• 제목/요약/키워드: End-to End delay

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$M^2$ MAC(Message Merging): 수중음파통신 기반의 실시간 로봇 제어 시스템을 위한 MAC 프로토콜 ($M^2$ MAC: MAC protocol for Real Time Robot Control System based on Underwater Acoustic Communication)

  • 김영표;박수현
    • 전자공학회논문지CI
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    • 제48권6호
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    • pp.88-96
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    • 2011
  • 수중 음파 통신은 해양 데이터 수집, 해저 탐사 및 개발, 군사 전술 감시 등 다양한 분야에 활용 가능하다. 이와 같이 다양한 분야에 Autonomous Underwater Vehicle(AUV)나 Remotely Operated Vehicle(ROV)와 같은 수중 로봇을 이용한 로봇 제어 시스템 구축은 필수적이다. 본 논문에서는 수중 음파 센서 네트워크 구성에서 중요한 부분인 에너지 효율적인 면을 고려하는 동시에 실시간 로봇 제어 시스템 구축에 적합한 Message Merging MAC($M^2$-MAC) 프로토콜을 제안한다. 제안된 Media Access Control(MAC) 프로토콜에서는 미리 할당된 타임 슬롯에 따라 로봇 노드들로부터 데이터를 수신하고, 베이스 스테이션으로부터 전달받은 메시지들을 버퍼링 과정을 거쳐 하나의 MAC 프레임으로 생성한 후 클러스터 내 모든 로봇 노드들에게 브로드 캐스팅 하게 된다. 또한 새로운 노드 진입 및 탈퇴 시 Maintenance&Sleep(M&S) 구간을 통해 관련 절차가 이루어짐으로써 경쟁과 비경쟁 방식이 혼합된 복합형 MAC 프로토콜의 형태를 이룬다. 본 논문에서는 실시간 로봇 제어 시스템 구축에 중요한 요소인 종단 간 지연과 에너지 소모량에 관련된 수학적 분석 모델을 제시하고 기존의 MAC 프로토콜과 비교함으로써 성능의 우수성을 검증한다.

차세대 통신망을 위한 G.729.1 광대역 음성 코덱을 활용한 인터넷 단말 구현 (Implementation of Internet Terminal using G.729.1 Wideband Speech Codec for Next Generation Network)

  • 소운섭;김대영
    • 한국통신학회논문지
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    • 제33권10B호
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    • pp.939-945
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    • 2008
  • 본 논문에서는 차세대 통신망을 위한 G.729.1 광대역 음성 코덱을 활용한 인터넷 단말을 구현한 절차와 결과에 대해 기술하였다. 이러한 목적을 이루기 위해 먼저 음성 코덱 처리를 위한 DSP 기능을 가지며, 비디오 코덱 처리를 위한 향상된 멀티미디어 가속기 기능을 가진 고성능 RISC 응용 프로세서를 선택하였다. 단말 구현에 사용한 G.729.1 광대역 음성 코덱은 ITU-T에서 최근 표준화 된 것으로 G.729 음성 코덱 표준을 확장한 새로운 스케일러블 음성 및 오디오 코덱이다. G.729.1 코덱의 프로세서에서 처리 시간을 줄이고, 단말에 적용하기 위해 계산량이 많이 필요한 부분의 고정 소수점 C 코드를 어셈블리 언어로 변환하였다. 그 결과 원시 C 코드의 실행 시간을 약 80% 줄여서 단말에서 실시간으로 동작시켰다. 비디오 코덱은 프로세서의 eMMA 하드웨어에서 지원되는 H.263/MPEG-4 코덱을 사용하였다. 실제 망에 접속판 SIP 호 처리 시험에서 단 대 단 지연은 100ms 이하이고, PESQ 장비로 측정한 MOS 값은 평균 3.8 이었으며, 상용 단말들과의 연동 시험에서도 정상적으로 동작하였다.

