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IEEE 802.11 기반 Ad Hoc Wireless LAN에서의 실시간 통합 서비스를 위한 분산 MAC 프로토콜의 설계 및 분석

  • 김원수;강충구
    • The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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    • v.28 no.10B
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    • pp.862-875
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    • 2003
  • 본 논문에서는 IEEE 802.11 규격을 기반으로 다중 홉 Ad Hoc 모드에서 비실시간 및 실시간 트래픽에 대한 통합 서비스를 지원하는 Wireless LAN을 구성할 때, 분산 방식으로 실시간 서비스의 우선권을 고려한 채널 액세스의 차별화를 제공할 수 있는 매체접근제어(Medium Access Control: MAC) 프로토콜의 구현 방안을 제안한다. 이를 위해 실시간과 비실시간 트래픽의 Contention Window (CW)를 서로 분리하며, 실시간 서비스의 지연 바운드에 따라 정해진 잔여 수명(residual time)을 우선권 설정에 반영함으로써 실시간 트래픽의 지연 요구 사항을 보장할 수 있도록 한다. 또한 실시간 트래픽의 부하에 따라서 적응적으로 offset 값을 조정함으로써 offset에 의해 발생될 수 있는 수율의 저하를 최소화한다. 제안된 방식은 기존 IEEE 802.11 MAC 규격의DCF (Distributed Coordination Function) 방식을 그대로 사용하면서 CSMA/CA 기반의 경쟁 방식을 통해서도 비실시간 트래픽과의 차별화가 가능하고, 또한 잔여 수명 시간을 고려한 동적인 우선권 할당이 가능하도록 하였다. 시뮬레이션에 의한 분석 결과에 따르면 기존 DCF와 비교할 때 실시간 단말의 용량을 2배까지 향상시킬 수 있으며, 트래픽 부하에 따라 적응적 제어를 통해 추가적인 성능 개선 효과를 확인하였다.

A Design of Web Browser for Real Time OS (실시간 OS용 웹 브라우저의 설계)

  • 조수선;김경일;신규상
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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    • pp.531-533
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    • 1999
  • 실시간 OS용 웹 브라우저는 TV 셋탑 박스를 실행 환경으로 하므로 일반 데스크 탑용 웹 브라우저와 비교할 때 몇몇 주요한 특징을 가진다. 우선 실행시 상주되는 메모리 크기가 작아야 하며 신속한 웹 사이트 접근 및 적절한 형태로의 HTML 문서 변환이 필요하다. 이 특징들은 신속, 정확, 경량으로 실행되어야 하는 실시간 OS 응용의 특징에서 비롯된 것이다. 이러한 실시간 OS용 웹 브라우저를 효과적으로 구현하기 위해서는 프락시 서버를 도입하여 분산 구조로 설계하는 것이 바람직하다. 본 논문에서는 일반 웹 브라우저와는 구별되는 성격을 지닌 실시간 OS용 웹 브라우저에 대한 제약 사항 및 기능적 요구 사항을 정리하고 분산 구조에 기초한 시스템의 설계를 소개하고자 한다.

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An Architecture to Monitor Real-Time Objects in FTB Stub Approach (결함허용 중개자 스터브 방식에서 실시간객체를 감시하는 구조)

  • Im, Hyeong-Taek;Yang, Seung-Min
    • Journal of KIISE:Software and Applications
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    • v.28 no.1
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    • pp.1-13
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    • 2001
  • RMO(Region Monitor Object)는 결함전파나 객체군에 주어진 요구사항의 위반에 의해 발생하는 오류를 처리하는 실시간객체로써 여러 실시간객체의 상태를 감시 및 분석하여 오류를 감지하고, 증상을 진단한 후 알맞은 복구 및 재구성을 실행하다, 이를 위하여 RMO는 응용 실시간객체를 감시할 수 있는 권한을 갖는다. RMO의 권한을 지원해주는 구조는 결함허용 중개자를 이용한다. 결함허용 중개자(FTB 또는 Fault Tolerance Broker)는 RMO가 응용 실시간객체를 감시할 때에 응용의 설계와 응용의 위치에 투명하게 수행될 수 있게 중개자 역할을 한다. 제안하는 감시 구조에는 결함허용 중개자가 응용 실사간객체마다 스터브로 붙는 스터브 방식과 각 노드의 커널에 모듈로 존재하는 커널 모듈 방식이 있다. 본 논문은 스터브 방식에서 RMO가 응용 실시간객체를 감시하는 구조를 제시하고 구현한다. 결함허용 중개자 스터브는 응용 실시간객체와 같은 주소 공간에 존재하면서 응용 실시간객체에서 발생하는 메세지를 가로채고 소속자료에 접근한다. RMO는 결함허용 중개자 스터브가 제공하는 인터페이스를 통해서 응용 실시간객체에 대한 감시 정보를 얻는다. 제안한 감시 구조는 실시간객체 모델인 dRTO(dependable RTO) 모델에 기반하여 설계하였고 실시간 커널인 dKernel 상에서 구현 및 실험하였으나 다른 모델이나 커널에도 적용될 수 있다.

