한국항해항만학회 2006년도 International Symposium on GPS/GNSS Vol.2
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pp.463-466
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2006
본 논문은 UAV를 이용한 항공기 기반 의사위성 항법시스템의 항법 메시지를 설계하는 효율적인 방법에 대해서 다루고 있다. 논문에서는 먼저 GPS 보강 시스템 혹은 독자적인 지역 항법시스템으로 응용이 가능한 UAV 의사위성 시스템에 대해서 설명한다. UAV의 기동은 비교적 짧은 시간 동안 매우 다양하게 변화할 수 있으므로, 위치를 나타내는 항법메시지의 설계에 특별한 고려가 요구된다. 본 연구에서 사용한 방법은 UAV의 직선 경로와 원 경로에 대해 각각 고유한 메시지 형식을 사용하고, 이 각각의 메시지를 nominal 메시지와 deviation 메시지로 구분하였다. 이러한 방식은 메시지의 전체 크기를 줄일 뿐만 아니라 시간 지연 문제에도 효과적으로 대응할 수 있게 한다. 줄어든 메시지 크기로 인해 남게 되는 공간은 다른 유용한 메시지의 전송에 사용할 수 있다. 본 연구에서는 제안된 형식의 성능 검증을 위해서 실제 UAV의 실험 데이터를 분석하였다. 분석에 사용된 데이터가 단일 안테나 GPS 수신기를 사용한 제한된 제어 시스템을 가진 실험 수준의 UAV로부터 얻은 것이었지만, 전체적인 성능은 위성항법시스템에 근접한 수준을 얻을 수 있었다. 본 논문에서 제안된 메시지 형식과 관련 설계 방법은 비행선이나 기구를 이용한 시스템에도 응용할 수 있을 것이다.
광역보정시스템의 국제 표준 메시지는 정지궤도위성을 통해 250bps의 속도로 방송되며, 하나의 메시지가 250bit를 차지하기 때문에 1초에 하나의 메시지만 방송된다. 이 중에서 메시지 헤더 등을 제외한 실제 데이터는 212bit를 이루고 있고 제한된 데이터 전송률로 인하여 광역보정표준메시지의 효율적인 방송이 필요하다. 광역보정표준메시지는 30개에 가까운 메시지 타입이 있다. 각 메시지 타입마다 방송되어야 하는 주기가 다르고, 사용자 무결성을 보장하기 위하여 긴급 메시지 등이 발생하였을 때에는 방송되어야 하는 메시지의 우선 순위가 달라지게 된다. 본 논문에서는 광역보정표준메시지의 메시지별 전송간격 요구조건을 만족시키면서 사용자의 정확성 및 무결성을 최대한 향상시키기 위한 메시지 스케쥴링 기법을 설명하고 이를 이용한 시뮬레이션 결과를 보여준다.
본 논문은 기업 및 개인간의 정보 교환을 지원하는 토픽 기반 메시지 시스템을 구현한다. 기존의 등록(Subscribe)/발표(Publish) 메시지 시스템과 동일한 기능을 수행하는 등록(Subscribe)/발표(Post) 메시지 시스템으로 메시지를 처리하는 서버인 메시지 처리기와 ActiveX 컨트롤을 사용한 클라이언트로 구성된다. 메시지 처리기는 운영체계에 의존하지 않고 독립적으로 작동하고, 클라이언트는 Win32용과 웹 기반으로 구현하여 특정 운영체계에 국한되지 않고 웹 기반을 포함한 다양한 환경에서 사용 가능하도록 가용성을 높였다.
본 논문은 정보보호 시스템들간에 교환해야 하는 침입탐지 정보 및 대응 수행 명령들을 효율적으로 전달 및 처리 응 답을 수신 받기 위한 아키텍처에 대한 정의를 수행한다. 각 시스템에서 제공하는 서비스를 제공받고자 하는 시스템 측에서는 원격호출 메시지를 전송함으로써 서비스를 제공받으며, 시스템 간의 동적 연결을 위한 '시스템 분포맵' 의 정의, 메시지 교환 시에 인가되지 않은 시스템 또는 인가되지 않은 메시지의 교환을 차단하기 위한 '시스템 서비스업' 의 정의, 각기 다른 분리된 네트워크 상에 존재하는 시스템간 통신을 위한 Proxy 기능을 수행하는 시스템을 통한 메시지의 Tunneling 기능, 교환되는 XML 메시지의 교환 성능 향상을 위해 'Fast InfoSet' 을 적용한 보안메시지 교환 아키텍처 (SMEA)를 정의한다.
안전한 도메인 네임 시스템은 인터넷에서 호스트의 주소와 이름을 매핑해주는 분산 시스템인 도메인 네임 시스템에 보안 기능을 강화한 것이다. 본 연구에서는 구조체를 이용하여 도메인 네임 시스템에서 사용되는 메시지를 처리하는 동시에 이 메시지에 첨부되어 있는 인증 정보를 인증할 수 있는 메시지 처리 시스템을 구현하였다. 이 메시지 처리 시스템을 이용하여 안전한 도메인 네임 시스템의 구현이 쉬워질 것으로 예상된다.
