본 논문에서는 CCSDS에서 권고하고 있는 대역폭 효율적인 변조 방식 중 채널당 2.0, 2.25, 2.5, 2.75 bits/symbol의 전송효율을 가지는 4D-8PSK TCM 시스템의 송신부와 수신부를 설계하고 시뮬레이터를 구현하여 AWGN 환경에서 모의시험을 통하여 BER 성능을 분석한다. 송신부는 CCSDS 표준을 준용하여 설계하고, 수신부는 차동 부호화 및 복호화를 일반화하여 차동 복호기를 설계하며, 트렐리스 복호 알고리즘은 보조격자의 정보와 비터비 알고리즘을 적용하여 설계하고, CCSDS 표준에서 주어진 8차원 성상도 맵퍼의 방정식을 가감법으로 풀어 성상도 디맵퍼를 설계한다. 특히, 컴퓨터 모의실험을 통해 비터비 복호기 설계 시 역추적 깊이에 따른 오류 성능을 제시하여 4D-8PSK TCM 시스템의 최적화된 송/수신부를 구현하고 성능을 분석한다.
이 논문에서 우리는 각 기능 블록의 성능 분석 방법을 제안하고 어떻게 하드웨어와 소프트웨어의 합성을 위한 기능 블록의 성능을 기록한 데이터베이스를 구축하는지를 설명하겠다. 기능 블록의 성능을 예측하는 것은 초기 설계 단계에서 주어진 제약을 만족시키기 위해 어떤 기능 블록이 개선되어야 할지 결정하는 기준을 제시하기 때문에 내장형 시스템의 합성에 있어서 중요하다. 예측하는 도구로 측정에 시간이 많이 걸리지만 정확한 명령어 수준 시뮬레이터(ISS : instruction set simulator)를 사용하였다. 데이터베이스를 구축하는데 있어선 각 기능 블록을 요소(factor)라 부르는 다른 상태를 두어서 차별화 하였다. 제안한 예측 방법은 개발중인 통합설계 환경에 구현되었으며 H.263 인코더에 적용하여 0.03% 이내의 오차를 얻었다.
본 논문에서는 무선 채널환경에서 워터마크가 삽입된 OFDM/QPSK 영상전송 시스템 시뮬레이터를 구현하였다 성능분석으로써 무선 멀티미디어 서비스를 위해 OFDM/QPSK 영상전송 시스템을 이용하여 가우시안잡음, 다중경로페이딩이 고려된 무선채널 환경에서의 정지영상 이미지와 워터마크로 사용된 정보에 미치는 영향을 분석하였다. 워터마크 정보는 DM-SS 이미지 워터마킹 기법을 적용하였고, 무선 채널에서 영상에 삽입된 워터마킹의 손상을 경감시키기 위해 인터리빙 기법을 도입하였다. 실험 결과, 같은 다중경로페이딩 환경에서 인터리빙을 적용하였을 때 워터마크 이미지의 PSNR이 54,2371dB로 약 1dB정도 개선된 것을 알 수 있었다.
오늘날 컴퓨터 시스템에서 중요하게 생각하는 분야 중 하나가 저전력이다. SSD는 기계적인 요소가 없어서 충격에 강하고 랜덤 읽기, 쓰기 성능이 HDD에 비해 좋아 HDD를 대체할 새로운 저장 장치로 여겨지고 있다. 또한 소모 전력도 HDD에 비해 작을 것으로 예측했다. 하지만 실제 소모량은 HDD와 크게 차이 나지 않았다. SSD의 소모 전력이 커진 원인을 파악하기 위해 SSD의 구성 요소를 파악하고 각 요소의 소모량을 시뮬레이터를 이용하여 분석했다. SSD의 전력 소모는 Flash Memory Controller, DRAM, NAND Flash 의 소모량이 90% 이상을 차지했다.
생태계 모방형 시스템[1]은 생태계에서 여러 객체들의 진화 및 협동 과정을 모방한 계산 모델로써, 기존의 알고리즘으로는 해결하기 어려운 문제들을 해결할 수 있는 방법으로 많은 연구가 진행되고 있다. 하지만, 이런 시스템은 많은 수의 객체가 진화 및 협동을 하는 과정을 필요로 하기 때문에 이런 시스템에 바탕을 둔 응용 시스템을 설계/분석하는데 많은 시간을 필요로 한다는 문제점을 가지고 있다. 본 논문에서는 이런 생태계 모방형 시스템의 동작을 확인할 수 있는 시뮬레이터를 여러 대의 PC상에서 동작하는 OMNeT++[2]를 확장하여 설계/구현하고, 몇 가지 응용 시뮬레이션을 통하여 그 유용성을 증명한다. 제안한 병렬 시뮬레이터에서는 Ecogent라는 객체가 진화/협동할 수 있는 기능을 제공하는 ERS 플랫폼을 OMNeT++에서 제공하는 기능으로 사상하여 여러 개의 플랫폼 상에서의 Ecogent가 동시에 진화/협동할 수 있게 함으로써 시뮬레이션 시간을 단축시킨다. 시뮬레이션 과정과 결과는 시뮬레이션 모니터 GUI를 통해서 실시간으로 확인할 수 있으며, 또한 시뮬레이션 결과의 체계적인 관리를 위하여 각 시뮬레이션 결과는 데이타베이스를 통해 저장되고 관리된다. 본 논문에서는 4개의 PC로 이루어진 PC cluster상에서 다양한 응용에 대한 생태계 모방형 시스템의 시뮬레이션 및 분석을 통하여 그 유용성을 검증하였다.
