• 제목/요약/키워드: 시간 동기화 알고리즘

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저 에너지의 취침 기상 사이클로 작동하는 무선센서 네크워크 노드들을 위한 시간 동기화 (Time Synchronization for WSN Nodes Operating on Low-Energy Sleep-Wake Cycles)

  • 윤호중;윤주성;이승구
    • 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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    • 제16권3호
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    • pp.331-335
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    • 2010
  • 무선 센서 네트워크에서 중요한 이슈 중 하나는 배치되는 센서 노드들이 최대한 요래 지속되도록 전력 소비를 줄이는 것과, 네트워크를 시간 동기화 하는 것이다. 기존의 저 전력 시간 동기화 알고리즘은 취침모드에 대한 고려 없이 교환되는 패킷의 수를 줄이거나, 네트워크 토폴로지에 따라 다른 시간 동기화 방법을 사용하는 하이브라드 방법이 전부였다. 무선 센서 네트워크에서 효율적인 에너지 절약 방법은 노드의 취침을 통한 duty cycle의 감소이기 때문에, 본 논문에서는 노드의 취침을 통해 duty cycle을 줄일 수 있는 시간 동기화 알고리즘을 제안하였다. 알고리즘 제안 시, 실험을 통해 노드 구성요소의 특성을 파악하여 모델을 세운 후 접근하였다. 제안한 알고리즘의 성능 파악을 위해 네트워크에 요구되는 시간 동기화 정확도가 있을 때, 이를 만족시키기 위한 시간 동기화 주기 값을 구해보았으며, 노드 사이의 편차율을 구할 때 걸리는 시간을 확률적인 개념을 사용해 분석하여 보았다. 제안된 알고리즘을 $3{\times}3$ 격자(grid) 구조에서 구현해본 결과, duty cycle 5%, 시간동기 주기 10초일 때, 107.57 $\mu{s}$의 평균 시간동기 오차를, duty cycle 2.5%, 시간동기 주기 20초일때, 130 $\mu{s}$의 평균 시간동기 오차를 보여주었다.

미디어 스트리밍을 위한 적응적 동기 지연시간을 이용한 그룹 동기화 기법 (Group Synchronization Method Using Adaptive Synchronization Delay Time for Media Streaming)

  • 권동우;옥기수;김현우;주홍택
    • 한국통신학회논문지
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    • 제40권3호
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    • pp.506-515
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    • 2015
  • 본 논문에서는 모바일 스마트 기기들 간에 스트리밍 중인 미디어의 재생 위치를 동기화하기 위해서 재생 중인 미디어의 비트전송률에 따른 적응적인 지연시간을 적용하는 동기화 재생 기법을 제안한다. 이 기법은 미디어의 재생정보와 비트전송률에 따라 계산된 동기 지연시간을 클라이언트 기기들에게 전달하는 서버 측 동기화 알고리즘과 서버 기기로부터 전달받은 제어 정보를 이용하여 정밀한 재생 동기를 유지하는 클라이언트 측 동기화 알고리즘으로 구성된다. 동기화 재생 알고리즘은 네트워크 연결시간, 동기화 제어패킷 전송시간, 스트리밍 데이터 전송시간, 동기화 처리시간의 네 가지 지연시간을 반영한다. 본 논문에서는 제안된 동기화 재생 알고리즘을 적용한 Android 애플리케이션을 구현하고, 동기화 처리시간과 기기별 동기화 성능 및 그룹 동기화 성능을 평가한다. 성능 실험결과로 서버 기기와 클라이언트 기기들 간의 그룹 동기 재생위치 차이는 평균 39ms 미만으로 높은 정밀도의 성능을 보인다.

단일 플러딩 라우팅 알고리즘을 활용한 센서 네트워크의 시간 동기화 기법 (A Time Synchronization Method of Sensor Network using Single Flooding Algorithm)

  • 김영신;신재혁;전중남
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2009년도 추계학술발표대회
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    • pp.177-178
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    • 2009
  • 일반적으로 센서 네트워크는 라우팅 트리를 구축한 후에 시간 동기화를 수행한다. 이로 인하여 시간 동기화가 늦어지고 교환하는 패킷이 증가하여 에너지를 많이 소모하는 문제를 유발한다. 본 논문에서는 한 번의 플러딩 과정으로 라우팅 트리를 구축하고 시간 동기화를 이와 동시에 수행하는 알고리즘을 제안한다. 시뮬레이션에 의하여 제안하는 알고리즘은 기존의 동기화 알고리즘인 TPSN과 동등한 수준의 정확도를 보이면서 동기화 속도 및 에너지 소모 면에서 우수하다는 것을 입증하였다.

