPEG-4 time constraint when the PLR exceeds a given boundary. Second, dynamic scheme corrects errors in a best-effort manner within the time constraint, instead of giving up altogether when the PLR is high; this achieves a further quality improvement. The third, video-aware dynamic scheme fixes errors in a similar way to the dynamic scheme, but in a priority-driven manner which makes the video appear smoother. Extensive simulation results show the effectiveness of our schemes compared to the original FEC scheme.

열처리 조건이 잉크젯 인쇄된 실버 패턴의 형상에 미치는 영향

신권용(Kwon-Yong Shin),강경태(Kyungtae Kang),조영준(young June cho),이상호(Sang-Ho Lee) 대한전기학회 2011 대한전기학회 학술대회 논문집 Vol.2011 No.7

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.

실시간 심전도 모니터링을 위한 HL7 메시지 간소화 전략

이구연(Kuyeon Lee),강경태(Kyungtae Kang),이재면(Jaemyoun Lee),박주영(Juyoung Park) 한국정보과학회 2015 정보과학회 컴퓨팅의 실제 논문지 Vol.21 No.3

최근 IT 기술이 발전함에 따라 실시간 심전도 모니터링이 가능해 졌으며, 이는 의료정보교환을 위한 HL7 표준의 전도 유망한 응용 중 하나로 인식되고 있다. 하지만 HL7 메시지 내 데이터 중복으로 인한 메시지의 크기 및 생성시간의 증가로 인해 HL7 표준을 실시간 심전도 모니터링에 바로 적용하기에는 무리가 있다. 이에 본 논문에서는 실시간 심전도 모니터링에 적합한 HL7 메시지의 간소화 전략을 제안한다. 다양한 형식의 심전도 데이터를 Feature Scaling을 거쳐 정형화된 포맷으로 조정하고 HL7 규약에 순응하는 메시지를 생성한다. 또한 HL7 ORU 메시지 내의 중복되는 OBX 필드를 제거하기 위해 De-Duplication 알고리즘을 수행한다. 이를 통해 기존의 HL7 표준 적용 대비 메시지의 생성시간은 최대 51%, 크기는 최대 1/8로 줄일 수 있음을 실험적으로 확인하였다. Recent developments in IT have made real-time ECG monitoring possible, and this represents a promising application for the emerging HL7 standard for the exchange of clinical information. However, applying the HL7 standard directly to real-time ECG monitoring causes problems, because the partial duplication of data within an HL7 message increases the amount of data to be transmitted, and the time taken to process it. We reduce these overheads by Feature Scaling, by standardizing the range of independent variables or features of data, while nevertheless generating HL7-compliant messages. We also use a De-Duplication algorithm to eliminate the partial repetition of the OBX field in an HL7 ORU message. Our strategy shortens the time required to create messages by 51%, and reduces the size of messages by 1/8, compared to naive HL7 coding.

Wine Quality Assessment Using a Decision Tree with the Features Recommended by the Sequential Forward Selection

Seunghan Lee(이승한),Kyungtae Kang(강경태),Dong Kun Noh(노동건) 한국컴퓨터정보학회 2017 韓國컴퓨터情報學會論文誌 Vol.22 No.2

Nowadays wine is increasingly enjoyed by a wider range of consumers, and wine certification and quality assessment are key elements in supporting the wine industry to develop new technologies for both wine making and selling processes. There have been many attempts to construct a more methodical approach to the assessment of wines, but most of them rely on objective decision rather than subjective judgement. In this paper, we propose a data mining approach to predict human wine taste preferences that is based on easily available analytical tests at the certification step. We used sequential forward selection and decision tree for this purpose. Experiments with the wine quality dataset from the UC Irvine Machine Learning Repository demonstrate the accuracies of 76.7% and 78.7% for red and white wines respectively.