모바일 애드혹 네트워크에서의 AODV 기반 치대 비중첩 다중경로 라우팅 프로토콜 (A Maximally Disjoint Multipath Routing Protocol Based on AODV in Mobile Ad Hoc Networks)

  • 김중태;모상만;정일용
    • 정보처리학회논문지C
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    • 제12C권3호
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    • pp.429-436
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    • 2005
  • 모바일 애드혹 네트워크(MANET)는 어떤 고정 기반구조나 중앙 집중형 관리 구조를 갖지 않는 모바일 노드의 집합으로 구성된다. AODV (Ad hoc On-demand Distance Vector routing)는 MANET용 온디맨드(on-demand) 라우팅 프로토콜로서, IETF (Internet Engineering Task Force)의 MANET 워킹 그룹에 제출된 기고문(Internet Draft)이다. 본 논문에서는 최대의 노드 비중첩 및 링크 비중첩을 제공하고, AODV 프로토콜은 물론 기존의 AODV 기반 다중경로 프로토콜보다 성능이 우수한 새로운 최대 비중첩 다중경로 AODV (MDAODV) 프로토콜을 제안한다. 본 연구의 핵심 아이디어는 경로 요청(RREQ:Route REQuest) 메시지에 소스 라우팅(source routing) 주소 정보를 추가시켜 확장하는 것과 수신 노드가 일정 시간 동안 도착한 다수의 RREQ를 조사하여 2개의 경로를 선택하는 것이다. 제안한 MDAODV 프로토콜은 기존 다중경로 라우팅 프로토콜에 비해 높은 신뢰성과 우수한 견고성을 갖는 경로를 제공할 뿐만 아니라, 수신 노드에서 경로를 결정하므로 중간 노드에서의 오버헤드를 감소시킨다. 성능평가 결과에 의하면, 제안한 MDAODV 프로토콜은 기존의 AODV 기반 다중경로 프로토콜보다 패킷 전달율과 평균 지연시간의 측면에서 성능이 우수한 반면 라우팅 오버헤드는 오히려 감소하는 경향을 나타낸다.

인공강우기 기반 확률강우재현을 통한 식생유니트형 LID시스템의 우수유출지연 효과분석 (Analysis of Rainfall Runoff Delay Effect of Vegetation Unit-type LID System through Rainfall Simulator-based Probable Rainfall Recreation)

  • 김태한;박정현;최부헌
    • 한국환경복원기술학회지
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    • 제22권6호
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    • pp.115-124
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    • 2019
  • In a climate change environment where heat damage and drought occur during a rainy season such as in 2018, a vegetation-based LID system that enables disaster prevention as well as environment improvement is suggested in lieu of an installation-type LID system that is limited to the prevention of floods. However, the quantification of its performance as against construction cost is limited. This study aims to present an experiment environment and evaluation method on quantitative performance, which is required in order to disseminate the vegetation-based LID system. To this end, a 3rd quartile huff time distribution mass curve was generated for 20-year frequency, 60-minute probable rainfall of 68mm/hr in Cheonan, and effluent was analyzed by recreating artificial rainfall. In order to assess the reliability of the rainfall event simulator, 10 repeat tests were conducted at one-minute intervals for 20 minutes with minimum rainfall intensity of 22.29mm/hr and the maximum rainfall intensity of 140.69mm/hr from the calculated probable rainfall. Effective rainfall as against influent flow was 21.83mm/hr (sd=0.17~1.36, n=20) on average at the minimum rainfall intensity and 142.27mm/hr (sd=1.02~3.25, n=20) on average at the maximum rainfall intensity. In artificial rainfall recreation experiments repeated for three times, the most frequent quartile was found to be the third quartile, which is around 40 minutes after beginning the experiment. The peak flow was observed 70 minutes after beginning the experiment in the experiment zone and after 50 minutes in the control zone. While the control zone recorded the maximum runoff intensity of 2.26mm/min(sd=0.25) 50 minutes after beginning the experiment, the experiment zone recorded the maximum runoff intensity of 0.77mm/min (sd=0.15) 70 minutes after beginning the experiment, which is 20 minutes later than the control zone. Also, the maximum runoff intensity of the experiment zone was 79.6% lower than that of the control zone, which confirmed that vegetation unit-type LID system had rainfall runoff reduction and delay effects. Based on the above findings, the reliability of a lab-level rainfall simulator for monitoring the vegetation-based LID system was reviewed, and maximum runoff intensity reduction and runoff time delay were confirmed. As a result, the study presented a performance evaluation method that can be applied to the pre-design of the vegetation-based LID system for rainfall events on a location before construction.

