본 논문에서는 수중음향 네트워크에서 긴 전파지연 시간, 낮은 전송속도, 높은 패킷 손실율 등과 같은 제약 환경을 고려한 패킷트레인방식의 동기화 프로토콜을 제안한다. 제안되는 동기화프로토콜은 단방향 전파지연측정방식을 적용하며 연속해서 전송된 패킷의 수신시각 차이를 통해 전파지연 시간 추정에 의한 오류 영향을 최소화한다. 제안한 동기화 프로토콜은 노드 간 통신거리, 메시지 전송횟수에 따른 시뮬레이션을 통해 기존 프로토콜과의 성능을 비교하고, 제안한 동기화 프로토콜의 우수성을 보인다.
순차적으로 동기화를 처리하던 기존의 동기화 프로토콜은 다수의 클라이언트에 대해 뒤에 요청된 동기화 작업들이 대기하는 문제가 발생한다. 이 논문에서는 순차적 동기화로 발생하는 대기시간을 감소시킬 수 있는 동시 동기화 프로토콜을 구현하였다. 서로 다른 동기화 작업 간 변경충돌이 없는 경우 동시 동기화 프로토콜은 다중 큐를 이용하여 라운드 로빈 방식으로 동기화작업을 진행하여 대기 시간을 감소시킨다.
본 논문에서는 유 무선 네트워크 환경에서의 자료 일치성 유지를 위한 동기화 프로토콜(SyncML1.1)을 검증한다. 프로토콜 검증에 관한 기존 연구에서는 약한 일관성을 갖는 동기화 프로토콜은 다루어지지 않았으며 정리 증명 혹은 모델 채킹에 대한 선택적 접근으로인해 증명 영역이 제한적이었다. 본 연구에서는 프로토콜의 의미를 정의하고 행위 및 시스템 구조, 메시지 패싱에 대한 개별적 모델을 단계적으로 설계하는 한편, 동기화 프로토콜에서의 안전성 및 상호 배제, 궁극성 속성은 시퀀트 계산법에서의 역방향 전략으로 증명되며, 모델 채킹 기술을 하나의 증명 규칙으로 사용했다. 본 연구는 두가지 부분에서 특징과 의미을 갖는다. 첫째, 정리증명과 모델 채킹이 혼합된 검증 방법을 사용했다. 둘째, 객체 제약 언어 및 정형 명세 언어의 사용을 통해 모델의 생성을 보다 단계적이고 정형적으로 유도했으며 이를 통해 검증의 신뢰성 및 품질을 높였다.
무선 이동 통신의 발달로 인해, 각 이동 단말 장치에 따른 데이터 동기화 방법이 다양해짐에 따라 공통된 동기화 프로토콜 규격의 필요성이 대두되었다. SyncML 은 이기종 시스템 간의 상호 운용성을 보장하는 데이터 동기화 표준으로서 사용자와 벤더들에게 많은 장점을 제공하는 프로토콜로 인식되고 있다. 본 논문에서는 SyncML 프로토콜에 대한 간략한 설명과 함께 SyncML 을 이용하여 개발된 서버의 프레임웍을 제시하고, 데이터 동기화를 처리해 주는 Sync Agent에 대하여 기술하였다.
본 논문에서는 수중 음향네트워크에서 긴 전파지연 시간과 불확실한 지연시간 변이로 인한 영향을 최소화하고 느린 전송속도를 고려하여 패킷 트레인 방식의 수중동기화 프로토콜을 제안한다. 이를 위해 단방향 통신방식으로 연속된 패킷을 전송하고, 수신패킷 시각차를 이용하여 전파지연시간 변화량만을 고려하여 수중 동기화과정을 수행한다. 제안된 동기화 프로토콜은 노드의 이동성, 패킷전송 시간차, 네트워크 범위, 동기화 경과시간에 따른 동기화 성능을 시뮬레이션을 통해 분석하고 우수성을 보인다.
