동적 저궤도 위성 네트워크에서 실시간 라우팅을 위한 FPGA 기반 컨볼루션층 추론 병렬화 기술

초록

본 논문에서는 저궤도 위성 네트워크(LEO)의 실시간 라우팅 문제를 다룬다. 기존의 라우팅 알고리즘은 동적인 위성 네트워크 환경에 효과적으로 적응하는 데 한계가 있음을 확인하였다. 이에 따라, 본 연구는 강화학습을 기반으로 한 라우팅 방법을 제시하고, 이를 Dueling Deep Q-Network 모델로 구현하였다. 그러나 위성 상에서의 추론 과정은 제한된 연산 능력으로 인해 실시간 요구 사항을 만족시키기 어려움이 있었고, 이를 해결하기 위해, 본 연구에서는 컨볼루션층의 추론을 병렬화를 통해 추론 속도를 가속화 하는 방법을 제안하였다. 실험 결과, 제안된 방법은 기존 방법 대비 컨볼루션층 수행시간이 약 90.2%, 전체 알고리즘 수행시간은 약 29.0% 단축된 결과를 나타내었다.

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