GNSS관측 공공측량 정확도 분석 및 업무프로세스 제안 (Accuracy Analysis of GNSS-based Public Surveying and Proposal for Work Processes)

  • 배태석
    • 한국측량학회지
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    • 제36권6호
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    • pp.457-467
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    • 2018
  • 공공측량/통합기준점측량 작업규정은 기존 트래버스 측량 작업규정을 준용하고 있으며, GNSS관측 특성을 정확하게 반영하지 않아서 현장 작업과 자료처리에 어려움이 있다. 또한, GNSS관측 자료처리 절차에 대한 규정이 명확하지 않고, 정확도 검증방법 역시 일반적인 기준과 차이가 있다. 본 연구에서는 현재 규정을 분석하고 적절한 업무프로세스를 제안하기 위해 공공기준점 측량과 유사한 시나라오를 바탕으로 짧은 세션(30분) 데이터를 처리했다. 서울특별시 네트워크 RTK (Real Time Kinematic) 기준점에 대해서 3일간 동일한 시간대 결과를 비교했으며, 하루 중 시간에 따른 결과를 비교해서 전반적인 자료처리 정확도를 평가했다. 대류권 지연오차 추정여부에 따른 정확도 차이를 동시에 분석했으며, 추정결과는 24시간 정지측량 결과와 비교했다. 대류층 지연오차를 추정하는 것이 정확도와 좌표안정성 향상에 유리하며, 평균제곱근오차는 대략 평면 5mm, 수직 1cm 수준으로 추정되었다. 본 연구결과를 바탕으로 통합기준점을 포함한 동시관측 일간해를 추정하고, 이를 통합하여 최소제약조건을 통해 최종해를 결정하는 업무프로세스를 제안한다. 이를 위해서는 학술용 자료처리시스템을 이용한 자료처리자동화시스템이 구축되어야하며, GNSS자료처리를 위해 통합기준점과 공공기준점 코드를 표준화해야 한다.

선형 관계를 이용한 H.264/MPEG-4 AVC 비트율 제어 방법 (Rate Control based on linear relation for H.264/MPEG-4 AVC)

  • 나형율;임성창;이영렬
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제43권1호
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    • pp.27-38
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    • 2006
  • 제한된 채널 대역폭이나, 저장 공간의 한계가 있는 경우 일정한 화질의 영상을 얻기 위해서는 영상의 움직임, 화면전환, 버퍼 용량, 채널 대역폭등의 변화에 순간, 순간 적응할 수 있는 비트율 제어 방법이 필요하다. 각 프레임마다 목표한 비트수를 얼마나 정확하게 예측할 수 있는지, 또는 버퍼에 의한 영상 지연 시간을 얼마나 짧게 할 수 있는지 등이, 효율적인 부호화기를 구성하는데 필요한 기술들이다. 따라서 본 논문에서는 비디오 부호화기에서 찾을 수 있는 여러 가지 선형 관계를 이용하여 위의 요구 조건을 만족하는 비트율 제어 방법을 제안한다. 제안된 방법에서는 3가지의 선형 관계에 대해서 설명을 한다. 첫 번째로, 비트수(R)와 양자화 된 변환 계수 중 Zero의 비율(p)과의 관계. 두 번째, PSNR과 양자화변수(QP) 사이의 관계, 그리고 마지막으로 QP와 p에서의 선형적 특성을 찾을 수 있었다. 제안된 비트율 제어 방법과 H.264/MPEG-4 AVC JM9.3의 비트율 제어 방법을 비교 실험하여 본 결과, 제안된 방법에서 정확한 비트수 예측, 낮은 버퍼 충만도, 높은 PSNR을 관찰 할 수 있었다.

종단간 상이한 QoS를 갖는 멀티미디어 연출 재생을 위한 CFG 기반의 변환 경로 생성 알고리즘 (A Context Free Grammar based Algorithm for Generating Playable Transcoding Paths of the Multimedia Presentation with Different End-to-End QoS)

