초기의 동기식 프로토콜의 대표적인 S-MAC 과 T-MAC은 듀티사이클 기법을 사용으로 주기적인 활성과 비활성을 반복함으로써 기존의 무선 MAC 프로토콜에 비하여 에너지 소모를 줄였음을 보였다. 하지만 동기식 프로토콜은 동기화를 위한 별도의 제어패킷이 사용됨으로써 에너지 효율성이 떨어지고 설계 면으로서도 복잡하다는 단점을 갖는다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 비동기 프로토콜인 B-MAC과 X-MAC은 CSMA매체 접근 방식과 프리엠블을 통한 전송을 하는 LPL(Low Power Listeing)기법을 사용하여 별도의 제어패킷의 사용 없이 독립적인 듀티사이클 스케줄을 가지고도 통신이 가능하도록 설계됐다. 본 논문에서는 이러한 비동기 프로토콜인 X-MAC을 기반으로 보다 높은 에너지 효율성을 갖는 무선 센서 네트워크를 위한 에너지 효율적인 비동기 방식의 센서 MAC 프로토콜을 설계한다. 이를 위하여서 송신노드와 수신노드에 프리엠블 넘버링 기법과 가상동기화기법을 설계 및 적용하였으며 대표적인 센서 노드인 TelosB센서모트를 이용하여 기존의 X-MAC 프로토콜과 에너지 효율성을 비교 및 검증한다.
Recent advances in wireless networks and low-cost, low-power design have led to active research in large-scale networks of small, wireless, low power sensors and actuators, In large-scale networks, lots of timing-synchronization protocols already exist (such as NTP, GPS), In ad-hoc networks, especially wireless sensor networks, it is hard to synchronize all nodes in networks because it has no infrastructure. In addition, sensor nodes have low-power CPU (it cannot perform the complex computation), low batteries, and even they have to have active and inactive section by periods. Therefore, new approach to time synchronization is needed for wireless sensor networks, In this paper, I propose Energy-Efficient Time Synchronization (EETS) protocol providing network-wide time synchronization in wireless sensor networks, The algorithm is organized two phase, In first phase, I make a hierarchical tree with sensor nodes by broadcasting "Level Discovery" packet. In second phase, I synchronize them by exchanging time stamp packets, And I also consider send time, access time and propagation time. I have shown the performance of EETS comparing Timing-sync Protocol for Sensor Networks (TPSN) and Reference Broadcast Synchronization (RBS) about energy efficiency and time synchronization accuracy using NESLsim.
발사임무와 관련한 각종 통제장비 및 추적장비들은 정해진 시간에 따른 기능 수행과 장비간 연동 데이터의 시간 동기화를 위하여 정확한 시간을 필요로 한다.표준시각 동기화를 위한 다양한 표준들이 있으며, 정확도와 구축비용 등을 고려하여 적합한 표준을 채택하여 사용할 수 있다. 또한 각 장비에서 수신한 표준시각을 유지하기 위하여 사용되는 오실레이터는 특성에 따라 다양한 종류가 있으며 요구되는 시간 정확도 및 성능에 따라서 사용되는 제품이 달라 질 수 있다. 본 논문에서는 각종 오실레이터의 특성과 표준시각 동기화에 일반적으로 사용되는 표준에 대해서 살펴보고 또한 현재 나로우주센터에 구축되어 있는 표준시각분배망에 대해서도 간략히 소개한다.
무선메쉬네트워크환경을 지원하는 TDMA기반 MAC프로토콜은 기존의 패킷기반인 802.11 DCF/EDCA 프로토콜보다 많은 장점을 가지고 있다. 하지만, TDMA기반의 MAC프로토콜은 MP(Mobile Points)들의 발진기(Oscillator) 편차와 분산 환경의 특성으로 인해서 새로운 동기화 기법이 필요하다. 본 논문에서는 TDMA기반의 MAC프로토콜에서 동기화 방법을 제안한다. MP들을 동기화 상태에 따라 4가지로 구분해서 MP가 동기화 상태일때 비콘을 이용해서 TDMA프레임의 시작시간을 Time Skew의 변동 범위내에서 결정하도록 한다. Clock Drift에 의해 발생하는 Time Skew는 보정계수를 통해서 자동으로 보정할 수 있는 알고리즘을 제안한다. 이 제안된 내용을 기반으로 General Time Error값과 Clock Drift Rate가 실험을 통해 안정적이며 최소의 값이 산출되는 것을 확인하였다.