대형 시스템은 각 컴포넌트가 여러 다른 개발자에 의하여 개발된다. 개발 과정에서 컴포넌트간의 인터페이스 관리의 효율성은 전체 개발 효율에 큰 영향을 미친다. 특히, 개발 초기 과정에서는 컴포넌트가 새롭게 정의되거나 변경되는 경우가 많다. 컴포넌트의 새로운 정의나 변경은 컴포넌트간의 인터페이스의 생성이나 변경을 필요로 한다. 이러한 인터페이스의 변경에 대한 관리가 효율적으로 이루어지지 않는 경우, 관련된 컴포넌트를 개발하는 서로 다를 개발자들이 서로 다른 인터페이스를 기반으로 개발을 진행하는 경우가 발생한다. 이는 개발의 효율이 저하되는 문제를 일으킨다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 메시지 관리시스템은 메시지 기반의 인터페이스 관리를 위한 수단을 제공한다. 또한, 메시지에 대한 코드 생성을 통하여 구현의 편의성을 제공해 주며, 메시지 관리 시스템 내에 정의된 메시지 정보를 이용하여 인터페이스 설계 명세서(IDD)를 자동으로 생성해 준다. 문서 자동 생성은 메시지 변경으로 인한 실제 인터페이스와 문서와의 불일치를 방지한다. 또한, 메시지 관리 시스템은 전체 시스템의 각 컴포넌트 간 메시지를 관리함으로써 각 컴포넌트 간 메시지 흐름에 대한 종합적인 정보를 수집하는 것이 가능하다. 이러한 정보는 컴포넌트간 메시지 흐름의 병목 현상의 발생을 미리 방지하거나. 전체 시스템 성능의 조율을 지원하는데 응용할 수도 있다.
위성항법 보정 시스템은 형태에 따라 지역보정 시스템과 광역 보정 시스템으로 나뉜다. 광역보정 시스템은 지역 보정시스템에 비해 시스템 구조가 복잡하며, 방송 메시지의 종류와 양이 많다. 또한 제한된 전송속도로 인해 사용자의 정확성과 무결성을 유지하기 위해서는 효율적인 메시지 스케쥴링이 필요하다. 현재 광역보정시스템에서는 30여 가지의 메시지가 방송되며 메시지 타입에 따라 업데이트 주기가 다르다. 본 논문에서는 메시지 스케쥴링 알고리듬을 적용하고 시뮬레이션을 통하여 성능을 분석하였다. 시뮬레이션 결과 모든 메시지 타입에서 최대 업데이트 주기 요구 조건을 만족시킴을 확인할 수 있었다.
재활심리분석시스템으로서 웹이 보편적으로 사용되면서 스팸메시지가 급격히 증가하고 있다. 이의 억제를 위한 메시지통제시스템은 기술적이고 경제적 대안으로 필터시스템과 과금 시스템을 사용하고 있으나 차단오류와 과금저항으로 인한 메시지의 수신과 가용성을 제한한다. 이의 해결을 위해서 불법적인 메시지는 억제하지만 송 수신자에게 유익하고 합법적인 메시지가 폐기되고 상실되는 것을 방지할 수 있는 메시지통제시스템의 우회 모델을 제안하고 이를 사용하여 메시지의 유용성과 가용성을 높여줄 수 있는 웹기반의 메시지통제시스템을 구현하여 모델의 실용성을 검증하였다.
IMT-2000에서의 통합 메시징 시스템(Unified messaging System)은 음성메시지, 팩스 메시지, 이메일 메시지, 비디오 메시지 등과 같이 다양한 미디어 컨텐츠를 포함하는 메시지를 통합관리하며, 메시지간 매체 변환 기능을 수행하여 언제, 어디서나, 단말에 상관없이 메시지 서비스를 제공한다. 차세대 UMS라고 할 수 있는 IMT-2000 UMMS(Unified Multimedia Messanging System)는 전화망, 데이터망 및 이동통신망 등의 성격이 서로 다른 네트워크 및 각 네트워크 상에서 기존 메시징 서비스를 통합한 환경에서 각 단말에서 메시지 배달, 메시지 저장 및 메시지 통보 등의 기능을 제공하게 된다. IMT-2000 UMMS를 구성하는 기능 요소들은 토폴로지 설계에 따라 동일 네트워크 또는 분산 네트워크 상에 존재할 수 있다. 본고에서는 시스템 설계 시 트래픽 특성 및 이용자 성향을 고려한 효율적 시스템 배치 방안에 관해 기술한다.
본 논문에서는 분산시스템을 위한 메시지 전달 기능이 있는 실시간 운영체제에 대한 설계 및 개발에 대한 내용을 다루고 있다. 개발된 실시간 운영체제의 메시지 전달 기능은 네트워크로 연결되어 있는 각 프로세서 내부 태스크의 물리적 위치에 대하여 투과성을 보장함으로써 응용층에서는 메시지를 전송받는 태스크가 원격인 경우에 대해서도 내부 태스크에 대하여 메시지를 전송하는 처리와 동일하게 운영할 수 있다. 또한 실시간 운영체제의 특징인 이벤트 전달 기능을 통해서 수신 태스크는 메시지가 수신되었을 때 메시지 수신 이벤트를 받으며 이에 대한 실시간 처리가 가능하다. 개발된 실시간 운영체제는 CAN(Controller Area Network) 기반의 네트워크 환경에서 마이크로 컨트롤러와 같은 비교적 저성능의 프로세서를 대상으로 개발되었으며, 서로 다른 프로세서로 이루어진 분산 시스템에서 동일한 인터페이스를 통해서 메시지의 실시간 전달 및 응답이 가능하므로 시스템의 통합 및 확장이 용이하다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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