플러딩 라우팅 프로토콜과 양방향 LTS를 결합한 센서 노드의 시간 동기화 기법 (A Time Synchronization Protocol of Sensor Nodes Combining Flooding-Routing Protocol with Bidirectional LTS)

  • 신재혁;오현수;전중남
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2011년도 춘계학술발표대회
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    • pp.194-196
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    • 2011
  • 일반적으로 센서 네트워크에서는 라우팅 트리를 구축한 후에 시간 동기화 작업을 따로 진행하였다. 그 때문에 패킷교환의 횟수가 늘어나고 전력의 소모를 유발한다. 본 논문에서는 라우팅 트리 구축과정에서 교환하는 정방향과 역방향의 패킷에 LTS(Lightweight Time Synchronization) 알고리즘 연산에 필요한 시간정보를 추가하여 플러딩 라우팅 트리 구축 알고리즘과 시간 동기화 과정을 결합한 알고리즘을 제안한다. 또한 일정한 라운드 시간을 사용하여 클럭 휨으로 인한 시간 오류를 보정하였다. 제안하는 알고리즘이 TPSN(Timing-sync Protocol for Sensor Networks) 방식보다 적은 에너지를 사용하고 센서 노드들 간의 시간을 더욱 정교하게 동기화한다는 것을 NS2 시뮬레이터를 통해서 증명하였다.

단일 플러딩 라우팅 알고리즘을 활용한 센서 네트워크의 시간 동기화 기법 (A Time Synchronization Method of Sensor Network using Single Flooding Algorithm)

  • 신재혁;김영신;전중남
    • 정보처리학회논문지C
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    • 제18C권1호
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    • pp.15-22
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    • 2011
  • 일반적으로 센서 네트워크는 라우팅 트리를 구축한 후에 시간 동기화를 수행한다. 이로 인하여 시간 동기화가 늦어지고 교환하는 패킷이 증가하여 에너지를 많이 소모하는 문제를 유발한다. 본 논문에서는 한 번의 플러딩 과정으로 라우팅 트리를 구축하고 이와 동시에 시간 동기화를 수행하는 TSRA (Time Synchronization Routing Algorithm) 알고리즘을 제안한다. 라우팅 패킷에 패킷 수신 시간과 패킷 전송시간을 추가하여 두 노드간 시간 차이를 구하고, 시간 차이를 전송함으로써 노드들 간의 시간 동기화를 구현한다. 시뮬레이션에 의하여 제안하는 알고리즘은 기존의 동기화 알고리즘인 TPSN과 동등한 수준의 정확도를 보이면서 동기화 속도 및 에너지 소모 면에서 우수하다는 것을 입증하였다.

플러딩 라우팅 프로토콜과 양방향 LTS를 결합한 센서 노드의 시간 동기화 기법 (A Time Synchronization Protocol of Sensor Nodes Combining Flooding-Routing Protocol with Bidirectional LTS)

  • 신재혁;오현수;전중남
    • 정보처리학회논문지C
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    • 제18C권2호
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    • pp.119-126
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    • 2011
  • 일반적으로 센서 네트워크에서는 라우팅 트리를 구축한 후에 시간 동기화 작업을 따로 진행하였다. 그 때문에 패킷교환의 횟수가 늘어나고 전력의 소모를 유발한다. 본 논문에서는 라우팅 트리 구축과정에서 교환하는 정방향과 역방향의 패킷에 LTS(Lightweight Time Synchronization) 알고리즘 연산에 필요한 정보를 추가하여 플러딩 라우팅 트리 구축 알고리즘과 시간 동기화 과정을 결합한 알고리즘을 제안한다. 또한, 일정한 라운드 시간을 사용하여 클럭 휨으로 인한 시간 오류를 보정하였다. 제안하는 알고리즘이 TSRA(Time Synchronization Routing Algorithm) 방식보다 센서 노드들 간의 시간을 더욱 정교하게 동기화한다는 것을 NS2 시뮬레이터를 통해서 증명하였다.

무선 임베디드 환경에서의 시간 동기화 (Clock Synchronization in Wireless Embedded Applications)

