초록
본 논문에서는 자율주행형 다관절 차량용 제어 시스템 구축 시 장치 간 네트워크로 이더넷 기반의 Train Communication Network(TCN)를 적용할 경우 적합한 네트워크 토폴로지를 제안하고 실험을 통하여 그 결과를 측정하여 검증한다. 케이블 수, 포트 수 등 구조적인 제한조건과 네트워크 응답시간, 최대 전송량 등 성능적인 제한조건을 고려하여 네트워크 토폴로지를 제안한다. 스타 토폴로지, 데이지체인 토폴로지, 그리고 이들을 절충한 하이브리드 토폴로지를 각각 적용하여 비교하며 본 논문에서는 특히 하이브리드 토폴로지의 적절한 구성을 위해 그룹으로 묶이는 노드 수를 구한다. 적절하게 노드의 그룹이 구성된 하이브리드 토폴로지는 본 논문에서 최적 토폴로지로 제안하는 구조이다. 먼저 시뮬레이션을 통해 각각의 토폴로지 구성 시의 네트워크 성능에 대한 예상치를 도출하며 이 후 실제 장치를 연결하여 네트워크를 구현한다. 다양한 네트워크 성능 측정 프로그램을 이용하여 각 토폴로지에서의 성능을 측정하고 비교를 통해 제안한 방안의 우수성을 기술한다.
In this paper, we propose a suitable network topology for the Ethernet based Train Communication Network (TCN) for control system in a autonomous multi-articulated vehicle. We propose a network topology considering the structural constraints such as the number of cables and ports, and the performance constraints such as network response time and maximum throughput. We compare the network performances of star topology and daisy chain topology as well as hybrid topology, which is proposed in previous studies and a compromise between daisy chain and star topology. Here, the appropriate number of nodes in a group is obtained for the configuration of the hybrid topology. We first derive estimates of the network performance through simulation with different topologies, and then, implement the network by connecting the actual devices with each network topology. The performance of each topology is measured using various network performance measurement programs and the superiority of the proposed topology is described through comparison.