In this paper, we propose a framework for synchronization of spatial data between mobile devices and a server by using SyncML(Synchronization Markup Language) that is standard specification for synchronization protocol. We used GML (Geographic Markup Language) to support interoperability of spatial data between various data sources. We also used metadata and catalog service to access and integrate distributed spatial data, considering relationships of spatial data and non-spatial data.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제8권10호
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pp.3361-3377
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2014
Synchronous computing models provided by real-time synchrony protocols, such as TTA [1] and PALS [2], greatly simplify the design, implementation, and verification of real-time distributed systems. However, their application to real systems has been limited since their assumptions on underlying systems are hard to satisfy. In particular, most previous real-time synchrony protocols hypothesize the existence of underlying fault tolerant real-time networks. This, however, might not be true in most soft real-time applications. In this paper, we propose a practical approach to a synchrony protocol, called Quality-Aware PALS (qPALS), which provides the benefits of a synchronous computing model in environments where no fault-tolerant real-time network is available. qPALS supports two flexible global synchronization protocols: one tailored for the performance and the other for the correctness of synchronization. Hence, applications can make a negotiation flexibly between performance and correctness. In qPALS, the Quality-of-Service (QoS) on synchronization and consistency is specified in a probabilistic manner, and the specified QoS is supported under dynamic and unpredictable network environments via a control-theoretic approach. Our simulation results show that qPALS supports highly reliable synchronization for critical events while still supporting the efficiency and performance even when the underlying network is not stable.
현재 변전소 자동화의 국제표준으로 대두되고 있는 IEC 61850은 스테이션 버스 뿐만 아니라 프로세서 버스까지도 표준화된 통신 기술을 채용하였고, 자동화에 필요한 모델을 제시하고 있다. 변전소 자동화에 사용되는 프로세서 버스의 대표적인 데이터 측정 및 전송장비인 병합단위장치를 IEC 61850 환경으로 구현할 경우 각각의 장치들이 취득한 정보들이 상호 연관성을 가지고 시스템을 제어하거나 모니터링하기 위해서는 시간 동기화가 필요하다. 본 논문에서는 IEC 61850 기반 병합단위장치를 개발하기 위해서 IRIG-B 프로토콜을 사용한 정밀한 시간동기화 기술을 제안한다. 제안된 IRIG-B 시간 동기화 프로토콜을 구현하고 실험을 통해서 안정적인 시간 동기화를 확인하였다.
One-way delay variation (OWDV) has become increasingly of interest to researchers as a way to evaluate network state and service quality, especially for real-time and streaming services such as voice-over-Internet-protocol (VoIP) and video. Many schemes for OWDV measurement require clock synchronization through the global-positioning system (GPS) or network time protocol. In clock-synchronized approaches, the accuracy of OWDV measurement depends on the accuracy of the clock synchronization. GPS provides highly accurate clock synchronization. However, the deployment of GPS on legacy network equipment might be slow and costly. This paper proposes a method for measuring OWDV that dispenses with clock synchronization. The clock synchronization problem is mainly caused by clock skew. The proposed approach is based on the measurement of inter-packet delay and accumulated OWDV. This paper shows the performance of the proposed scheme via simulations and through experiments in a VoIP network. The presented simulation and measurement results indicate that clock skew can be efficiently measured and removed and that OWDV can be measured without requiring clock synchronization.
본 논문은 센서 네트워크에서의 CoAP(Constrained-Application Protocol)을 이용한 시각 동기화 기법에 관한 것으로 별도의 시각 장치를 내장하지 않은 센서 노드와 인터넷을 통해 시각 서버에 연결된 센서 노드 중계기 간 시각을 동기화하는 기술에 관한 것이다. CoAP은 전송 지연 및 패킷 손실 등 제한된 네트워크 환경에서 저수준의 성능을 갖는 센서노드를 통해 센서 데이터를 전송할 수 있도록 지원하는 프로토콜이다. 본 논문에서는 CoAP의 옵션 확장을 통해 저가의 IP기반 소형 센서 노드나 따로 IP에 연결되지 않은 센서 노드로부터 센서 노드 중계기 간의 센서 데이터 수신 시각을 정확히 동기화 설정 할 수 있도록 한다. 기존에 사용 중인 범용 프로토콜 대신, 센서 네트워크에서의 전용 프로토콜인 CoAP을 사용함으로써, 부가적인 센서 노드나 중계기에서의 서비스 부담 없이 이용 가능 하다. CoAP을 이용한 시각 동기화 기법은 NTP(Network Time Protocol) 대비 평균 2ms 내의 오차를 가지며, 저비용으로 강건한 시각 동기화 기법을 제공한다.
본 논문은 무선 개인영역네트워크 환경에서 중계 프로토콜 기능을 가진 시분할다중접속방식(TDMA)의 적응형 기저대역 중계모뎀을 설계한 내용을 기술한다. 설계한 기저대역 중계모뎀은 마스터 동기 신호에 의해 제어되며 최대 14홉의 중계 네트워크를 구성할 수 있다. 효과적인 데이터 중계 통신을 위해 단일포트 메모리에서 우선권을 사용하여 내부 버퍼 설계를 최적화하였다. 그리고 메모리 버스 제어기는 합성된 게이터 수를 최소화시킬 수 방법으로 설계하였다. 협대역 TDMA 중계 통신의 동기 기능을 구현하기 위하여 네트워크 슬롯 동기회로와 프레임 동기회로를 분리하여 게이트수를 줄였다. 이 방법을 사용하여 9만 게이트의 Xilinx FPGA XC6SLX9에서 약 37%(34,000게이트)를 사용하였다. 32비트 싱크워드를 사용한 1024비트 프레임의 통신 수신율은 약 96.4%이다. 설계된 기저대역 중계모뎀을 사용하여 14홉의 중계에서 측정한 최대전송지연시간은 230.4ms이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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