  • 전성미;임영환
    • 정보처리학회논문지C
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    • 제9C권5호
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    • pp.699-708
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    • 2002
  • 멀티미디어 연출을 재생하는 단말기나 통신망이 다양해짐에 따라 멀티미디어 데이터를 저장하고 있는 근원지의 데이터 서비스 품질과 재생하는 목적지의 서비스 품질이 다른 경우가 많이 발생하고 있다. 이러한 멀티미디어 연출을 재생하기 위해서 근원지의 데이터를 목적지에서 요구하는 재생 서비스 품질에 맞추어 변환하는 과정이 반드시 필요하다. 문제는 하나의 멀티미디어 연출 프로그램이라도 그것이 재생되는 단말기나 통신망의 환경에 따라 변환 경로가 달라져야 한다는 점이다. 즉 고정된 변환 경로를 사용할 수 없고 재생되는 단말기나 통신망이 정해지면 그에 맞는 변환 경로를 다시 생성해야 한다는 점이다. 본 논문은 주어진 변환 자원과 통신망을 고려하여 근원지 데이터를 목적지에서 요구하는 재생 서비스 품질에 맞게 변환하는 경로를 찾는 알고리즘과 그 경로가 목적지에서 요구하는 서비스 품질에 맞게 재생 가능한지를 검사하는 방법을 제시한다. 본 논문이 제시한 변환 경로를 생성하는 알고리즘은 변환 자원과 변환 규칙을 문맥 자유 문법(Context Free Grammar)으로 기술 할 수 있도록 함으로 변환 경로를 컴파일러 기법을 이용하여 생성할 수 있도록 하였다. 그리고 재생 가능성을 검사하기 위하여 변환 과정에서 소요되는 시간과 지연 등을 계산하는 방법과 요구하는 시간 내에 이루어 질 수 있는지 검사하는 방법을 제안하였다. 그리고 이러한 방식을 실험실에서 개발한 Transcore라는 멀티미디어 스트림 엔진과 VIP라고 하는 저작도구에 구현하였고 간단한 시나리오에 적용한 결과를 마지막으로 기술하였다.

무선 이동 애드-혹 네트워크를 위한 다중 경로 소스 라우팅 프로토콜과 Mobile-IP의 연동 기법 (Interconnection Scheme for Multiple Path Source Routing Protocol for Wireless Mobile Ad-hoc Network and Mobile-IP)

  • 김문정;엄영익
    • 정보처리학회논문지C
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    • 제12C권7호
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    • pp.1031-1038
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    • 2005
  • 현재 홈 네트워크, 센서 네트워크, 유비쿼터스 네트워크 등에 대한 활발한 연구가 진행되면서 무선 이동 애드-흑 네트워크에 대한 관심이 높아지고 있다. 무선 이동 애드-혹 네트워크란 기존의 유선 하부구조의 도움 없이 이동 호스트들만으로 구성되는 임시적인 네트워크로, 언제어디서나 컴퓨팅 환경을 이용할 수 있도록 하는 개념의 유비쿼터스 컴퓨팅 환경에 적합한 네트워크이다. 본 논문에서는 다중 소스 라우팅 프로토콜 기반의 무선 이동 애드-혹 네트워크 환경과 Mobile-IP 기반의 네트워크 환경을 연동하는 기법에 대해 제안하고자 한다. 본 논문에서 제안하는 기법은 무선 이동 애드-혹 네트워크 내의 이동 호스트와 기지국간 다중 경로를 유지함으로써 경로 단절시 경로 재설정 및 재등록으로 인한 오버헤드를 줄이며 무선 이동 애드-혹 네트워크 내의 패킷을 Mobile-IP 패킷으로 변환하는 기능을 기지국에서 수행하도록 함으로써 이동호스트들의 오버헤드를 감소시키는 기법이다. 성능 평가를 통해, 본 논문에서 제안하는 기법이 단일 경로를 사용하는 일반적인 연동 기법들보다 이동 속도 증가에 따른 처리량 및 단대단 지연이 보다 안정적이며, 노드/링크가 전혀 중복되지 않는 다중 경로를 사용하는 기법에 비해 낮은 오버헤드를 가짐을 보인다.

비정형적인 무선 센서 네트워크에서 음영지역 자가 구성 실시간 라우팅 프로토콜 (A Hole Self-Organization Real-Time Routing Protocol for Irregular Wireless Sensor Networks)

