• 제목/요약/키워드: Synchronization constraint

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시계 동기화 문제의 재 고찰 : 실시간 시스템을 위한 정적/동적 제약 변환 기법 (Revisting Clock Synchronization Problems : Static and Dynamic Constraint Transformations for Real Time Systems)

  • 유민수;박정근;홍성수
    • 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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    • 제26권10호
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    • pp.1264-1274
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    • 1999
  • 본 논문에서는 분산된 클록들을 주기적으로 동기화 시키는 분산 실시간 시스템에서 시간적 제약을 만족시키기 위한 정적/동적 시간 제약(timing constraint) 변환 기법을 제안한다. 전형적인 이산클록동기화(discrete clock synchronization) 알고리즘은 클록의 값을 순간적으로 조정하여 클록의 시간이 불연속적으로 진행한다. 이러한 시간상의 불연속성은 시간적 이벤트를 잃어버리거나 다시 발생시키는 오류를 범하게 한다.클록 시간의 불연속성을 피하기 위해 일반적으로 연속클록동기화(continuous clock synchronization) 기법이 제안되고 있지만 소프트웨어적으로 구현되면 많은 오버헤드를 유발시키는 문제점이 있다. 본 논문에서는 시간적 제약을 동적으로 변환시키는 DCT (Dynamic Constraint Transformation) 기법을 제안하였으며, 이를 통해 기존의 이산클록동기화 알고리즘을 수정하지 않고서도 클록 시간의 불연속성에 의한 문제점들을 해결할 수 있도록 하였다. 아울러 DCT에 의해 이산클록동기화 하에서 생성된 태스크 스케쥴이 연속클록동기화에 의해 생성된 스케쥴과 동일함을 증명하여 DCT의 동작이 이론적으로 정확함을 증명하였다.또한 분산 실시간 시스템에서 지역 클록(local clock)이 기준 클록과 완벽하게 일치하지 않아서 발생하는 스케쥴링상의 문제점을 다루었다. 이를 위해 먼저 두 가지의 스케쥴링 가능성, 지역적 스케쥴링 가능성(local schedulability)과 전역적 스케쥴링 가능성(global schedulability)을 정의하고, 이를 위해 시간적 제약을 정적으로 변환시키는 SCT (Static Constraint Transformation) 기법을 제안하였다. SCT를 통해 지역적으로 스케쥴링 가능한 태스크는 전역적으로 스케쥴링이 가능하므로, 단지 지역적 스케쥴링 가능성만을 검사하면 스케쥴링 문제를 해결할 수 있도록 하였고 이를 수학적으로 증명하였다.Abstract In this paper, we present static and dynamic constraint transformation techniques for ensuring timing requirements in a distributed real-time system possessing periodically synchronized distributed local clocks. Traditional discrete clock synchronization algorithms that adjust local clocks instantaneously yield time discontinuities. Such time discontinuities lead to the loss or the gain of events, thus raising serious run-time faults.While continuous clock synchronization is generally suggested to avoid the time discontinuity problem, it incurs too much run-time overhead to be implemented in software. We propose a dynamic constraint transformation (DCT) technique which can solve the problem without modifying discrete clock synchronization algorithms. We formally prove the correctness of the DCT by showing that the DCT with discrete clock synchronization generates the same task schedule as the continuous clock synchronization.We also investigate schedulability problems that arise when imperfect local clocks are used in distributed real-time systems. We first define two notions of schedulability, global schedulability and local schedulability, and then present a static constraint transformation (SCT) technique. The SCT ensures that it is sufficient to check the schedulability of a task locally in a node with a local clock, since the global schedulability of the task is derived from its local schedulability through SCT. We formally prove the correctness of SCT.

Power Consumption Analysis of Prominent Time Synchronization Protocols for Wireless Sensor Networks

  • Bae, Shi-Kyu
    • Journal of Information Processing Systems
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    • 제10권2호
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    • pp.300-313
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    • 2014
  • Various Time Synchronization protocols for a Wireless Sensor Network (WSN) have been developed since time synchronization is important in many time-critical WSN applications. Aside from synchronization accuracy, energy constraint should also be considered seriously for time synchronization protocols in WSNs, which typically have limited power environments. This paper performs analysis of prominent WSN time synchronization protocols in terms of power consumption and test by simulation. In the analysis and simulation tests, each protocol shows different performance in terms of power consumption. This result is helpful in choosing or developing an appropriate time synchronization protocol that meets the requirements of synchronization accuracy and power consumption (or network lifetime) for a specific WSN application.

