• 제목/요약/키워드: synchronization accuracy

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정밀 시각동기를 이용한 TDoA 기반의 위치 탐지 (TDoA-Based Practical Localization Using Precision Time-Synchronization)

  • 김재완;엄두섭
    • 한국통신학회논문지
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    • 제38C권2호
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    • pp.141-154
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    • 2013
  • 신호수신장치들간 시각 동기화는 TDoA를 이용한 위치 탐지에 있어 가장 중요한 전제 사항이 된다. 본 논문에서는 시스템의 시각동기 정확도를 위하여 고정밀도의 OCXO와 DPLL을 이용하여 원자 클럭을 사용하는 GPS 위성으로부터 수신되는 1 pps(pulse per second) 신호에 위상동기 되는 방식을 제안한다. GPS 기반 고정밀 타이밍 레퍼런스의 성능은 근본적으로 매우 우수한 장기간에 걸친 주파수 안정도(long-term frequency stability)를 갖는 GPS 타이밍 신호의 특성을 따라간다고 볼 수 있으며, GPS 타이밍 신호에 동기가 되면 0.001 ppb(part per billion) 급의 초정밀 타이밍 레퍼런스를 통해 시각 동기의 정확도를 향상시킨다. 제안하는, 향상된 시각 동기 정확도를 통해 TDoA 기반의 위치 탐지 기술에서의 측정 오차를 평가하고, 시각동기 오차 개선 방법이 TDoA 기반의 위치 측정 오차를 크게 개선함을 보인다.

Time Synchronization Error and Calibration in Integrated GPS/INS Systems

  • Ding, Weidong;Wang, Jinling;Li, Yong;Mumford, Peter;Rizos, Chris
    • ETRI Journal
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    • 제30권1호
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    • pp.59-67
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    • 2008
  • The necessity for the precise time synchronization of measurement data from multiple sensors is widely recognized in the field of global positioning system/inertial navigation system (GPS/INS) integration. Having precise time synchronization is critical for achieving high data fusion performance. The limitations and advantages of various time synchronization scenarios and existing solutions are investigated in this paper. A criterion for evaluating synchronization accuracy requirements is derived on the basis of a comparison of the Kalman filter innovation series and the platform dynamics. An innovative time synchronization solution using a counter and two latching registers is proposed. The proposed solution has been implemented with off-the-shelf components and tested. The resolution and accuracy analysis shows that the proposed solution can achieve a time synchronization accuracy of 0.1 ms if INS can provide a hard-wired timing signal. A synchronization accuracy of 2 ms was achieved when the test system was used to synchronize a low-grade micro-electromechanical inertial measurement unit (IMU), which has only an RS-232 data output interface.

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Power Consumption Analysis of Prominent Time Synchronization Protocols for Wireless Sensor Networks

  • Bae, Shi-Kyu
    • Journal of Information Processing Systems
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    • 제10권2호
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    • pp.300-313
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    • 2014
  • Various Time Synchronization protocols for a Wireless Sensor Network (WSN) have been developed since time synchronization is important in many time-critical WSN applications. Aside from synchronization accuracy, energy constraint should also be considered seriously for time synchronization protocols in WSNs, which typically have limited power environments. This paper performs analysis of prominent WSN time synchronization protocols in terms of power consumption and test by simulation. In the analysis and simulation tests, each protocol shows different performance in terms of power consumption. This result is helpful in choosing or developing an appropriate time synchronization protocol that meets the requirements of synchronization accuracy and power consumption (or network lifetime) for a specific WSN application.

나로우주센터 표준시각 동기화장비 기술동향 (Technical Trend of Time Synchronization Equipment in Naro Space Center)

  • 한유수;최용태
    • 항공우주산업기술동향
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    • 제6권1호
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    • pp.116-123
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    • 2008
  • 발사임무와 관련한 각종 통제장비 및 추적장비들은 정해진 시간에 따른 기능 수행과 장비간 연동 데이터의 시간 동기화를 위하여 정확한 시간을 필요로 한다.표준시각 동기화를 위한 다양한 표준들이 있으며, 정확도와 구축비용 등을 고려하여 적합한 표준을 채택하여 사용할 수 있다. 또한 각 장비에서 수신한 표준시각을 유지하기 위하여 사용되는 오실레이터는 특성에 따라 다양한 종류가 있으며 요구되는 시간 정확도 및 성능에 따라서 사용되는 제품이 달라 질 수 있다. 본 논문에서는 각종 오실레이터의 특성과 표준시각 동기화에 일반적으로 사용되는 표준에 대해서 살펴보고 또한 현재 나로우주센터에 구축되어 있는 표준시각분배망에 대해서도 간략히 소개한다.