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Analysis of the Applicability of Realtime Rainfall Estimation Methods Using Weather Radar (기상 레이더를 이용한 실시간 강수산정 기법 적용성 분석)

  • Kim, Gwang-Seob;Choi, Kyu-Hyun;Kim, Jong-Pil
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • pp.997-1000
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    • 2008
  • 기상 레이더와 지상강우계를 이용한 실시간 강우산정기법은 전형적인 Marshall-Palmer(M-P) 방법, geostatistic 접근법을 이용한 방법, 회귀분석에 의한 방법, Kalman filter를 이용한 방법 및 실시간 weight mask를 이용한 보정 등 여러 형태가 존재한다. 본 연구에서는 실시간 강우산정을 위한 각 방법의 장단점 및 적용성을 분석하였다. 전형적인 M-P 방법은 잘 알려진 바와 같이 호우사상을 과소 추정하는 단점을 가졌으며 기존 연구자들이 제시한 바와 같이 층운형, 대류형과 같은 강우형태에 따라 다른 Z-R관계식을 가지므로 단일 Z-R관계식으로 강수를 산정함에 있어 한계를 가진다. Geostatistic 기법을 이용한 실시간 강수 산정의 경우, 지상 강우계 정보를 활용하여 강우공간분포를 개선하는 여러 기법 즉 cokriging, external drift 기법 등이 존재함에도 불구하고 과다한 계산시간, 실시간 variogram 산정과 적용상의 문제 등을 내포하고 있다. 실시간 회귀분석을 이용한 강우산정은 실제 적용에 있어 지상 강우계와 레이더 반사도사이의 선형 상관관계에 대한 결정계수가 매우 낮아 기법 적용이 간단한 장점에도 불구하고 적용에 한계를 가진다. Kalman filter기법을 이용한 실시간 레이더 강수산정은 계산시간이 여타 기법보다 많이 소요되어 실시간성을 유지하는데 한계를 가진다. 실시간 weight mask를 이용한 보정기법은 지상강우계 강우강도와 기상레이더 강우강도가 선형상관관계를 가진다는 가정이 대상지역 전체에 균일하게 적용될 수 없음에도 불구하고 기법의 적용이 간편하며 실시간 강우 공간분포를 실제 강우 관측인 지상 강우계 공간 분포 특성을 간접 강우 관측인 기상 레이더 반사도 분포와 결합하여 공간 변화 특성을 잘 나타낸다는 장점을 가지므로 실용적 적용에 있어 장점을 가진다.

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실시간 위치기반 선박 충돌 위험도 모델 개발에 관한 연구

  • Lee, Jin-Seok;Song, Jae-Uk;Jeong, Min;Lee, Jeong-Jin;Park, Su-Ji
    • Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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    • pp.63-65
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    • 2013
  • 실시간 위치 기반 선박 충돌 위험도는 자선의 관점에서 선박충돌의 위험을 판단하는 것이 아니라 VTS(Vessel Traffic Service)의 관점에서 충돌 위험이 있는 선박을 식별하고 충돌 위험 지역을 전자 해도에서 실시간으로 확인하여 해당 해역 전체의 선박 교통흐름과 통항하는 선박간의 위험도를 평가하는 것이 목적이다. 항해사로써의 승선 경험과 관제사로써의 근무 경험, 그리고 다 년간 VTS 관제 업무를 수행하고 있는 관제사들로부터 충돌의 위험이 있는 선박을 식별하는 방법으로 주로 선박간의 벡터(코스와 속력)를 실시간으로 모니터링하여 충돌 위험이 있는 선박에게 피항 조치를 취하도록 정보를 제공하는 것으로 확인되었다. 따라서 DCPA(Distance to Closest Point of Approach)와 TCPA(Time to Closest Point of Approach), 그리고 최근접시간을 변수로 하는 충돌 위험 함수식(최대값=100)을 연구하여 최대 위험값을 가지는 지점과 주변의 위험값을 계산하여 해역 전체의 위험도를 실시간으로 표시하는 기초 모델을 연구하였다.

