• The Bulletin of The Korean Astronomical Society
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• v.37 no.2
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• pp.125.2-125.2
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• 2012

최근 아태지역 국제민간항공기구는 GPS의 항공이행을 위한 전리층 연구 태스크포스(Ionospheric Study Task Force, ISTF)를 결성하였다. 안전한 GPS 항공이행을 위해서는 지역적 그리고 전지구적 전리층 특성을 파악한 후 이를 기반으로 실시간 전리층 모델이 필요하다. 한국천문연구원은 ISTF의 전리층 변화 특성 분석에 관한 기술분과를 담당하고 있으며 GPS 항공이행 실시간 전리층 모델개발을 위한 아태지역 전리층 분석방법 및 표준규범을 수립하고 있다. 아태지역 전리층 연구에 앞서 우리나라 전리층 특성을 파악하고자 한국천문연구원이 1998년부터 운영 중에 있는 대전 국제 GPS 기준점으로부터 관측된 자료를 이용하여 태양 11년 주기에 해당하는 GPS TEC를 분석하였다. 또한, 해당 기간 동안 우리나라 양/음 전리층 폭풍 발생 빈도에 관한 통계분석을 실시하였다. 본 발표에서는 GPS TEC의 태양 극자외선 플럭스와 10.7 cm 태양전파와의 상관관계 차이점, 연변화 및 계절적 변화 그리고 이에 대한 시간 변화에 대해 보고한다. 또한 GPS TEC의 27일 주기 변화에 특성에 대해 토의하며, 우리나라 상공 전리층 폭풍의 계절적 분포에 대해 논의할 것이다. 끝으로 최근 한국천문연구원 GPS TEC 상시 관측자료에 나타난 태양 및 지자기 폭풍에 따른 전리층 폭풍 사례에 대해 고찰하고 이를 바탕으로 고층대기 연구가 GPS로 대표되는 현업에 적용되는 최근 현황을 소개할 것이다.

• Journal of KIISE:Computer Systems and Theory
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• v.26 no.10
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• pp.1264-1274
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• 1999

본 논문에서는 분산된 클록들을 주기적으로 동기화 시키는 분산 실시간 시스템에서 시간적 제약을 만족시키기 위한 정적/동적 시간 제약(timing constraint) 변환 기법을 제안한다. 전형적인 이산클록동기화(discrete clock synchronization) 알고리즘은 클록의 값을 순간적으로 조정하여 클록의 시간이 불연속적으로 진행한다. 이러한 시간상의 불연속성은 시간적 이벤트를 잃어버리거나 다시 발생시키는 오류를 범하게 한다.클록 시간의 불연속성을 피하기 위해 일반적으로 연속클록동기화(continuous clock synchronization) 기법이 제안되고 있지만 소프트웨어적으로 구현되면 많은 오버헤드를 유발시키는 문제점이 있다. 본 논문에서는 시간적 제약을 동적으로 변환시키는 DCT (Dynamic Constraint Transformation) 기법을 제안하였으며, 이를 통해 기존의 이산클록동기화 알고리즘을 수정하지 않고서도 클록 시간의 불연속성에 의한 문제점들을 해결할 수 있도록 하였다. 아울러 DCT에 의해 이산클록동기화 하에서 생성된 태스크 스케쥴이 연속클록동기화에 의해 생성된 스케쥴과 동일함을 증명하여 DCT의 동작이 이론적으로 정확함을 증명하였다.또한 분산 실시간 시스템에서 지역 클록(local clock)이 기준 클록과 완벽하게 일치하지 않아서 발생하는 스케쥴링상의 문제점을 다루었다. 이를 위해 먼저 두 가지의 스케쥴링 가능성, 지역적 스케쥴링 가능성(local schedulability)과 전역적 스케쥴링 가능성(global schedulability)을 정의하고, 이를 위해 시간적 제약을 정적으로 변환시키는 SCT (Static Constraint Transformation) 기법을 제안하였다. SCT를 통해 지역적으로 스케쥴링 가능한 태스크는 전역적으로 스케쥴링이 가능하므로, 단지 지역적 스케쥴링 가능성만을 검사하면 스케쥴링 문제를 해결할 수 있도록 하였고 이를 수학적으로 증명하였다.Abstract In this paper, we present static and dynamic constraint transformation techniques for ensuring timing requirements in a distributed real-time system possessing periodically synchronized distributed local clocks. Traditional discrete clock synchronization algorithms that adjust local clocks instantaneously yield time discontinuities. Such time discontinuities lead to the loss or the gain of events, thus raising serious run-time faults.While continuous clock synchronization is generally suggested to avoid the time discontinuity problem, it incurs too much run-time overhead to be implemented in software. We propose a dynamic constraint transformation (DCT) technique which can solve the problem without modifying discrete clock synchronization algorithms. We formally prove the correctness of the DCT by showing that the DCT with discrete clock synchronization generates the same task schedule as the continuous clock synchronization.We also investigate schedulability problems that arise when imperfect local clocks are used in distributed real-time systems. We first define two notions of schedulability, global schedulability and local schedulability, and then present a static constraint transformation (SCT) technique. The SCT ensures that it is sufficient to check the schedulability of a task locally in a node with a local clock, since the global schedulability of the task is derived from its local schedulability through SCT. We formally prove the correctness of SCT.