Design and Evaluation of a Distributed Multimedia synchronization Algorithm based on the Fuzzy Logic

  • Oh, Sun-Jin;Bae, Ihn-Han
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 1998년도 The Third Asian Fuzzy Systems Symposium
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    • pp.246-251
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    • 1998
  • The basic requirement of a distributed multimedia system are intramedia synchronization which asks the strict delay and jitter for the check period of media buffer and the scaling duration with periodic continuous media such as audio and video media, and intermedia synchronization that needs the constraint for relative time relations among them when several media are presented in parallel. In this paper, a distributed multimedia synchronization algorithm based on the fuzzy logic is presented and the performance is evaluated through simulation. Intramedia synchronisation algorithm uses the media scaling techniques and intermedia synchronization algorithm uses variable service rates on the basis of fuzzy logic to solve the multimedia synchronization problem.

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실시간 제약 조건의 동적/정적 변화를 통한 클록 동기화 문제 해결 (Revisiting Clock Synchronization Problems: Static and Dynamic Constraint Transformation for Correct Timing Enforcement)

  • 유민수;홍성수
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 1998년도 가을 학술발표논문집 Vol.25 No.2 (3)
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    • pp.68-70
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    • 1998
  • 본 논문에서는 클록들을 주기적으로 동기화하는 분산 실시간 시스템에서 주어진 태스크의 시간 제약(timing constraint)을 변환시는 구가지 기법을 제안한다. 전형적인 이산 클록 동기화(discrete clock synchronization)알고리즘은 클록의 값을 순간적으로 보정(correct)하여 클록의 시간이 불연속적으로 진행학 한다. 이러한 시간상의 불연속성은 태스크의 시작제한시간(release time)이나 종료시한(deadline)과 같은 이벤트를 잃어버리거나 다시 발생시키는 오류를 범하게 한다. 클록 시간의 불연속성을 피하기 위해 일반적으로 연속 클록 동기화(continuous clock synchronization) 기법이제안되었지만 소프트웨어적으로 구현되기에는 많은 오버헤드를 유발시키는 문제점이 있다. 이에 따라 연속 클록 동기화는 PLL (Phase-Locked Loop)을 이용한 별도의 하드웨어를 사용하는 것이 보통이다. 본 논문에서는 연속 클록 동기화 기법을 사용하는 대신, 태스크의 시간 제약을 동적으로 변환시키는 DCT (Dynamic Constraint Transformation) 기법을 제안하였다. DCT는 소프트웨어 으로 구현이 가능하여 새로운 하드웨어를 필요로 하지 않으며, 이를 통해 기존의 이산적으로 동기화된 시스템에서 클록 시간의 불연속성에 의한 문제점들을 해결할 수 있다. 또 다른 문제점으로서, 클록의 물리적인 특성으로 인해 동기화된 클록들이 상한된(bounded from the above)오차(skew)를 갖는다는 것이다. 이러한 오차는 지역 클록(local clock)에 대해 만족될 수 있는 임의의 실기간 제약 조건이 전역 클록(global clock)에 대해서는 만족되지 않을 수 있음을 의미한다. 본 논문에서는 이를 위해 먼저 두 가지의 스케줄링 가능성, 지역적 스케줄링 가능서(local schedulability)과 전역적 스케줄링 가능성(global schedulability)을 정의하고, 실시간 제약을 정적으로 변환시키는 SCT (Static Constraint Transformation)기법을 제안하였다. SCT를 통해 지역적으로 스케줄링 가능한 태스크는 전역적으로 스케줄링이 가능하므로, 단지 지역적 스케줄링 가능성만을 검사하면서 스케줄링 문제를 해결할 수 있도록 하였다.

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Design and Evaluation of a Distributed Intermedia Synchronization Algorithm based on the Fuzzy Logic

  • Oh, Sun-Jin;Bae, Ihn-Han
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제1권1호
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    • pp.18-25
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    • 1998
  • The basic requirements of distributed multimedia systems are intramedia synchronization which asks the strict delay and jitter for the check period of media buffer and the scaling duration with periodic continuous media such as audio and video media, and intermedia synchronization that needs the constraint for relative time relations among them when several media are presented in parallel. In this paper, a distributed intermedia synchronization algorithm that solves the intermedia synchronization problem by using variable service rates based on the fuzzy logic is designed and then the performance is evaluated through simulation.

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불안정 모바일 네트워크 환경에서 공유 데이터 의미 동기화 기법 (Semantic Synchronization of Shared Data for Unstable Mobile Environment)

  • 홍동권
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제25권6호
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    • pp.551-557
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    • 2015
  • 공유 데이터의 동기화 방법은 데이터와 응용의 특성에 따라 적절한 방법이 필요하다. 본 논문에서는 비트랜잭션 데이터(nontransactional data)에 대한 비연결 모드 동기화 기법으로 의미 동기화 기법(semantic Approach 줄여서 semanticAppr)을 제안하고, 의미 동기화 기법이 다중 사용자간의 상호 협업 과정에서 비트랜잭션 데이터의 데이터 무결성을 위한 직렬화를 완화하여 각 사용자의 작업 손실이 줄어들게 함을 보인다. 또 클라이언트에서 서버로 문서 전체를 전송하는 것이 아니라 문서에 대한 연산을 로그 생성하여 전송함으로써 데이터 전송 양을 급격히 줄인다.

