• ETRI Journal
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• 제32권6호
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• pp.854-862
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• 2010

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.

• Journal of Communications and Networks
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• 제18권1호
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• pp.65-74
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• 2016

Ship ad-hoc network (SANET) extends the coverage of the maritime communication among ships with the reduced cost. To fulfill the growing demands of real-time services, the SANET requires an efficient clock time synchronization algorithm which has not been carefully investigated under the ad-hoc maritime environment. This is mainly because the conventional algorithms only suggest to decrease the beacon collision probability that diminishes the clock drift among the units. However, the SANET is a very large-scale network in terms of geographic scope, e.g., with 100 km coverage. The key factor to affect the synchronization performance is the signal propagation delay, which has not being carefully considered in the existing algorithms. Therefore, it requires a robust multi-hop synchronization algorithm to support the communication among hundreds of the ships under the maritime environment. The proposed algorithm has to face and overcome several challenges, i.e., physical clock, e.g., coordinated universal time (UTC)/global positioning system (GPS) unavailable due to the atrocious weather, network link stability, and large propagation delay in the SANET. In this paper, we propose a logical clock synchronization algorithm with multi-hop function for the SANET, namely multi-hop clock synchronization for SANET (MCSS). It works in an ad-hoc manner in case of no UTC/GPS being available, and the multi-hop function makes sure the link stability of the network. For the proposed MCSS, the synchronization time reference nodes (STRNs) are efficiently selected by considering the propagation delay, and the beacon collision can be decreased by the combination of adaptive timing synchronization procedure (ATSP) with the proposed STRN selection procedure. Based on the simulation results, we finalize the multi-hop frame structure of the SANET by considering the clock synchronization, where the physical layer parameters are contrived to meet the requirements of target applications.

• 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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• 제11권3호
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• pp.216-223
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• 2005

컴퓨터 클럭은 자체의 불안정한 요소, 물리적 특성, 외부 환경의 요인, 사용자의 개입 및 시스템의 오류 요소로 인해 정확도와 안정도에 한계를 갖는다. 따라서 정밀한 시각 관련 처리가 필요한 시스템의 경우 표준 시각에의 동기화가 요구된다. 시각 동기의 목적은 분산 처리 시스템 상에 전역 시각 기저를 제공하는데 있다. 일단 이러한 시각 기저가 존재하게 되면, 분산 시스템 상에서 처리되는 일련의 작업들은 시각을 바탕으로 제어가 가능하기 때문이다. 본 논문은 인터넷 기반 분산 환경에서 시각 동기를 위한 임베디드 시스템의 설계 및 구현에 대해 제시한다. 시스템은 참조 시각원으로 GPS(Global Positioning System)를 사용하고, NTP(Network Time Protocol)를 통해 표준시(UTC: Universal Time Coordinated)를 제공함으로써 분산 시스템의 시각 동기를 이룬다. 이를 위해 안정적인 시각 유지 및 정확하고 정밀한 표준 시각 제공 요건을 만족하는 클럭 모델을 설계, 적용하였다. 네트워크 관리를 위해SNMP(Simple Network Management Protocol) 기반 private MIB(Management Information Base)를 정의하였고, 전체 시스템의 구현 및 성능 평가 결과도 제시하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제8권5호
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• pp.1004-1009
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• 2004

컴퓨터 시스템에서의 시각 메커니즘은 기본적이고 필수적인 요소로써 현재 시각의 유지 및 프로세스 점유 시간, 디스크 I/O 등, 시스템의 각종 성능 평가를 위한 척도이다. 분산 시스템에서 응용프로세스들은 시스템 내 여러 노드에서 동시에 수행되며 정확한 결과를 얻기 위해서는 노드 간 시각 동기가 이루어져야 한다. 현재 통신망이 보편적 요소가 되면서 분산 환경 구성 및 네트워크 기반 운용이 일반화됨에 따라 시각 동기는 필수 사항이 되었다. 네트워크 시각 서버는 시스템의 지역 클럭을 표준 참조 시각원에 동기시킴으로써 정확하고 정밀한 시각을 획득, 유지하고 표준 시각 동기 프로토콜을 통해 시각 정보를 네트워크에 분배한다. 본 논문은 네트워크 시각 동기를 위한 시각 서버의 설계 및 구현에 대해 제시한다. 시스템은 표준 참조 시각원으로 GPS (Global Positioning System)를 사용하며 NTP (Network Time Protocol)를 통해 표준시 (UTC: Universal Time Coordinated)를 제공한다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제9권11호
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• pp.963-968
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• 2003

A feedback control implementation for a high speed train pressurization system is proposed based on CAN (Controller Area Network). Firstly, system model including network latencies by CAN arbitration mechanisms is proposed, and an analytical compensation method of control parameters based on the system model is proposed for the network latencies. For the practical implementation of the control, global synchronization is adopted for controller to measure network latencies and to utilize them for the compensation of the control parameters. Simulation results are shown with practical tunnel data response. The proposed method is evaluated to be the most effective for the system through the control performances comparing among a controller not considering network latencies, other two off-line compensation methods, and the proposed method.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2003년도 학술회의 논문집 정보 및 제어부문 B
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• pp.677-680
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• 2003