  • 김상대;김천용;조현종;임용빈;김상하
    • 한국통신학회논문지
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    • 제39B권5호
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    • pp.281-290
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    • 2014
  • 무선 센서 네트워크의 실시간성은 단대단 거리를 기반으로 각 노드에서 유지해야할 최소 전송 속도를 정의하고 이를 만족하는 노드들을 매 홉마다 선택함으로써 일정 시간 내에 목적지까지 도달하는 것을 보장하는 것이다. 따라서 실시간성은 소스와 싱크사이의 거리에 매우 의존적이다. 하지만 전달과정 중 음영지역을 만난 경우에 이를 우회하기 위한 탐지 시간과 전송 노드에서는 예상할 수 없는 음영지역의 크기 때문에 이동 거리를 예상할 수 없게 된다. 따라서 노드는 실시간성을 위해 유지해야할 최소한의 전송속도를 정의할 수 없게 되고 실시간 전송에 문제가 발생한다. 따라서 이 문제를 해결하고자 음영지역 주변 노드 스스로 음영지역을 탐지하고, 이를 이용하여 소스는 음영지역을 탐지하지 않고 우회지점을 통해 고정된 거리를 우회함으로써 전송 중 음영지역으로 인한 문제를 해결하는 방안을 제안한다. 제안된 방안은 음영지역 경계노드들이 스스로 음영지역 근처에 위치하고 있는 것을 인지하고 상호간에 통신을 통하여 음영지역을 모델링함으로써, 데이터를 전송할 소스는 해당 음영지역 정보를 탐지하지 않고 우회하는 방법을 사용한다. 시뮬레이션은 기존방안에 비해 더 나은 실시간성을 가지는 것을 보인다.

독립신호 교차로에서의 교통안전을 위한 서비스수준 결정방법의 개발 (DEVELOPMENT OF SAFETY-BASED LEVEL-OF-SERVICE CRITERIA FOR ISOLATED SIGNALIZED INTERSECTIONS)

  • Dr. Tae-Jun Ha
    • 대한교통학회:학술대회논문집
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    • 대한교통학회 1995년도 제27회 학술발표회
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    • pp.3-32
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    • 1995
  • The Highway Capacity Manual specifies procedures for evaluating intersection performance in terms of delay per vehicle. What is lacking in the current methodology is a comparable quantitative procedure for ass~ssing the safety-based level of service provided to motorists. The objective of the research described herein was to develop a computational procedure for evaluating the safety-based level of service of signalized intersections based on the relative hazard of alternative intersection designs and signal timing plans. Conflict opportunity models were developed for those crossing, diverging, and stopping maneuvers which are associated with left-turn and rear-end accidents. Safety¬based level-of-service criteria were then developed based on the distribution of conflict opportunities computed from the developed models. A case study evaluation of the level of service analysis methodology revealed that the developed safety-based criteria were not as sensitive to changes in prevailing traffic, roadway, and signal timing conditions as the traditional delay-based measure. However, the methodology did permit a quantitative assessment of the trade-off between delay reduction and safety improvement. The Highway Capacity Manual (HCM) specifies procedures for evaluating intersection performance in terms of a wide variety of prevailing conditions such as traffic composition, intersection geometry, traffic volumes, and signal timing (1). At the present time, however, performance is only measured in terms of delay per vehicle. This is a parameter which is widely accepted as a meaningful and useful indicator of the efficiency with which an intersection is serving traffic needs. What is lacking in the current methodology is a comparable quantitative procedure for assessing the safety-based level of service provided to motorists. For example, it is well¬known that the change from permissive to protected left-turn phasing can reduce left-turn accident frequency. However, the HCM only permits a quantitative assessment of the impact of this alternative phasing arrangement on vehicle delay. It is left to the engineer or planner to subjectively judge the level of safety benefits, and to evaluate the trade-off between the efficiency and safety consequences of the alternative phasing plans. Numerous examples of other geometric design and signal timing improvements could also be given. At present, the principal methods available to the practitioner for evaluating the relative safety at signalized intersections are: a) the application of engineering judgement, b) accident analyses, and c) traffic conflicts analysis. Reliance on engineering judgement has obvious limitations, especially when placed in the context of the elaborate HCM procedures for calculating delay. Accident analyses generally require some type of before-after comparison, either for the case study intersection or for a large set of similar intersections. In e.ither situation, there are problems associated with compensating for regression-to-the-mean phenomena (2), as well as obtaining an adequate sample size. Research has also pointed to potential bias caused by the way in which exposure to accidents is measured (3, 4). Because of the problems associated with traditional accident analyses, some have promoted the use of tqe traffic conflicts technique (5). However, this procedure also has shortcomings in that it.requires extensive field data collection and trained observers to identify the different types of conflicts occurring in the field. The objective of the research described herein was to develop a computational procedure for evaluating the safety-based level of service of signalized intersections that would be compatible and consistent with that presently found in the HCM for evaluating efficiency-based level of service as measured by delay per vehicle (6). The intent was not to develop a new set of accident prediction models, but to design a methodology to quantitatively predict the relative hazard of alternative intersection designs and signal timing plans.

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