Ethernet PONs에서 서비스 클래스별 전송 우선순위를 적용한 DBA 스케쥴링 방식 및 성능 분석

남윤석,Nam Yoon-Seok 한국정보처리학회 2005 정보처리학회논문지 C : 정보통신,정보보안 Vol.12 No.5

EPON 가입자 망은 매체를 공유하고, EPON 가입자의 5트래픽을 통합하여 전송하기 때문에 EPON 대역 할당에 대한 제어 방식이 중요하게 다루어지고 있으며, TDMA에 기반한 DBA 방식은 표준에 포함하지 않아서 다양한 알고리즘이 적용될 수 있다. 본 논문은 최선형 서비스와 지연 우선순위 큐 기반으로 높은 우선순위의 트래픽에 대하여 지연 QoS를 보장하는 DBA 방식에 관한 것으로, 제안된 DBA 방식은 전체 트래픽에 대하여 가상 스케줄링 방식을 사용하고 서비스 클래스의 우선순위에 따라 차례로 각 클래스의 트래픽에 적용하는 방식이며, 표준 규격에 명시된 MAC 메시지를 사용하며 DBA 기능 구성이 간단하면서도 각 클래스에 맞게 QoS를 보장할 수 있다. 모사시험을 통하여 폴링시간간격, 상향 및 하향 트래픽 부하 등에 따른 서비스 클래스 별 트래픽의 지연시간으로 성능을 평가하였으며, 가입자의 상향 트래픽 발생에 따른 실제 전달된 통합 트래픽의 양 등을 분석하였다. 제안된 방식과 같이 간단한 우선순위 적용으로도 지연 우선 순위가 높은 트래픽에 대하여 QoS 보장이 충분히 수행되는 것을 확인하였다. Because EPON access network shares a medium and aggregates the traffic from EPON subscribers, scheduling media access control on EPON bandwidth allocation is very important. Furthermore DBA mechanism of EPON based on TDMA is out of specification and up to implementation. This paper deals with a DBA method to guarantee the QoS of the delay sensitive traffic on the base of best-effort service and delay priority queue management. The proposed method performs virtual scheduling algorithm for the integrated traffic. It uses the same MAC messages and tries to guarantee the QoS of higher priority traffic first with a simple DBA architecture. We evaluate the algorithm for traffic delay according to polling interval and traffic load of upstream and downstream. The results show that the proposed method can guarantee the QoS of the delay sensitive traffic with priority of the service classes.

CSS WPAN에서 주파수 편이를 보상하는 확장 Kalman 필터를 사용한 이동노드의 위치추정 방식

남윤석,Nam, Yoon-Seok 한국정보처리학회 2012 정보처리학회논문지 C : 정보통신,정보보안 Vol.19 No.4

WPAN에서 위치추정은 UWB를 사용한 선택적 기능으로 규격화되어 있다. 그러나 실제로는 위치추정 기능이 제공되고, 가격이 저렴하고 개발환경이 제공되고 있는 CSS(Chirp Spread Spectrum) 소자를 주로 사용하고 있다. CSS 소자는 2.4GHz 주파수 대역을 사용하고, 표본화 클럭 주파수가 UWB에 비하여 낮고, 시각정보추출 정확도가 떨어지므로 거리추정 오차가 크게 나타난다. 거리추정 오차는 SDS-TWR 방식을 사용하여 10m 거리에서 30cm~1m 정도로 알려지고 있으며, ($10m{\times}10m$) 환경에서 위치추정 오차는 1~2m 정도로 알려지고 있다. 따라서 보다 개선된 성능이 요구되는 응용을 위해서는 거리추정 이후의 후처리 알고리즘 개발이 중요하게 되었다. 본 논문에서는 고정노드의 주파수편이를 확장 Kalman 필터에 적용하는 방식을 연구하였으며, 각 고정노드의 주파수 편이를 공통의 상태변수와 각 고정노드별 주파수편이 상수로 구분하고 이를 통합하는 주파수편이 보상 확장 Kalman 필터 방식을 제안하였다. 제안된 방식은 CSS WPAN 노드를 사용하여 10cm 이하로 매우 정확한 위치오차 범위 내에서도 이동노드의 위치를 추정할 수 있음을 확인하였다. The function of location estimation in WPAN has been studied and specified on the ultra wide band optionally. But the devices based on CSS(Chirp Spread Spectrum) specification has been used widely in the market because of its functionality, cheapness and support of development. As the CSS device uses 2.4GHz for a carrier frequency and the sampling frequency is lower than that of the UWB, the resolution of a timestamp is very coarse. Then actually the error of a measured distance is very large about 30cm~1m at 10 m depart. And the location error in ($10m{\times}10m$) environment is known as about 1m~2m. So for some applications which require more accurate location information, it is very natural and important to develop a sophisticated post processing algorithm after distance measurements. In this paper, we have studied extended Kalman filter with the frequency offsets of anchor nodes, and proposed a novel algorithm frequency offset compensated extended Kalman filter. The frequency offsets are composed with a variable as a common frequency offset and constants as individual frequency offsets. The proposed algorithm shows that the accurate location estimation, less than 10cm distance error, with CSS WPAN nodes is possible practically.