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실시간 위치기반 선박 충돌 위험도 알고리즘 개발에 관한 연구

  • Lee, Jin-Seok;Song, Jae-Uk;Jeong, Min;Kim, Jong-Cheol
    • Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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    • pp.343-345
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    • 2014
  • 실시간 위치 기반 선박 충돌 위험도는 자선의 관점에서 선박충돌의 위험을 판단하는 것이 아니라 VTS(Vessel Traffic Service)의 관점에서 충돌 위험이 있는 선박을 식별하고 충돌 위험 지역을 전자 해도에서 실시간으로 확인하여 해당 해역 전체의 선박 교통흐름과 통항하는 선박간의 위험도를 평가하는 것이 목적이다. 항해사로써의 승선 경험과 관제사로써의 근무 경험, 그리고 다 년간 VTS 관제 업무를 수행하고 있는 관제사들로부터 충돌의 위험이 있는 선박을 식별하는 방법으로 주로 선박간의 벡터(코스와 속력)를 실시간으로 모니터링하여 충돌 위험이 있는 선박에게 피항 조치를 취하도록 정보를 제공하는 것으로 확인되었다. 따라서 DCPA(Distance to Closest Point of Approach)와 TCPA(Time to Closest Point of Approach), 그리고 최근접시간을 변수로 하는 충돌 위험 함수식(최대값=100)을 연구하여 각 지점의 위험도를 실시간으로 표시하는 기초 모델을 연구하였다.

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Development and Evaluation of a Real Time Runoff Modelling System using Weather Radar and Distributed Model (기상레이더와 분포형 모형을 이용한 실시간 유출해석 시스템 개발 및 평가)

  • Choi, Yun Seok;Kim, Kyung Tak;Kim, Joo Hun
    • Journal of Wetlands Research
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    • v.14 no.3
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    • pp.385-397
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    • 2012
  • A grid based physically distributed model analyzes rainfall-runoff using physical parameters and grid-typed spatial and hydrological data. This study have developed a real time runoff modelling system using GRM RT(Grid based Rainfall-runoff Model Real Time) which is a real time flow analysis module in GRM, a grid based physically distributed rainfall-runoff model. Weather radar data received in real time are calibrated by using real time AWS from Korea Meteorological Administration(KMA), and they are applied to real time runoff modeling. And the runoff model is calibrated by using observed discharges from a water level gauge in real time. This study have designed and implemented the databases necessary to construct the real time runoff modelling system, and established the process of a real time runoff modelling. And the performances of the developed system have been evaluated. The system have been applied to Nerinheon watershed located in the upstream of Soyanggang Dam and the application results are evaluated.

Development of Realtime River Water Use Monitering System by Image (영상을 이용한 실시간 하천수 사용량 수집시스템 개발)