  • 노진홍;홍영식
    • 한국정보과학회논문지:정보통신
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    • 제32권6호
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    • pp.668-675
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    • 2005
  • 최근 무선 통신의 발달과 함께 임베디드 시스템의 성능 향상 및 보급률 증가로 기존의 분산 시스템 환경에 무선 임베디드 시스템들이 포함되기 시작하였다. 분산 시스템을 구성하늘 요소들 간의 동기화, 순서화, 그리고 일관성 유지를 위하여 시간 동기화는 반드시 필요하고, 지난 20여 년간 분산 시스템에서의 시간 동기화에 관한 많은 연구가 이루어져 왔다. 하지만 무선 임베디드 시스템에서의 시간 동기화는 메시지 지연과 손실이 많다는 점과 풍부하지 않은 시스템 자원을 고려해야 하므로, 기존 유선 환경에서 사용되었던 시간 동기화 알고리즘을 그대로 적용하기에는 어려운 점이 많다. 이에 본 논문에서는 IEEE 802.11 표준을 확장하여 무선 임베디드 환경에 적합한 시간 동기화 방법을 제안한다. 제안된 방법은 브로드캐스트 통신의 특성을 활용하여 무선 임베디드 환경에서의 제약 조건을 완화함으로써 높은 정확성을 제공하면서 메시지 손실을 감내하여 연속적인 시간 동기화를 제공할 수 있다. 이를 위해 마스터/슬레이브 방식의 구조에서 마스터는 시간 동기화를 위한 시간 정보를 브로드캐스트하고, 슬레이브는 편차와 편차율을 계산하여 마스터의 시간을 추정하고 동기화된 시간인 가상 시간을 계산하였다. 실험을 통해 제안된 시간 동기화 알고리즘을 사용하는 경우 200${\mu}s$ 정도의 표준 편차 범위로 동기화할 수 있음을 보였다.

미디어 스케일링을 사용한 분산 멀티미디어 동기화 알고리즘의 설계 및 평가 (Design and Evaluation of a Distributed Multimedia Synchronization Algorithm using Media Scalings)

  • 배인한
    • 한국정보처리학회논문지
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    • 제4권9호
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    • pp.2208-2220
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    • 1997
  • 본 논문에서는 미디어내 동기화와 미디어간 동기화를 지원할 수 있는 분산 멀티미디어 동기화 알고리즘을 제시한다. 이 알고리즘에서는 미디어내 동기화는 미디어 스케일링 기법에 의해 이루어 지고, 미디어간 동기화는 가변 처리율에 의해 이루어 진다. 우리는 미디어내 동기화를 위해 미디어 버퍼의 검사 주기와 스케일링 기간을 구하였고, 미디어간 동기화를 위해 마스터 미디어와 슬레이브 미디어의 상대적 시간 스탬프의 비교 주기를 구하였다. 그리고 시뮬레이션을 통하여 제안한 알고리즘의 성능을 평가하였으며, 그 결과 본 논문에서 제안한 알고리즘이 미디어내 동기화와 미디어간 동기화를 잘 수행함을 알 수 있었다.

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SDN 분산 컨트롤러에 사용되는 우선순위 기반 Raft 알고리즘 (A Priority-based Raft Algorithm Used in Distributed Controllers in SDN)

  • 유승언;김세준;김경태;윤희용
    • 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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    • 한국컴퓨터정보학회 2018년도 제57차 동계학술대회논문집 26권1호
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    • pp.9-10
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    • 2018
  • SDN 환경에서 여러 컨트롤러의 동기화는 중요한 문제로 대두되었다. 모든 컨트롤러의 네트워크 상태가 동일한지 여부를 확인하려면 컨트롤러를 효율적으로 동기화하기 위한 합의과정이 필요하다. 하지만 합의 과정에서 일어나는 지도자 선출과정이 임의적이기 때문에 시스템 상에서 시간지연이 일어날 수 있다. 본 논문에서 제안하는 우선순위 기반 Raft 알고리즘은 동기화 프로세스를 제어하는 강력한 지도자를 선택하여 동기화로드에서 시간을 절약할 수 있다.

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모바일 애드혹 네트워크에서 MAC 기반 타임 슬롯 예약을 위한 시간 동기화 알고리즘 (A Time Synchronization Algorithm for a Time-Slot Reservation Based MAC in Mobile Ad-Hoc Networks)

  • 허웅;하우산;유강수;최재호
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제48권4호
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    • pp.37-46
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    • 2011
  • 시간동기화는 모바일 통신 시스템에서 중요한 역할을 한다. 특히, 통신 개체들 사이에 정확한 시분할 기법이 요구될 때, 네트워크 성능에 영향을 미치는 중요한 요소가 될 수 있다. 본 논문에서는 무선 모바일 애드 혹 네트워크를 위한 새로운 시간 동기화 알고리즘을 제시한다. 본 논문의 주요 목적은 레퍼런스 브로드캐스팅에서 발견된 장점을 활용하여 시간 동기화 패킷의 충돌을 줄이는데 있다. 또한 시간 동기화에 대한 수렴시간을 보장하기 위해 정교한 클럭 갱신 기법을 사용한다. 새롭게 제안한 시간 동기화 알고리즘의 성능을 평가하기 위해 모바일 애드 혹 네트워크에 대한 다양한 시나리오를 구성하고 이를 OPNET으로 구현하여 실험하였다. 컴퓨터 시뮬레이션 결과, 제안한 기법이 시간 동기화의 정확성과 수렴 시간 등의 측면에서 기존의 TSF 방식보다 좋은 성능을 나타내었다.