[論文レビュー] Specification and Verification of Uplink Framework for Application of Software Engineering using RM-ODP

Krit Salah-ddine, Jalal Laassiri+1 more|arXiv (Cornell University)|Apr 30, 2012

Advanced Software Engineering Methodologies参考文献 24被引用数 3

ひとこと要約

本稿では、RM-ODPの視点とUML/VHDL-AMSを用いてアナログ信号処理のモデル化と検証を行うことで、タイミング、並行性、順序制御の制約に焦点を当てた、無線モバイル端末アプリケーション向けの上行リンクフレームワークを提案する。上行リンク経路、特にマイクロホンアンプの利得と信号整合性の有効な仕様定義と検証を示しており、組み込みシステムにおける産業的要件工学の課題に対して実用的な解決策を提供する。

ABSTRACT

This paper present a survey and discussion of the Reference Model for Open Distributed Processing (RM-ODP) viewpoints; oriented approaches to requirements engineering viewpoint and a presentation of new work in the application wireless mobile phone, this area which has been designed with practical application using the Unified Modelling Language (UML)/VHDL_AMS (VHSIC Hardware Description Language Analog and Mixed-Signal). We mainly focus on rising and fulling time, action, uplink behaviour constraints (sequentiality, non determinism and concurrency constraints).We discuss the practical problems of introducing viewpoint; oriented requirements engineering into industrial software engineering practice and why these have prevented the widespread use of existing approaches. The goal of this article is to check the uplink path using the MIC (Microphone amplifier) with all analog inputs, and check the amplifier gain. This paper provides an example of using the Uplink Framework to build a comprehensive, good solution for Application Wireless Mobile Phone. Finally, we discuss how well this approach addresses some outstanding problems in requirements engineering (RE) and the practical industrial problems of introducing new requirements engineering methods.

研究の動機と目的

• 組み込み無線システムへの視点指向要件工学の適用における産業的課題に対処すること。
• モバイル端末アプリケーションの上行リンク経路の形式的仕様定義と検証フレームワークを開発すること。
• アンプ利得やタイミング制約（順序性、非決定性、並行性）を含むアナログ信号動作のモデル化と検証すること。
• 理論的要件工学手法と産業現場における実践的ソフトウェア工学の間のギャップを埋めること。
• RM-ODPおよびUML/VHDL-AMSの実世界のモバイル端末システム設計への実用性と有効性を実証すること。

提案手法

• 無線モバイルシステムにおける要件工学のための複数の視点を定義するためにRM-ODPフレームワークを適用すること。
• システムレベルのモデリングにUMLを、アナログおよびミックスドシグナル動作の仕様定義にVHDL-AMSを用いること。
• マイクロホンアンプ（MIC）およびアナログ入力処理を含む上行リンク経路のモデリング。
• 立ち上がり時間・立ち下がり時間などのタイミング制約およびアクションの順序付けの形式的検証。
• 並行性と非決定性の制約をシステムモデルに統合し、正確な動作シミュレーションを可能にすること。
• シミュレーションおよび形式的解析を通じてアンプ利得と信号整合性の検証。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 RM-ODPの視点は、無線モバイル端末システムにおけるリアルタイム制約を効果的にモデル化・検証するためにどのように適用可能か？
• RQ2 UMLとVHDL-AMSを併用することで、上行リンク経路上のアナログおよびミックスドシグナル動作をどの程度効果的にモデル化・検証できるか？
• RQ3 産業的ソフトウェア工学における視点指向要件工学の導入に際して、実際の障壁は何か？
• RQ4 提案されたフレームワークは、信号処理における並行性、非決定性、順序付きタイミングをどの程度適切に処理できるか？
• RQ5 このフレームワークは、上行リンク経路上での正しいアンプ利得と信号整合性を保証できるか？

主な発見

• 上行リンクフレームワークは、マイクロホンアンプ利得と信号タイミングを含む上行リンク経路を効果的にモデル化・検証した。
• RM-ODPの視点とUML/VHDL-AMSの統合により、複雑なアナログおよびミックスドシグナル動作の形式的仕様定義が可能になった。
• フレームワークは、システム設計における順序性、非決定性、並行性の制約を効果的に捉え、強制した。
• このアプローチは産業的ソフトウェア工学における実用的適用性を示し、視点指向RE手法の導入に際する主な障壁に対処した。
• シミュレーション結果により、上行リンク経路上でアンプ利得と信号整合性が正しく保たれていることが確認され、フレームワークの正しさが検証された。
• 本手法は、組み込みモバイル端末システム開発の包括的かつ検証可能なソリューションを提供する。