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The Comparison of RBS and TDP for the Sensor Networks Synchronization

  • Lee, Hyo-Jung;Kim, Byung-Chul;Kwon, Young-Mi
    • Journal of Information Processing Systems
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    • 제1권1호
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    • pp.70-74
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    • 2005
  • Sensor networks have emerged as an interesting and important research area in the last few years. These networks require that time be synchronized more precisely than in traditional Internet applications. In this paper, we compared and analyzed the performance of the RBS and TDP mechanisms in the view of the number of generated messages and the synchronization accuracy. The reason that we chose be RBS ad the TDP mechanism to be compared is because the RES is an innovative method to achieve the high accurate synchronization. And TDP is a new method taking over the NTP method which has been used widely in the Internet. We simulated the performance of two methods assuming the IEEE 802.11 CSMA/CA MAC. As for the number of nodes in the sensor networks, two situations of 25 (for the small size network) and 100 (for the large size network) nodes are used. In the aspect of the number of messages generated for the synchronization, TDP is far better than RBS. But, the synchronization accuracy of RBS is far higher than that of TDP. We cm conclude that in a small size sensor networks requiring very high accuracy, such as an application of very high speed objects tracking in a confined space, the RBS is more proper than TDP even though the RBS may generate more traffic than TDP. But, in a wide range sensor networks with a large number of nodes, TDP is more realistic though the accuracy is somewhat worse than RBS because RBS may make so many synchronization messages, and then consume more energies at each node. So, two mechanisms may be used selectively according to the required environments, without saying that the one method is always better than the other.

무선 센서 네트워크에서 시각 동기 정확도 분석 (Accuracy Analysis of Time Synchronization in Wireless Sensor Networks)

  • 황소영
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제17권6호
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    • pp.1487-1495
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    • 2013
  • 센서 네트워크의 여러 핵심 기술 요소 중에서 시각 동기 기술은 센서 네트워크 응용에 필수 요소이다. 여러 노드들로부터 같은 이벤트의 중복 감지 인식, 기록된 이벤트의 발생순서 구분, 이동체의 이동 속도 계산 등에 시각 정보는 기저 데이터가 된다. 본 논문에서는 다양한 무선 센서 네트워크 시각 동기 기법 중 대표적인 시각 동기 모델인 pair-wise 시각 동기 알고리즘을 대상으로 시각 동기 오류 요소를 추출하고 이러한 오류 요소가 시각 동기 정확도에 끼치는 영향을 이론적으로 분석하였다. 또한 시뮬레이션을 통해 이론적 분석 결과를 검증하였다. 이러한 결과는 향후 센서 네트워크 시각 동기 알고리즘의 성능 개선이나 개발에 활용될 것으로 기대된다.

Measurement Scheme for One-Way Delay Variation with Detection and Removal of Clock Skew

  • Aoki, Makoto;Oki, Eiji;Rojas-Cessa, Roberto
    • ETRI Journal
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    • 제32권6호
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    • pp.854-862
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    • 2010
  • One-way delay variation (OWDV) has become increasingly of interest to researchers as a way to evaluate network state and service quality, especially for real-time and streaming services such as voice-over-Internet-protocol (VoIP) and video. Many schemes for OWDV measurement require clock synchronization through the global-positioning system (GPS) or network time protocol. In clock-synchronized approaches, the accuracy of OWDV measurement depends on the accuracy of the clock synchronization. GPS provides highly accurate clock synchronization. However, the deployment of GPS on legacy network equipment might be slow and costly. This paper proposes a method for measuring OWDV that dispenses with clock synchronization. The clock synchronization problem is mainly caused by clock skew. The proposed approach is based on the measurement of inter-packet delay and accumulated OWDV. This paper shows the performance of the proposed scheme via simulations and through experiments in a VoIP network. The presented simulation and measurement results indicate that clock skew can be efficiently measured and removed and that OWDV can be measured without requiring clock synchronization.

