표제지
국문초록
목차
I. 서론 10
1. 클록 동기화 기법의 역사와 동향 10
2. 연구의 배경 및 목적 11
3. 연구의 범위 및 방법 12
II. 클록 동기화를 위한 이론적 배경 지식 13
1. 컴퓨터의 시계 13
1) 수정발진기 (Crystal Oscillator) 13
2) 하드웨어 클록 장치 16
3) 소프트웨어에서 획득 가능한 클록 29
4) 소프트웨어 API 31
2. 전통적인 클록 동기화 프로토콜 34
1) PTP(The Precision Time Protocol) 34
2) NTP(Network Time Protocol) 39
3. 칼만 필터 소개 43
1) 개념 43
2) 역사 44
3) 계산 개요 45
4) 예제 46
5) 기술의 설명 47
6) 기본 동적 시스템 모형 48
7) 세부내용 49
III. 클록 동기화의 오차가 발생하는 원인 54
1. 클록 소자의 정밀도 문제 54
2. 외란에 의한 클록 주파수의 왜곡 57
3. 네트워크 지연에 의한 클록 동기화 오차 60
4. PTP와 NTP의 선택 61
IV. 클록 동기화 64
1. 주기적 동기화 64
2. 주기적 주파수 동기화 65
3. 칼만 필터를 이용한 재귀적 클록 주파수 동기화 70
V. 결론 73
1. 연구 결과 73
2. 향후 연구 방향 73
참고문헌 76
Abstract 81
〈표 1〉 클록 동기화 기법의 역사 10
〈표 2〉 리눅스 클록 API 목록 31
〈표 3〉 윈도우즈 클록 API 목록 32
〈그림 1〉 4차 산업혁명과 고정밀 클록 동기화 요구사항 11
〈그림 2〉 클록 동기화 연구의 범위 및 방법 12
〈그림 3〉 수정 석영 13
〈그림 4〉 수정발진기 13
〈그림 5〉 석영 손목시계 14
〈그림 6〉 수정발진기의 펄스 14
〈그림 7〉 PTP 프로토콜 운용 환경 34
〈그림 8〉 PTP 프로토콜 동기화 메시지 운용 38
〈그림 9〉 NIP 프로토콜 운용 환경 40
〈그림 10〉 NTP 프로토콜 동기화 메시지 운용 42
〈그림 11〉 칼만 필터의 예측과 보정 50
〈그림 12〉 칼만 필터의 수치적 사례 52
〈그림 13〉 같은 클록 소자의 주파수 불일치 문제 54
〈그림 14〉 주기적 클록 동기화 55
〈그림 15〉 마스터-슬레이브간 클록 오프셋 55
〈그림 16〉 단발성 클록 동기화에 따른 오차 분석 56
〈그림 17〉 수정발진기 57
〈그림 18〉 외란에 의한 클록 속도(주파수)의 변화 57
〈그림 19〉 마스터-슬레이브 클록 오프셋의 미분 58
〈그림 20〉 충격성 잡음을 제거한 마스터-슬레이브 클록 오프셋의 미분 58
〈그림 21〉 고주파 잡음을 제거한 마스터-슬레이브 클록 오프셋의 미분 59
〈그림 22〉 네트워크 지연에 따른 클록 동기화 오차의 원인 60
〈그림 23〉 PTP 프로토콜 동기화 메시지 운용 61
〈그림 24〉 PTP 동기화의 동기화 결과 61
〈그림 25〉 NTP 프로토콜 동기화 메시지 운용 62
〈그림 26〉 NTP 동기화의 동기화 결과 62
〈그림 27〉 60초 간격 주기적 동기화 및 1㎐ 표본화 오차 측정 64
〈그림 28〉 1초 간격 주기적 동기화 및 10㎐ 표본화 오차 측정 64
〈그림 29〉 클록 주파수 동기화 개념 65
〈그림 30〉 클록 주파수 동기화 기법 66
〈그림 31〉 고주파 잡음을 제거한 마스터-슬레이브 클록 오프셋의 미분 68
〈그림 32〉 주기적 클록 주파수 동기화 오차 69
〈그림 33〉 시험의 네트워크 및 컴퓨터 부하 72
〈그림 34〉 클록 주파수 동기화에 칼만 필터를 이용한 재귀적 클록 동기화 오차 72
〈그림 35〉 GPS를 이용한 모바일 플랫폼 사이의 클록 동기화 오차 분석 74
〈그림 36〉 본 연구의 WAN 환경 적용성 연구 74