  • Kim, Chi-Young;Won, Yoo-Seung;Cha, Jun-Ho;Kim, Won
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • pp.1843-1847
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    • 2008
  • 국토해양부는 수자원 상황을 효율적으로 모니터링하기 위하여 하천수 관리자, 하천수 사용자 및 일반 국민에게 하천유량, 사용량 및 기타 수문정보를 실시간으로 제공할 수 있는 모니터링 시스템을 시범 구축하였다. 향후 유역 물수지, 하천갈수상황을 분석할 수 있는 시스템을 추가하여 전국의 하천유량을 실시간으로 모니터링하고 관리하기 위하여 실시간 물관리시스템 구축을 추진 중에 있다. 구축된 실시간 물관리 시스템의 효율적 운영을 위해서는 하천 유량 등 수문정보와 더불어 하천 취수량 정보가 필수적이다. 본 연구에서는 실시간 물관리의 핵심자료인 하천수사용량을 실시간 수집할 수 있는 "영상을 이용한 실시간 하천수사용량 수집시스템"을 개발하였다. 개발된 시스템은 유량계 혹은 전력량계를 통해 표출되는 관련정보를 CCTV 카메라로 촬영하여 영상을 취득하고, 문자인식 알고리즘을 활용 수치로 변환하여 사용량을 제공해 주는 시스템이다. 관리자는 영상을 촬영한 후 문자로 인식된 사용량 주서버에 전송하여 저장하기 때문에 사용량과 함께 현장상황을 확인할 수 있다. 개발한 시스템은 다양한 형태의 유량계, 전력량계로 구성되어 있는 계측시설에 대해 적용이 용이하고, 기존 유량계 등을 그대로 활용하여 자료를 수집할 수 있기 때문에 저비용으로 하천수사용량 자료를 수집 관리할 수 있다. 현재 국토해양부에서는 "하천법"에 근거하여 용도별 일정규모이상의 하천수사용자에 대해 일사용량을 월별로 수집하고 있으나, 자발적인 선사용 후보고 체계로 객관성확보가 어렵고 실시간 물관리를 위한 자료로 활용이 곤란한 상황이다. 그러나, 본 시스템을 통해 하천수사용량을 수집할 경우 실시간으로 수치화된 사용량과 영상자료가 전송되어 서버에 저장할 수 있어 객관성을 확보하고 활용도를 높일 수 있는 장점이 있다. 본 시스템은 한강 홍수통제소 관할 허가지점에 3개소, 금강 관할 허가지점에 1개소에 시험적용하여 평가한 결과, 저비용으로 하천수 취수량을 효과적으로 수집할 수 있는 것으로 평가되었다.

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Design of an Architecture for Run-time Process Monitor (실행시간 프로세스 모니터를 위한 구조 설계)

  • Jeong, Yoon-Seok;Kim, Tae-Wan;Chang, Chun-Hyon
    • Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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    • pp.447-450
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    • 2003
  • 실시간 시스템은 사용자의 요구에 대해 적시성을 보장하는 서비스를 제공해야 하며 이를 관리하기 위해서 모니터링 기능이 요구된다. 그러나 모니터링은 실시간 서비스에 영향을 주는 문제를 발생시킨다. 이러한 문제를 해결하기 위해 본 논문은 실시간 시스템 상의 실시간 프로세스들의 동작을 감시하는 실행시간 프로세스 모니터를 위한 구조를 설계하였다. 또한 실행시간 프로세스 모니터를 위한 구조와 연동하는 데이터 저장소를 설계하였다. 데이터 저장소를 이용하여 실행시간 모니터가 실시간 프로그램과 독립적으로 수행될 수 있도록 하였으며 이를 통해 실시간 프로그램에 미치는 영향을 최소화하도록 하였다. 본 논문에서 설계한 구조는 실시간 모니터링을 필요로 하는 분야에서 이용될 수 있다.

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Memory Replacement Scheme for Linux-based Soft Real-t ice System (리눅스 기반의 연성 실시간 시스템을 위한 메모리 대체 기법)

  • 서의성;오승택;이준원
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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    • pp.55-57
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    • 2002
  • Linux는 페이지 기반의 가상 메모리 시스템이다. 따라서 메모리가 부족할 때에는 페이지 대치 알고리즘(page replacement algorithm)에 의해 선택된 페이지가 하드디스크로 대치되게 된다. 실시간 시스템에서 이와 같은 페이지 대치가 발생하면 실시간 제약조건을 만족하지 못할 가능성이 크므로 실시간 시스템에서는 이에 맞는 대치 알고리즘이 개발되어야 한다. 본 논문에서는 연성 실시간 시스템에 적합한 N-Chance 기법을 이용한 새로운 페이지 대치 알고리즘을 제안하고 성능을 평가하였다. 새로운 페이지 대치 알고리즘은 기존의 Linux에서 사용하는 second chance 알고리즘을 수정한 것이다. 기존의 알고리즘은 페이지를 대치함에 있어서 사용되지 않는 페이지에 2번의 기회를 준 후 하드디스크로 쫓아내는 방법인데 반하여 본 논문에서 제안하는 방법은 페이지를 사용하는 프로세스가 실시간 프로세스인지 아닌지에 따라서 기회를 주는 횟수를 달리하는 방법이다. N-chance 알고리즘을 사용했을 경우 실시간 제약 조건을 비교적 충족시키면서도 무조건적인 lock으로 인한 메모리 사용의 부담을 줄일 수 있다.

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