모바일 기기와 무선 통신 기술이 발달함에 따라 모바일 기기에서 수집 또는 변경되는 대용량 시 공간 데이터를 서버와 현장에서 동기화 하는 서비스의 제공이 가능해지고 있다. 이러한 현장 동기화 서비스를 제공하기 위하여 다수의 모바일 기기에서 변경된 대용량 시공간 데이터를 서버와 효율적으로 동기화 하는 양방향 동기화 프로토콜이 필요하다. 그러나 기존의 프로토콜은 순차적으로 동기화를 처리하기 때문에 다수의 모바일 기기에 대하여 수행할 때 처리 시간이 길어지는 문제가 있다. 이 논문에서는 다수의 양방향 동기화 작업간에 변경 충돌이 발생하지 않는 경우에 서버에서 동기화 작업들을 동시 수행하는 처리기법에 대하여 제안한다.
무선 센서 네트워크 응용에서도 다른 유선 네트워크나 애드혹 네트워크의 응용과 마찬가지로 시간 관계를 유지하는 것이 중요하기 때문에 무선 센서네트워크의 특성을 고려한 다양한 시각 동기화 프로토콜이 개발되어 왔다. 특히, 무선센서네트워크 환경에서는 동기화 정확도뿐 아니라 전력 소모도 함께 고려되어야 한다. 본 논문에서는 지금까지 개발된 무선센서네트워크용 시각 동기화 프로토콜들을 새로운 기준(즉, 전력 소모)으로 분류하고 분석하였다. 따라서 이 방법은 무선센서네트워크용 시각 동기화 프로토콜들을 전력 소모 관점에서 평가하거나 비교할 때 유용할 것이다.
현재 변전소 자동화의 국제표준으로 대두되고 있는 IEC61850은 스테이션 버스뿐만 아니라 프로세서 버스까지도 표준화된 통신 기술을 채용하였고, 자동화에 필요한 모델을 제시하고 있다. 본 연구에서는 IEC61850 프로세서 레벨에서 정밀한 시간동기화를 구현하기 위해 필요한 동기화 기술을 고찰하였다. 이와 더불어 전통적인 시간동기화 프로토콜인 NTP 및 최근 새롭게 개발된 시간동기화 프로토콜인 IEEE1588 프로토콜을 분석하고 실제로 이더넷 기반의 IEC61850 프로세서 레벨에서의 시간 동기화를 수행하였다.
모바일 기기와 무선 통신 기술이 발달함에 따라 모바일 기기에서 수집 또는 변경되는 대용량 시공간 데이터를 서버와 현장에서 동기화하는 서비스의 제공이 가능해졌다. 다수의 모바일 기기에서 변경된 대용량 시공간 데이터를 서버와 동기화하는 효율적인 양방향 동기화 프로토콜이 필요하다. 그러나 다수의 모바일 기기에 대하여 동기화 작업을 수행할 때 처리 시간이 길어지는 문제가 있다. 이 논문에서는 다수의 양방향 동기화 작업에 대하여 다중 큐를 이용하여 서버에서 동시 수행하는 처리기법에 대하여 제안한다.
최근 사물인터넷(IoT, Internet of Things)관련 기술의 발전 및 서비스 산업의 급속한 발전으로 센서 장치에 대한 수요가 증가하고 있다. 센서 장치는 사물인터넷 플랫폼과의 연동을 위한 통신 인터페이스를 필수로 지원하여야 하며, 그 외에 다양한 센서들의 연동 인터페이스와 소비 전력을 모두 고려하여 하드웨어 및 소프트웨어의 설계가 이루어져야 한다. 이와 같이 센서 장치는 베터리 소비를 최적화하여 모든 기능이 구현되어야 하므로 기능상의 제약이 많이 따른다. 시간 동기화를 위해 사물인터넷 플랫폼에서 송신하는 동기 메시지를 수신하기 위해 슬립모드를 지원하는 경우 센서 장치가 항상 깨어 있어야하므로 저전력으로 동작 할 수 없는 어려움이 따른다. 따라서 데이터를 센싱하는 주기에 맞춰 시간 동기화를 진행하는 프로토콜 및 지연 시간 계산 방안을 제시하고 이에 따른 기존 프로토콜들과 비교하여 경량화한 알고리즘을 제안한다. 향후 시간 동기화 프로토콜의 호환을 위해 CoAP 규격과 연동 될 수 있는 연구가 필요하다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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