In this paper, the analysis of practical end-to-end delay in worst case is performed for distributed control system considering the implementation of the system. The control system delay is composed of the delay caused by multi-task scheduling of operating system, the delay caused by network communication, and the delay caused by the asynchronous between them. Through simulation tests based on CAN(Controller Area Network), the proposed end-to-end delay in worst case is validated. Additionally, online clock synchronization algorithm is proposed here for the control system. Through another simulation test, the online algorithm is proved to have better performance than offline one in the view of network bandwidth utilization.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제5권4호
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• pp.227-236
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• 2005

인터넷전화 이용자 체감품질을 측정함에 있어 측정시스템 간의 시간동기화가 중요하다. 현재 시스템의 시간동기를 하는 방법에는 NTP 또는 GPS를 이용하여 시간동기화를 하고 있으나 NTP 서버와 시스템간의 거리에 따른 시간적 오차, GPS로부터 수신된 데이터를 처리하는 과정에서의 지연시간, 시스템 클럭의 특성에 따라 발생하는 오차와 같은 문제로 인해 측정시스템 간의 시간동기가 어려운 실정이다. 본 논문에서는 측정데이터의 시간동기를 위해 측정시스템 간의 시간적 오차와 클럭 특성에 의해 발생되는 오차를 보정하여 신뢰성 있는 품질측정 결과를 생성하는 시간동기화 방식을 제안하고 구현하였다.

• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제3권9호
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• pp.293-300
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• 2014

TDMA(Time Division Multiple Access)는 무선 네트워크에서 한정된 주파수 대역을 일정한 크기의 시간 단위인 슬롯으로 분할하고 사용자가 할당된 슬롯을 이용하여 통신할 수 있는 채널 접속 기술이다. TDMA에 사용되는 기술에 따라 동기와 비동기 방식으로 나눌 수 있다. TDMA의 동기화 과정은 복잡하고, 추가 장비가 필요할 수 있기 때문에 소규모 네트워크에 적합하지 않다. 반면, 비동기 방식의 DESYNC에서는 전역 클록(global clock)이나 기반 시설 도움 없이 동기화를 이룰 수 있다. 하지만 DESYNC는 동기화 완료하는 데 제법 시간이 걸리고, 소요되는 최대 지연 시간이 얼마인지 보장하지 못한다. 그래서 본 논문에서는 소규모 네트워크에 적합한 경량 동기화 기법인 C-DESYNC를 제안한다. C-DESYNC는 참가 하는 노드의 주기 시작 정보를 가지고 있는 GP (Global Packet) 신호와 노드들의 firing 개수를 이용하여 노드의 개수를 파악하고, 이 정보를 이용하여 동기화를 이룬다. 제시하는 알고리즘은 기존의 동기화 방식의 TDMA 기법에 비해 간단하여 비용 측면에서도 효율적이며, 동기화 완료시까지 걸리는 최대 지연시간을 보장한다. 시뮬레이션 결과를 통해서 C-DESYNC는 참가 노드 개수에 관계없이 오직 3 주기 내에 동기화 완료를 보장하는 것을 보여준다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제6권6호
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• pp.1689-1706
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• 2012

The preservation of temporal dependencies among a group of processes that exchange continuous media at runtime is a key issue for emerging mobile distributed systems (MDS), such as monitoring of biosignals and interactive multiuser games. Although several works are oriented to satisfy temporal dependencies, most of them are not suitable for MDSs. In general, an MDS is characterized by the absence of global references (e.g. shared memory and wall clock), host mobility, limited processing and storage capabilities in mobile hosts, and limited bandwidth on wireless communication channels. This paper proposes an asymmetric synchronization protocol to be used at runtime in an MDS without using a common reference. One main aspect of our synchronization protocol is that it translates temporal constraints to causal dependencies of the continuous media data as seen by the mobile hosts. We simulate the protocol by considering a cellular network environment and by using MPEG-4 encoders. The simulation results show that our protocol is effective in reducing the synchronization error. In addition, the protocol is efficient in terms of processing and storage costs at the mobile devices, as well as in the overhead attached per message across the wired and wireless channels.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제1권2호
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• pp.145-158
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• 1997

멀티미디어 동기화는 분산 멀티미디어 환경에서 주어진 시간내에 멀티미디어 데이터를 네트워크를 통해 동기식으로 전송하여 연속적인 멀티미디어 프리젠테이션을 보장하는데 필요한 기법이다. 본 논문은 멀티미디어 응용의 서비스 품질 및 특성을 이용하여 지연에 민감한 멀티미디어 데이터를 서비스 품질의 저하없이 동기식으로 전송 및 출력할 수 있도록 하는 미디어 간 및 미디어 내 동기화 기법을 제안한다. 제안된 기법에서는 네트워크 지연 변동으로 인하여 미디어 데이터의 전송 시간을 예측할 수 없고 지역 및 원격 시스템 사이에 동기화를 위한 전역 클럭을 이용할 수 없는 환경에서 스큐와 지터로 인한 비동기 현상을 방지하기 위해 논리 시간 시스템, 동적 버퍼 관리 기법, 동기화 구간의 조정 기법을 적용하였다. 특히, 최대 전송 지연허용 시간, 최대 패킷 손실률 등과 같은 프리젠테이션 품질을 이용하여 네트워크 지연 변동을 흡수할 수 있고 동기화에 필요한 버퍼 요구량을 줄일 수 있는 방안을 제시하였다.