고속 UWB에서 주파수 편이 보상을 사용한 거리추정 성능향상

남윤석,장익현,Nam, Yoon-Seok,Jang, Ik-Hyeon 한국정보처리학회 2009 정보처리학회논문지 C : 정보통신,정보보안 Vol.16 No.2

WPAN에서는 해상도가 높은 UWB 신호를 사용하여 노드 간의 거리를 추정하고 이로부터 이동노드의 위치를 추정한다. 비동기 거리추정 방식은 고정노드와 이동노드 간에 비동기 상태에서 노드간의 거리를 추정하는 바 각 노드 국부클럭의 주파수 차이에 의한 영향이 심각하다. 고속 UWB에서는 각 노드 국부클럭의 주파수 차이에 의한 영향을 감소시키기 위하여 비동기 TWR 방식을 연속으로 수행하고, 상대주파수 편이 보상방안을 제시하고 있다. 본 논문에서는 고속 UWB의 상대주파수 편이 보상 수식을 완성하고, 이를 적용하는데 대한 문제점을 분석하고, 정확한 주파수편이 보상 방안을 제안한다. 거리추정 방식은 원래의 TWR, 상대주파수 편이 보상 및 정확한 주파수 편이 보상 방식에 의한 TWR에 대하여 시뮬레이션으로 성능을 분석하였다. 상대주파수편이 방식과 정확한 주파수편이 방식은 잡음이 없는 상태에서는 유사한 성능을 나타내었다. 제안된 정확한 주파수 편이 방식은 SNR이 열악한 환경에서 상대주파수 편이 보상 방식보다 정확한 거리를 추정하는 것을 확인하였다. UWB signal with high resolution capability can be used to estimate ranging and positioning in wireless personal area networks. The clock frequency differences of nodes have serious affects on asynchronous ranging methods to estimate locations of mobile nodes. The specification of high rate UWB describes successive TWR method with the estimation of a relative clock frequency offset. In this paper, we complete the ranging equations using relative frequency offset and time information, and propose a method to estimate the exact frequency offsets. We evaluate the ranging algorithms with simulation. The results show that the performances of the algorithms using frequency offsets are very close without noise. But, at noise environment, the method of exact frequency offsets shows better performance than that of relative frequency offsets.

무선 센서망에서의 사후 무선동기 기반 능동형 단반향 거리추정 방식

남윤석,배병철,Nam, Yoon-Seok,Bae, Byoung-Chul 대한임베디드공학회 2010 대한임베디드공학회논문지 Vol.5 No.4

Two-way ranging methods such as TWR and SDS-TWR have been considered for many ranging systems because these methods are useful in the absence of synchronization. To estimate the location of a mobile node, complicated ranging procedures consisting of ranging frames between an anchor node and the mobile node are performed. Supporting multiple mobile nodes such as a few hundreds or thousands and several anchor nodes, the ranging procedures have the fatal disadvantage of processing delay and inefficient traffic bandwidth. On the other hand, the one-way ranging method is simple and fast, but susceptible to network synchronization. In this paper, we propose a method to modify asynchronous ranging equations to establish exact frequency or frequency offset, a method to estimate frequencies or frequency offsets, and a method to establish post-facto synchronization with anchor nodes. The synchronization for a node pair is adapted using instantaneous time information and corresponding difference of distances can be determined. We evaluate the performance of TWR, SDS-TWR and proposed ranging algorithms.

FR/ATM 연동에서의 UPC 방식

남윤석(Yoon Seok Nam),박원식(Won Sik Park) 한국정보처리학회 1999 정보처리학회논문지 Vol.6 No.11

Current disk systems are generally designed to reduce read traffic more effectively. Hence, write traffic of the I/O workload could potentially become a bottleneck of the disk system performance. In order to overcome this problem without much cost, this paper presents using outermost-zone track of multi-zoned recording disk as a secondary disk cache. The proposed disk cache improves the disk system performance by following exploitations : speed difference between block transfer and track transfer, difference in transfer rate between outermost-zone tracks and inner tracks, reduction in the seek time caused by decreasing the number of disk cache tracks, and idle period during burst accesses. In addition, it does not waste the disk space because it allocates the caching space by the cylinder unit. The simulation results show that the proposed system improves 2.54~3.11 times better in terms of average response time for write operations than existing disk systems.