모바일 클라우드 응용에서 센싱 데이터 동기화를 고려한 응답 시간 분석 (Response Time Analysis Considering Sensing Data Synchronization in Mobile Cloud Applications)

  • 민홍;허준영
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제15권3호
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    • pp.137-141
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    • 2015
  • 모바일 클라우드 컴퓨팅은 모바일 기기의 자원 제약적인 문제를 해결하기 위해 클라우드 서비스를 활용한다. 이렇게 모바일 기기에서 수행해야할 작업을 클라우드로 위임하는 것을 오프로딩이라고 하고 에너지 소모의 관점에서 많은 연구들이 진행되고 있다. 본 논문에서는 응답 시간의 관점에서 오프로딩 기법 적용의 효율성을 측정하기 위해 센 싱 데이터 동기화를 고려한 응답 시간 모델을 설계하였다. 제안 모델에서는 클라우드에서 모바일 기기가 요청한 작업 을 처리할 때 필요한 센싱 데이터에 대한 동기화 작업을 고려하여 정교한 응답 시간 예측을 가능하도록 했으며 모의실험을 통해 새로운 센서 데이터의 발생 비율과 동기화 주기가 응답 시간에 어떤 영향을 주는지를 확인하였다.

명세 변경 후 병행 프로그램의 순서 제약조건 기반 회귀 테스팅 (Sequencing Constraints-based Regression Testing of Concurrent Programs After Specification Changes)

  • 김현수;정인상;배현섭;권용래;이동길
    • 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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    • 제27권4호
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    • pp.370-383
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    • 2000
  • 이 논문에서는 명세에 변경이 가해진 후에 병행 프로그램을 재검증하기 위해 사용하는 명세기반 회귀 테스팅이라는 새로운 기법에 대해 논의한다. 이러한 형태의 회귀 테스팅은 이벤트에 대해 선후 관계를 기술하는 순서 제약조건을 필요로 한다. 순서 제약조건을 자동으로 추출하기 위해서 우리는 메시지 순차도(MSC)를 사용한다. 메시지 순차 도를 통해 부분적이고 비결정적인 명세를 작성할 수 있다. 회귀 테스팅의 비용을 줄이기 위하여 처음부터 새로운 순서 제약조건을 생성하기보다는 명세에 가해진 변경에 의해 영향받는 순서 제약조건을 어떻게 파악하는 가에 대해 기술한다. 또한 각각의 영향받는 순서 제약조건들이 테스팅 될 프로그램에 의해 만족되는 가를 결정하는 방법에 대해서도 기술한다.

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실행시간 예측가능한 실시간 메카니즘 제어언어의 구현기법 (Implementation technique of execution time predictable real-time mechanism control language)

  • 백정현;원유헌
    • 한국통신학회논문지
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    • 제22권6호
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    • pp.1365-1376
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    • 1997
  • In this paper, we designed real time mechanism control language and proposed execution time analysis technique. It was impossible to handle real-time mechanism control programs like programmable controller, numerical controller, distributed control system and robot controller with general purpose programming languages and operating systems because they have to process electric signals generated by thousands of sensors at the same at the same time and in real time. So we made it possible to predict plausibility of time constraint constructs of tiem constraint construct of a real time application program at compilation time by adding time constraint constructs and mechanism synchronization structure to conditional statement and iteration statement of a programming language and developing execution time analysis technique.

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CORDIC을 이용한 IEEE 802.11a용 저전력 주파수 옵셋 동기화기 (Low-power Frequency Offset Synchronization for IEEE 802.11a Using CORDIC Algorithm)

  • 장영범;한재웅;홍대기
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제46권2호
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    • pp.66-72
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    • 2009
  • 이 논문에서 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 시스템의 주파수 옵셋 동기화 블록의 효율적인 구조를 제안한다. 기존의 CORDIC(Coordinate Rotation Digital Computer)을 이용한 주파수 옵셋 동기화 블록들은 위상 추정을 위하여 CORDIC Vector 모드를 사용하고, 보상을 위하여 CORDIC Rotation 모드를 사용하고 있다. 이와 비교하여 제안구조는 Vector 모드만을 사용하고 Relation모드는 Divider로 대치하는 알고리즘이다. 제안된 방식을 사용함으로써 Rotation 모드를 사용해야 했던 기존의 방식보다 하드웨어 구현복잡도가 감소함을 구현을 통하여 검증하였다. 검증 Tool로 Design Compiler를 사용하였고 각 비교 구조마다 동일한 Constraint를 적용하여 검증을 진행하였다. 제안구조에 대한 Front-End 칩 구현을 통하여 기존 구조에 비하여 22.1%의 gate count 감소를 보임으로써 저전력 통신용 칩에서 사용할 수 있음을 보였다.