본 논문에서는 기밀 통신 시스템에서의 지연 분석을 위해 대기 이론ㅇ르 이용하여 시큐리티와 성능사이의 tradeoff를 정량화하고, 시큐리티 메커니즘과 프로토콜에 의해 야기된 지연을 줄이기 위한 최적화기법으로 전처리, 메시지의 분할과 압축, 압축과 암호의 통합, 사용자 인증과 접근 제어의 통합을 고려한다. 그리고, 시큐리티 서비스를 제공하기 위한 시큐리티 메커니즘으로 DES를 이용한 경우, RAS 의 디지털 서명, IDEA와 RSA의 결합을 고려하고, 각각에 대해 대개 이론의 M/M/1모델, M/E/1모델, M/H/1 모델을 적용하여 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 평균 지연을 분석한다.
본 논문은 기존의 시간 지연 제어 기법을 이용하여 TSK 모델 퍼지 제어 시스템의 안정화에 적용하는 방법을 제시한다. TSK 모델 퍼지 시스템이 기존의 PDC 방법에 의하여 안정화되어지는 경우 발생하게 되는 LMI 문제를 피하기 위하여 시간 지연 방법에 의한 새로운 안정화 조건이 다루어진다. 제시되어진 방법은 mass-spring-damper 시스템에 적용되어 적용가능성이 평가된다.
이 논문에서는, 과거의 사용량 정보와 서비스 지연시간이 상호 의존관계를 가지는 지연시간-대역폭 정규화 개념을 설명하고, 이에 기반한 스펙트럼 형태의 스케줄링 모델을 제시한다. 이 모델에서는 각 응용이 자원을 획득할 수 있는 권한을 주기적으로 축적하며, 서비스를 받을 경우 그 권한을 소비하게 된다. 사용되지 않고 축적된 권한은 추후의 스케줄링에서 자원 획득 가능성을 높여 지연시간을 단축시키는 효과를 낸다. 이 때 과거의 축적된 정보를 주기적으로 감쇄시킴으로써 과거의 사용 정보를 부분적으로 망각하도록 할 수 있으며, 그 감쇄 정도에 따라 지연시간-대역폭 정규화 정도를 제어할 수 있다. 이 기본적 모델의 세부사항을 조절함으로써 이 모델이 GPS, virtual clock, decay usage 등의 스케줄러와 유사한 특성을 나타낼 수 있음을 보였으며, 이를 통해 기존의 무관해 보이는 스케줄러들이 연속적인 스펙트럼상에 존재함을 설명하였다. 또한 시뮬레이션을 통해 모델의 특성을 관찰하였다.
본 논문에서는, 트래픽으로부터 요구된 지연한계를 보장하는 스케줄링 알고리즘으로서, \"클래스별 서비스 차등제공\" 알고리즘을 제안하였다. 제안된 알고리즘은, 공평 큐잉과 우선순위 제어 개념의 절충형 패킷 스케줄링 알고리즘이다. 다수의 트래픽 클래스 환경에서, 각 클래스별 서비스 커브를 정의하며, 클래스별 지연 한계를 충족시키기 위한 각 서비스 커브의 형태, 그리고 서비스 커브간의 관계에 근거하여, 클래스별 차등 서비스를 제공한다. 또한, 동일한 클래스 내의 세션간에는 공평 큐잉을 제공함으로써, 세션별 최소한의 대역폭이 보장될 수 있도록 한다. 지연 제어를 위해 새로 정의된 변수는, 시스템 상태에 따라 그 값이 조정됨으로써, 자원의 효율적 활용을 가능하게 한다. 제안된 알고리즘은 가상적 fluid-flow 모델에서 디자인되었으며, 이를 실질적인 패킷 모드에서 구현하는 방안이 제시되었다. 아울러, 제안된 스케줄링 알고리즘에 수반되는, 결정적 형태의 지연 보장을 위한 호 수락 제어조건을 유도함으로써, 수용된 세션들의 지연 성능이 확정적으로 보장될 수 있도록 하였다.수 있도록 하였다.
본 논문에서는 CDMA 이동통신 시스템의 모델을 설정하교 역방향 전력제어에 대한 모델을 제안하였으며 전력제어 파라메터에 따른 CDMA 이동통신 시스템의 성능을 평가하였다. 이때 역방향 전력제어 성능 평가 파라메터는 역방향 링크 전력 제어 주기 Tp, 전력제어 지연시간 kTp 그리고 콤맨드 에러 CMD_ERR와 전력의 증가 및 감소량을 나타내는 PWR_STEP등이며, 이들 파라메터들의 평가 결과는 Tp에 대하여 단말기의 이동 속도가 빠를수록 수신 신호 전력 레벨은 기준 레벨에서 심하게 변하는 잔류 페이딩을 볼 수 있었다. 콤맨드 에러에 의한 영향보다는 전력제어 시간 지연에 의한 영향이 더 크게 나옴을 볼 수 있었으며 PWR_STEP의 변화에 따른 영향은 변화량이 약 2dB로 커질 때 전력 제어 오차가 작아짐을 보였다. 이러한 결과 고찰을 통하여 CDMA 이동통신 시스템의 역방향 전력제어 시뮬레이션을 통해 전력제어 파라미터를 최적화함으로써 CDMA이동통신 시스템의 성능을 개선할 수 있음을 보였다.