한국 재래돼지, 중국 메산돈, 유럽돼지간의 OGT 유전자 길이 다형성 연구

남윤석 ( Yoon Seok Nam ),김두완 ( Doo Wan Kim ),김명직 ( Myoung Jik Kim ),조규호 ( Kyu Ho Cho ),김종국 ( Jong Gug Kim ) 한국동물자원과학회(구 한국축산학회) 2015 축산기술과 산업 Vol.6 No.2

한국 재래돼지는 일반적으로 약 2000년 전 중국 북부지방을 거쳐 한반도로 유래 되었다고 생각된다. 재래돼지는 그 수가 급격히 감소하여, 1980년대에는 멸종의 위기에 처하기도 하였다 복원을 위한 노력으로 재래돼지는 2008년에 품 종으로 등록되었다. 돼지에서 품종특이적 마커를 추가로 발견하기 위하여 O-linked N-acetylglucosarnine transferase (00η 유전자의 변이를 연구하였다. OGT 유전자는 X 크로모좀에 위하고 있으며, OOT는 표적 단백질에 0-1 inked-β -N-acetylglucosamine을 추가히는데 촉매 역할을 수행하는 효소이다.OGT 유전자의 20번 Lntron에서 돼지의 품종간 에 길이의 다형성 (length polymorphism)이 확인되었다 Duroc, Landrace, Yorkshire 품종(BB 유전자형)에서는 재래 돼지나 중국 메산돈(AA 유전자형)에 비해 20번 IIIπon 이 281-bp 더 길었다 유럽종 돼지에서 281-bp의 insertion이 일어난 것으로 사료된다. 추가 분석결과 재래돼지는 OGT 유전자의 AA, AB, BB 유전자형을 포함하여, 이 좌위가 고 정되지 않은 것으로 판단된다 재래돼지의 OGT 유전자형을 확인한 후에 유럽종과의 교잡종을 생산하면, 자손들의 OGT 유전자형에 따라서 X 크로모좀이 어느 품종에서 기원하는지를 확인하는데 도움이 될 것으로 사료된다.

히스토그램 분포함수를 이용한 영상분할의 일반화

남윤석(Yoon Seok Nam),하영호(Yeong Ho Ha),김수중(Soo Joong Kim) 대한전자공학회 1986 대한전자공학회 학술대회 Vol.1986 No.6

LR - WPAN 을 사용한 홈네트워크에서의 위치인식 방식

남윤석(Yoon-Seok Nam),최은창(Eun-Chang Choi),허재두(Jae-Doo Huh),조무호(Moo-Ho Cho) 한국통신학회 2004 한국통신학회 학술대회 및 강연회 Vol.2004 No.12

무선 센서망에서의 주파수 차이 추정 비동기 Ranging 방식

남윤석 ( Yoon Seok Nam ),허재두 ( Jae Doo Huh ) 한국정보처리학회 2008 정보처리학회논문지 C : 정보통신,정보보안 Vol.15 No.1

무선 센서망에서 이동노드의 위치를 추정하는데 센서노드의 클럭주파수 차이는 TOF 추정에 중요한 파라메타이며, 이동노드와 고정노드 간의 거리 추정에 크게 영향을 미친다. IEEE802.15.4a에서는 별도의 유선 등에 의한 망동기 공급이 없는 상태에서도 주파수 차이에 둔감한 비동기 TWR 및 SDS-TWR 거리 추정 방식을 제안하고 있다. 그러나 제안된 비동기 TWR 및 SDS-TWR 방식은 여전히 노드 쌍에 따른 주파수 차이, 프레임 처리 시간, 프레임 처리 시간 차이 등에 의한 영향을 충분히 제거하지 못하고 있다. 특히 주파수 차이가 큰 저가의 발진기 사용, 서로 다른 하드웨어 및 소프트웨어에서 동작하는 센서노드는 더 큰 위치추정 오류를 유발할 수 있다. 본 논문은 주파수 차이를 추정하는 방식을 제안하고, 기존의 TWR 및 SDS-TWR 방식에 적용하였다. 시뮬레이션을 통하여 주파수 차이 추정을 적용한 제안된 방식은 주파수 차이의 영향을 감소시켜 TWR 및 SDS-TWR 등의 성능을 개선시켰으며, 25cm 이하의 위치오류가 발생하는 것을 확인하였다. The clock frequency difference of sensor nodes is one of main parameters in TOF estimation and affect to degrade ranging algorithms to estimate positions of mobile nodes in wireless sensor networks. The specification of IEEE802.15.4a describes asynchronous TWR and SDS-TWR insensitive to frequency difference without any additional network synchronization. But the TWR and SDS-TWR can not eliminate sufficiently the effect of frequency difference of node pair, packet processing delay and its difference. Especially use of low cost oscillator with wide range offset, sensor node with different hardware and software can make the positioning errors worse. We propose an estimation method of frequency differences, and apply the measured frequency differences to TWR and SDS-TWR. We evaluate the performance of the proposed algorithm with simulation, and make certain that the proposed method enhances the performance of existing algorithms with positioning errors less than 25 cm.

무선센서망에서의 비동기 거리추정 성능 개선

남윤석(Yoon-Seok Nam),김상현(Sang-Hyun Kim),허재두(Jae-Doo Huh) 한국통신학회 2008 한국통신학회 학술대회 및 강연회 Vol.2008 No.4