• Journal of KIISE:Computer Systems and Theory
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• v.28 no.1_2
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• pp.11-19
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• 2001

근래에 들어, 백플레인 버스를 기반으로 하는 멀티프로세서 시스템의 프로세서간 통신에도 TCP/IP와 같은 표준 네트워크 프로토콜을 이용하여 표준 MAC 계층을 구현하는 것이 일반적이다. 본 논문은 이러한 MAC 에뮬레이션 기반 버스 네트워크상에서 내장형 실시간 은용을 지원하기 위한 최악 응답 시간 분석법을 제시한다. 본 논문의 분석법은 구체적으로 MAC 에뮬레이션 방법의 하나인 ANSI BusNet 프로토콜을 대상으로 진행된다. 각 실시간 태스크를 주기, CPU 시간, 종료시한, 메시지 패킷 개수로 모델링하고 스케쥴 가능성, 즉 주어진 종료 시한 내에 작업을 완료할 수 있는지의 여부를 검사하는 수식을 유도한다. 이를 위해 물리적인 버스 특성을 고려한 버스 전송 모델을 제시하고, 버스 중재 방식과 버스 하드웨어의 캐슁 지원 여부에 따른 스케쥴 가능성을 분석한다. 또한 본 논문에서는 실험을 통해 블록 전송이 실시간 통신 성능에 미치는 영향을 살펴본다. 비록 본 논문의 분석법이 BusNet에 기반하여 개발되었지만, BusNet이 대부분의 백플레인 하드웨어가 지원하는 기본적인 기능만을 가정하고 있으므로, 본 논문의 분석법은 다른 종류의 백플레인 네트워크 프로토콜에도 쉽게 적용될 수 있다.

• Journal of KIISE:Computer Systems and Theory
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• v.30 no.12
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• pp.736-748
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• 2003

Dynamic voltage scaling(DVS), which adjusts the clock speed and supply voltage dynamically, is an effective technique in reducing the energy consumption of embedded real-time systems. The energy efficiency of a DVS algorithm largely depends on the performance of the slack estimation method used in it. In this paper, we propose novel DVS algorithms for periodic hard real-time tasks based on an improved slack estimation algorithm. Unlike the existing techniques, the proposed method can be applied to most priority-driven scheduling policies. Especially, we apply the proposed slack estimation method to EDF and RM scheduling policies. The experimental results show that the DVS algorithms using the proposed slack estimation method reduce the energy consumption by 20∼40 % over the existing DVS algorithms.

• Journal of Intelligence and Information Systems
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• v.5 no.2
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• pp.43-61
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• 1999

국방정보체계는 종류가 다양하고 대규모로 추진되기 때문에 소프트웨어 개발을 위한 사업관리에 어려움이 많이 따른다. 더구나, 현재 국방정보체계의 사업관리는 자동화시스템을 이용하여 체계적으로 실시하지 않고 수동으로 처리하기 때문에 많은 문제점이 야기되고 있고 현재의 소프트웨어 개발 표준인 ISO 12207을 수정 없이 그대로 대규모 실시간 국방정보체계의 소프트웨어 개발사업에 적용하는 것도 한계가 있다. 따라서 본 논문의 목적은 효율적인 국방정보체계 소프트웨어 개발 사업관리를 위해서 국방정보체계별로 적절한 개발 생명주기 모델을 선정하고, 각 단계별로 사업관리자가 수행할 태스크를 식별하는 등의 도메인 지식을 개발하여 궁극적으로 국방정보체계 사업관리용 전문가 시스템을 개발할 때 활용함과 동시에 국방정보체계 사업관리의 일환으로 최종 산출물에 대한 품질을 높일 수 있도록 체계적인 시험평가 방안에 대한 도메인 지식도 개발하여 사업관리용 전문가 시스템 구축 시에 활용하고자 하는 것이다. 이를 위해서 국방정보체계의 소프트웨어 개발 사업관리에 영향을 미치는 요소들을 식별하고 이를 이용하여 국방정보체계 소프트웨어 개발 사업관리를 위한 전문가 시스템을 구축할 수 있도록 생명주기 모델 선정을 위한 도메인 지식, 생명주기 각 단계별 세부활동을 위한 도메인 지식, 시험평가 방안선정을 위한 도메인 지식을 개발하여 제시하였다. 본 논문에서는 이러한 도메인 지식을 전문가 시스템 개발도구에서 지원되는 각종 에디터에 사용되는 형태나 IF A, THEN B 형태로 개발하지 않고 사업관리용 전문가 시스템의 지식베이스에 포함될 지식들을 식별하는 것을 중심으로 개발하였다. 즉, 본 논문에서는 국방정보체계 사업관리용 전문가 시스템 개발의 필요성과 가능성을 검증하는 용역연구과제로써 프로토타입 혹을 완벽한 사업관리용 전문가 시스템을 개발한 것이 아니며, 전문가 시스템 개발 시 가장 어렵고 중요한 지식베이스 모듈속에 포함될 도메인 지식을 개발하는 것이 이 연구의 목적이다. 이러한 연구는 궁극적으로는 이러한 도메인 지식이 국방정보체계의 사업관리를 위한 전문가 시스템의 지식베이스 모듈 구축 시 기초/기반 및 핵심 지식으로 활용될 수 있을 것이다.