일반적으로 모바일 단말용 시뮬레이터에서는 이벤트 발생 순서에 따라 로그 파일에 저장된 이벤트를 다시 단말의 응용 SW로 주입하여 자동적으로 응용 SW를 시험하게 된다. 그러나 동일한 이벤트라도 추출 계층에 따라 모바일 단말용 시뮬레이터의 성능이 달라질 수 있다. 그리고, 복수 개의 응용이 동시에 수행하는 환경에서는 응용에서 추출된 이벤트들의 순서가 시스템 상태에 따라 변경될 수 있다. 즉, 동일한 응용들을 동일한 순서로 수행하더라도 시스템의 상태에 따라 이벤트의 발생순서가 변경되어 어떤 경우에는 오류가 발생하고, 어떤 경우에는 정상적으로 동작하는 경우가 발생한다. 이러한 응용 SW 오류는 디버깅하기가 매우 어렵다. 본 논문에서는 응용 및 커널/미들웨어 계층에서 발생하는 이벤트들을 분석하여, 이들 이벤트들을 재편집함으로써 다양한 응용의 실행상태를 확인할 수 있으며, 또한 각 이벤트들이 응용, 커널 및 미들웨어 계층에 미치는 영향을 효율적으로 파악할 수 있는 이벤트 배열/편집기를 설계 및 구현하였다.
필드버스 통신망 기술은 현장 계기를 연결하는 제어자동화용 실시간 통신망 기술로서, 디지털, 양방향, 멀티드롭, 직렬버스 특성을 가진다. 국내의 발전소 또는 공장 등에 일부 도입되고 있는 필드버스는 그 시스템과 소프트웨어가 외국 특정 업체의 독자적인 제품들이어서, 고가이며, 유지보수에 벤더 종속성이 크다. 본 논문에서는 상기의 문제점을 해결하기 위해서 가격이 저렴하고 호환성이 뛰어난 개방형 표준 통신카드와 PC를 기반으로 설계한 필드버스 통신 프로토콜을 간략히 소개하고, 이 프로토콜을 실제로 국내 B화력 발전소 시뮬레이터 입출력 인터페이스 시스템(IOIS:Input Output Interface System)에 적용한 사례의 성능 분석 을 제시한다.
차세대 유럽형 디지털 지상파 방송 표준으로 알려진 DVB-T2 시스템은 ASO(Analogue Switch Off) 이후, HD급 이상의 고품격 방송 서비스 제공을 위해서 DVB 프로젝트에 의해 개발된 최신 유럽형 지상파 방송 표준이다. 본 논문에서는 DVB-T2 시스템의 전체적인 시스템 구조 및 특징을 대략적으로 기술하고, 다양한 채널환경에서 성능을 분석하였다. 실험에 사용한 채널은 AWGN 채널, 레일리 채널, 라이시안 채널, 0db-echo 채널이며, ETSI EN 302 755 표준에 따라서 제작된 Full 시뮬레이터를 통해 전산실험을 수행한 후, Implementation Guideline에서 제시하고 있는 성능과 비교 평가하였다.
최근 기업에서는 드론을 이용하여 다양한 상업적인 서비스를 시도하고 있다. 특히, 드론을 이용한 택배서비스가 그 좋은 예라고 할 수 있다. 그러나, 이러한 드론 택배시스템은 사람들이 활보하는 거리 위에서 무거운 물건들을 배송하는 일이기 때문에 서로 충돌로 인한 소포가 떨어지는 등 다양한 사안을 고려해야만 한다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 본 논문에서는 드론간 통신을 활용하고자 하며 예상되는 드론의 통신망 토폴로지를 Opnet 시뮬레이터로 구현하고, 해당 통신망의 성능을 시뮬레이션하고 분석하였다. 추가적으로 자유 운동적(random mobility)인 이동경로의 토폴로지도 구현하여 제안한 드론망의 성능과 비교분석하였다.
본 논문은 공장에너지관리시스템에 필수적인 데이터 수집 시스템을 엣지 기반 경량화 플랫폼에서 최적으로 구축하고자 분석 및 평가한다. 실증 중인 제조 공장의 센서를 기반으로 시뮬레이션 하여 센서/OPC-UA 시뮬레이터를 개발하였으며, 개발한 시뮬레이터를 통해 엣지 디바이스의 스토리지 엔진을 평가한다. 엣지 디바이스에서 스토리지 엔진에 따른 성능을 평가하여 최적의 스토리지 엔진을 제시한다. 실험 결과 스토리지 엔진을 RoccksDB로 사용하였을 때 InnoDB를 사용하였을 때에 비해 절반 이하의 메모리와 데이터베이스 크기를 지니며 3.01배 빠른 소요시간을 지니는 것을 알 수 있다. 이 연구는 한정된 자원을 사용하는 디바이스에서 시계열 데이터를 관리할 때 유리한 스토리지 엔진을 선택할 수 있으며, 센서/OPC 시뮬레이터를 통한 해당 분야 추가 연구에 기여한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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