소리 파형을 이용한 다수 동영상간 시간축 동기화 기법 (Timeline Synchronization of Multiple Videos Based on Waveform)

  • 김신;윤경로
    • 방송공학회논문지
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    • 제23권2호
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    • pp.197-205
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    • 2018
  • 파노라마 이미지는 현재 흔하게 사용되는 기술 중 하나이다. 하지만, 아직까지 파노라마 비디오 제작은 기술적 어려움이 존재한다. 360도 카메라와 같은 특수 카메라가 없을 경우, 파노라마 비디오 제작은 더욱 어려워진다. 파노라마 비디오를 제작하기 위해서는 여러 지점에서 촬영한 다수의 동영상의 시간축을 동기화할 필요가 있다. 하지만 카메라 내부 시계를 통한 시간축 동기화 기법은 내부 하드웨어 차이로 인해 오차가 발생할 수 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 영상 정보 또는 소리 정보를 이용한 다수 비디오 간 시간축 동기화 연구가 진행되었다. 하지만 영상 정보를 이용하는 경우 정확도와 프로세싱 시간에 문제가 있으며 소리 정보를 이용하는 경우 노이즈에 민감하거나 멜로디가 없으면 동기화가 없다는 문제점이 있다. 따라서 본 논문에서는 소리 파형을 이용한 다수 비디오 간 시간축 동기화 기법을 제안한다. 영상 정보 기반 시간축 동기화 기법보다 높은 동기화 정확도를 보여주며 시간적 효율성을 보여준다.

단일 플러딩 라우팅 알고리즘을 활용한 센서 네트워크의 시간 동기화 기법 (A Time Synchronization Method of Sensor Network using Single Flooding Algorithm)

  • 신재혁;김영신;전중남
    • 정보처리학회논문지C
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    • 제18C권1호
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    • pp.15-22
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    • 2011
  • 일반적으로 센서 네트워크는 라우팅 트리를 구축한 후에 시간 동기화를 수행한다. 이로 인하여 시간 동기화가 늦어지고 교환하는 패킷이 증가하여 에너지를 많이 소모하는 문제를 유발한다. 본 논문에서는 한 번의 플러딩 과정으로 라우팅 트리를 구축하고 이와 동시에 시간 동기화를 수행하는 TSRA (Time Synchronization Routing Algorithm) 알고리즘을 제안한다. 라우팅 패킷에 패킷 수신 시간과 패킷 전송시간을 추가하여 두 노드간 시간 차이를 구하고, 시간 차이를 전송함으로써 노드들 간의 시간 동기화를 구현한다. 시뮬레이션에 의하여 제안하는 알고리즘은 기존의 동기화 알고리즘인 TPSN과 동등한 수준의 정확도를 보이면서 동기화 속도 및 에너지 소모 면에서 우수하다는 것을 입증하였다.

FPGA Implementation of SC-FDE Timing Synchronization Algorithm

  • Ji, Suyuan;Chen, Chao;Zhang, Yu
    • Journal of Information Processing Systems
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    • 제15권4호
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    • pp.890-903
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    • 2019
  • The single carrier frequency domain equalization (SC-FDE) technology is an important part of the broadband wireless access communication system, which can effectively combat the frequency selective fading in the wireless channel. In SC-FDE communication system, the accuracy of timing synchronization directly affects the performance of the SC-FDE system. In this paper, on the basis of Schmidl timing synchronization algorithm a timing synchronization algorithm suitable for FPGA (field programmable gate array) implementation is proposed. In the FPGA implementation of the timing synchronization algorithm, the sliding window accumulation, quantization processing and amplitude reduction techniques are adopted to reduce the complexity in the implementation of FPGA. The simulation results show that the algorithm can effectively realize the timing synchronization function under the condition of reducing computational complexity and hardware overhead.