• KIISE Transactions on Computing Practices
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• v.21 no.4
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• pp.315-319
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• 2015

This paper addresses the design and implementation of an Android application for real-time precise motion control. To provide stable real-time performance, we implemented the application in two parts: Android service in the form of a daemon process, which periodically transfers a set of position commands for all motors through a real-time fieldbus, and Android UI application, which generates and delivers the set of position commands to the Android service. To support such a real-time motion control application, we use multi-core partitioning, which partitions the processor cores into a real-time partition to be used by the real-time motion control service and a non-real-time partition to be used by the Android application, and set up a shared buffer between them for communication. Our experiments show that we can obtain a motion control period of 2 ms with 99% task activation jitters less than ${\pm}55{\mu}s$ for a configuration where each of the four threads controls two motors in a group.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.18 no.1
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• pp.709-714
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• 2017

Structures like bridges or buildings need to be checked continuously to diagnose their safety. However, it is extremely difficult for the people who access such structures to check all areas directly. To overcome this problem, there is a lot of active research into structural health monitoring (SHM) with wireless sensor nodes (WSNs). In this paper, for more accurate checking of SHM with WSNs, we experimentally compare and evaluate the performance of Xenomai, which provides real-time processing under the traditional Linux kernel. For this purpose, we patch Xenomai into the traditional Linux kernel of a commercial embedded board, Raspberry Pi, and implement a task that periodically reads vibration data of the z-axis from an accelerometer in order to analyze the natural frequency of cantilever beams. Reading the data from the traditional Linux kernel with the same method, we analyze the natural frequency of the cantilever beams using Smart Office Analyzer. Finally, to review the validity of Xenomai for WSNs, we obtain vibration data on the z-axis from the accelerometer via wired network and compared and analyzed them the same way.

• The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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• v.39C no.12
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• pp.1338-1345
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• 2014

Recently, wireless technology gains attention for industrial networks due to low cost, flexibility, relatively easy installation and most importantly, solving the rouring issue. ISA100.11a is one of promising standard for wireless industrial networks (WINs). Data traffic in industrial networks are known to be periodic and must satisfy the real-time property namely deadline. Therefore, in this paper, we proposed to apply deadline monotonic scheduling to periodic tasks in ISA100.11a networks and to evaluate the performance of ISA100.11a by checking the schedulability and beacon frame overhead. Simulation results showns, that our proposed scheme can reduces the network overhead while maintaining schedulability as compared to the previous algorithm. In addition, by reducing the network overhead, our proposed scheme can send more data without degrading the overall performance of WINs.

• Journal of the Institute of Convergence Signal Processing
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• v.3 no.2
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• pp.1-7
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• 2002

Since multimedia data such as video and audio data are displayed within a certain time constraint, their computation and manipulation should be handled under limited condition. Traditional real-time scheduling algorithms could not be directly applicable, because they are not suitable for multimedia scheduling applications which support many clients at the same time. Rate Regulating Proportional Share Scheduling Algorithm is a scheduling algorithm considered the time constraint of the multimedia data. This scheduling algorithm uses a rate regulator which prevents tasks from receiving more resource than its share in a given period. But this algorithm loses fairness, and does not show graceful degradation of performance under overloaded situation. This paper proposes a new modified algorithm, namely Modified Proportional Share Scheduling Algorithm considering the characteristics of multimedia data such as its continuity and time dependency. Proposed scheduling algorithm shows graceful degradation of performance in overloaded situation and the reduction in the number of context switching. Furthermore, a new evaluation method is proposed which can evaluate the flexibility of scheduling algorithm.

• Journal of Internet Computing and Services
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• v.3 no.2
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• pp.15-26
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• 2002

Since multimedia data such as video and audio data are displayed within a certain time constraint, their computation and manipulation should be handled under limited condition. Traditional real-time scheduling algorithms could net be directly applicable, because they are not suitable for multimedia scheduling applications which support many clients at the same time. Rate Regulating Proportional Share Scheduling Algorithm is a scheduling algorithm considered the time constraint of the multimedia data. This scheduling algorithm uses a rate regulator which prevents tasks from receiving more resource than its share in a given period. But this algorithm loses fairness, and does not show graceful degradation of performance under overloaded situation, This paper proposes a new modified algorithm. namely Modified Proportional Share Scheduling Algorithm considering the characteristics of multimedia data such as its continuity and time dependency, Proposed scheduling algorithm shows graceful degradation of performance in overloaded situation and the reduction in the number of context switching, Furthermore, a new evaluation method is proposed which can evaluate the flexibility of scheduling algorithm.