차세대 무선 네트워크에서는 응용들이 실시간 선불 서비스를 제공해야 하며, 최종 사용자에게 서비스를 제공하기 이전에 요청된 서비스에 대해 신용을 사전 체크하여야 한다. 또한 선불서비스를 효과적으로 제공하기 위해서는 신용제어 기능이 최소한의 지연만을 가져야 한다. 본 논문에서는 모바일 IPv6 환경에서 실시간 신용제어가 가능한 권한검증 구현 모델을 제안하였다. 제안한 모델은 일반적인 신용제어 권한검증 절차와 모바일 IPv6 인증 절차를 통합한 구조를 갖는다. 지연을 최소화하기 위해 제안한 모델을 싱글 서버 내에 구현하였으며, 이 시스템은 권한검증과 인증을 동시에 수행한다. 구현한 시스템의 구현구조를 소프트웨어 기능 블록과 유니트 형태로 제시하였다. 구현한 모델의 feasibility를 검증하기 위해서 구현한 시스템의 지연을 측정하였으며 측정 시, 몇 가지 인증 확장 프로토콜 (EAP)을 적용하였다. 측정된 결과에 따르면 신용제어 권한검증과 인증이 분리된 기존 모델과 비해서 제안한 통합 모델이 상대적으로 지연시간이 적었다.
시간지연 시스템 제어에서 시스템 모델과 외란에 대한 정보를 정확히 구할 수 있으면 스미스 예측제어기를 이용하여 이상적인 출력 특성을 얻을 수 있다. 따라서 본 논문에서는 모델링 오차 및 외란이 존재하는 시간지연 시스템을 효과적으로 제어할 수 있는 적응제어 알고리즘을 제시하였다. 이를 위하여 시스템 모델과 외란을 검출 할 수 있는 적응관측자 및 적응 알고리즘을 제안하였으며 이 신호들을 이용한 스미스 예측제어기를 구성하였다. 그 결과 모델링 오차 및 외란의 영향을 소거할 수 있는 제어기를 설계 할 수 있었다. 이렇게 구성된 제어기에 대하여 컴퓨터 시뮬레이션을 행하여 제안된 시스템의 효용성 및 우수성을 입증하였다.
시간지연 상태추정 기법을 이용한 시간지연 관측기가 최근 제안되었다. 시간지연 관측기는 설계시 모델이 필요하지 않아 파라미터 변동 및 외란 등에 둔감하며 계산이 간단하여 실제 시스템으로의 적응이 용이하다. 본 논문에서는 시간지연 제어이론이 위치제어기로 적용된 유도무기용 BLOC 모터 구동시스템에서 속도센서를 사용하지 않는 시간지연 관측기의 설계내용을 기술하였다. 시간지연 관측기를 위한 최적의 고유치를 갖는 오차동력학 특성방정식을 선정하고 BLDC 모터 구동시스템에 대해 비선형 시뮬레이션을 수행하였으며 파라미터 변동에 대해 비교하였다.
본 논문에서는 뉴트럴 타입 시간 지연을 갖는 네트워크 제어 시스템의 안정도 분석 및 제어기 설계에 대해서 논의한다. 네트워크상에서 발생하는 뉴트럴 타입 시간 지연을 모델링하며, 전체 네트워크 제어 시스템은 뉴트럴 타입 시간 지연을 가지는 비선형 시스템이 된다. 시간 지연 분산 방법을 이용하여 기존과 다른 새로운 안정도 조건을 유도한다. 리아프노푸 함수를 이용하여 제안된 네트워크 제어 시스템을 안정화 시키는 퍼지 제어기 설계를 위한 충분조건을 유도한다. 제안된 충분조건을 선형 행렬 부등식의 형태로 나타내고, 해를 통하여 퍼지 제어기의 이득 값을 설계한다. 예제를 통하여 제안된 이론의 타당성을 확인한다.
제어기와 플랜트가 공간상으로 분리되어 폐루프 내부에 시간지연이 불가피하게 존재하는 제어시스템의 시간지연 문제를 보상하기 위하여 확률 모델에 기반하여 설계된 예측제어기를 제안한다. 예측제어기는 지연된 이전의 값들로부터 선형예측 기법과 확률함수를 이용하여 실제의 현재값을 추정하며, 이를 제어기에 적용하여 시간지연에 의하여 발생되는 문제점을 최소화하였다. 제안된 방법의 타당성을 검증하기 위하여 DC 서보모터 시스템에 본 알고리즘을 실현하였으며, 상이한 시간지연에 따른 제어시스템의 영향을 관측하였다. 실험결과에서 예측제어기는 시간지연에 대하여 PID 제어기보다 우수한 수렴특성을 나타내었으며, 제어기의 안정범위 내에서 허용할 수 있는 최대 시간지연 값도 증가시킬 수 있음을 보였다. 제안된 예측제어기는 플랜트의 모델링을 요구하지 않고 출력의 통계적 정보만을 사용하므로 모델링이 어려운 시스템의 제어나 PID 제어의 보상기로 활용할 수 있는 범용적인 기법이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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