• Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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• 2011.10a
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• pp.479-482
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• 2011

This paper proposes a design of a ship backbone network-based on the survival and efficiency of the ship network. Currently IEC operates the standard ship network, a standard specification "IEC 61162-410 maintains the operation of the network. IEC 61162-410 offers a high stability of the ship network by using terminal equipment. But current studies are incomplete because it has been assumed that the ship's network will operate at double its current capacity. This paper analyzes the double ship backbone topology for an organization and then will summarise the minimum costs required to implement the ship backbone topology using an ILP. Also, we present an effective traffic assignment technique that uses an ILP, metaheuristic, heuristic algorism-based underlying the ship backbone network. The results by experimenting the design of the network confirmed a greter efficiency, stability and cost-effectiveness of the ship network.

• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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• v.16 no.7
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• pp.1416-1427
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• 2012

This paper proposes a design technique of a survivable ship backbone network, which describes a near optimal configuration scheme of physical and logical topologies of which the survivable ship backbone network consists. We first analyze and present an efficient architecture of a survivable ship backbone network consisting of redundant links and ship devices with dual communication interfaces. Then, we present an integer linear programming-based configuration scheme of a physical topology with regard to the proposed ship backbone network architecture. Finally, we present a metaheuristic-based configuration scheme of a logical topology, underlying the physical topology.

• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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• v.16 no.5
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• pp.922-931
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• 2012

This paper studies a series of logical topology reconfiguration processes corresponding to a series of traffic demand changes in a ship backbone network. The proposed reconfiguration technique is to minimize costly changes of traffic forwarding paths and minimize the average hop distance of traffic forwarding paths in terms of ship backbone network performance simultaneously. Performance evaluation is conducted to illustrate the efficiency of the proposed reconfiguration technique. It shows that the proposed reconfiguration technique yields efficient performance in the entire series of reconfiguration processes.

• Annual Conference of KIPS
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• 2009.04a
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• pp.1132-1135
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• 2009

최근 지능형 선박(Smart Ship)에 탑재되는 정보화 장비의 종류 및 수량이 증가하고 있는 조선 산업계 동향에도 불구하고, 이들 장비를 효율적으로 통합하고 제어할 수 있는 선박의 백본 네트워크에 대한 연구는 미흡한 실정이다. 따라서 본 논문에서는 지능형 선박의 특수성을 고려한 백본 네트워크로, 네트워크 생존성과 트래픽 효율성 측면에서 최적 성능을 나타내는 선박 통신시스템(SAN : Ship Area Network)을 설계하고자 한다. 이를 위해 지능형 선박에 설치되는 이중화 네트워크 토폴로지 및 이를 효율적으로 운용하는 통신 프로토콜에 대한 연구를 수행하였다. 또한 제안한 선박 통신 시스템의 최적 성능을 그래프 이론, 시뮬레이션, 그리고 구현 명세 등을 포함한 체계적이고 실증적인 분석을 통해 검증하였다.

• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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• v.16 no.4
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• pp.701-712
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• 2012

The concept of $k$-shortest disjoint paths is considered important because the establishment of primary and backup forwarding paths exploiting shorter distance and faster propagation time is a dominant consideration for the design of a survivable backbone network. Therefore, we need to evaluate how well the concept of $k$-shortest disjoint paths is exploited for the design of a survivable ship backbone network considering the international standard related to ship backbone networks, the IEC61162-410 standard specifying how to manage redundant message transmissions among ship devices. Performance evaluations are conducted in terms of following objective goals: link capacity, hop and distance of primary and backup paths, even distribution of traffic flows, restoration time of backup forwarding paths, and physical network topology connectivity.

• Annual Conference of KIPS
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• 2010.11a
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• pp.1795-1798
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• 2010

본 논문에서는 TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) 기반의 모니터링 및 관리 시스템인 단순 네트워크 관리 프로토콜(SNMP : Simple Network Management Protocol)을 분석하여 모니터링 관리 프로토콜 설계에서 고려되어야 할 요구 사항 및 성능인자를 기술하였다. 또한 선박 네트워크 장치의 장애 및 통신선의 절체와 같은 동시 다발적인 사고로 인한 결손에 효율적으로 대처하기 위한 장애 관리 기능과 앞선 요구사항 및 성능 인자를 고려 하여 선박용 백본 네트워크 기반에서의 실시간 모니터링 관리 프로토콜을 설계 하였다.

• Annual Conference of KIPS
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• 2010.11a
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• pp.1442-1445
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• 2010

오늘날 통신기술의 급속한 발달에 따라 자동화 및 무인화 서비스를 제공하는 지능형 선박에 대한 연구, 개발이 활발이 진행 되고 있다. 이에 선박 내 각 장비들의 기능이 고도화 됨으로써, 선박네트워크 환경에서 이들 장비를 효율적으로 제어할 수 있는 연구가 필요한 실정이다. 지능형 선박의 백본 네트워크는 네트워크 구축 환경의 제약과 자동화 및 무인화 특징을 가진다는 점에서, 선박의 사고로 인한 네트워크의 결손이 큰 재해를 가져올 수 있으므로 고수준의 생존성이 요구된다. 따라서 본 논문에서는 고생존 선박 통신망을 고려하여 네트워크 통신 장비들이 이중화 경로를 통해 서로 연결된 이중화 네트워크 토폴로지를 최소의 비용으로 설계하였다. 설계한 이중화 네트워크 토폴로지를 이론적 분석 및 ILP(Integer Linear Programming)를 통해 실험한 결과, 네트워크 생존성에 우수한 성능을 나타내는 것을 확인할 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2022.11a
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• pp.111-112
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• 2022

자율운항 선박, 무인선 개발과 동 분야 디지털트윈 구현을 위해서는 선박 내부 데이터의 수집을 담당할 고신뢰성 선내 통신망 확보가 필수적이다. WiFi와 같은 전파 기반의 무선통신 시스템은 금속 구조물로 구성되는 선박 내 환경 자체가 원활한 통신의 장애 요소이다. 이러한 극한 환경 극복을 위해 자기장을 금속 표면에 유기하여 비 전파 기반으로 무선통신을 가능하게 하는 표면파 통신이 대안이 될 수 있다. 선박 전체의 일반 배치 관점에서 표면파 통신은 상갑판을 통해 크게 거주구역, 화물구역, 선수구역 및 기관구역 간 백본 통신망을 구성할 수 있으며 각 구역 별로는 부재의 개구부를 통해 금속 표면의 연속면을 확보하여 통신할 수 있다. 수밀 격벽의 표면파 통신 관통을 위해 비 도전체로 수밀은 유지한 채 아주 미세한 구멍을 확보하는 것으로도 금속 표면의 연속성을 확보할 수 있다. 이러한 표면파 통신을 활용하면 전파 기반의 무선통신, 비 전파 기반의 무선통신을 통합적으로 구성하여 선박 전체로는 선내 무선 백본망 구성, 그리고 각 구역 별로는 IoT 센서 네트워크 등의 선박 내부 고신뢰성 무선통신 확보가 가능하다.

• The KIPS Transactions:PartC
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• v.17C no.1
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• pp.119-128
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• 2010

In the shipbuilding industry, due to the global trends where the number of IT (Information Technology) devices of a smart ship have been increased rapidly, the need to develop a new shipboard backbone network has recently emerged for integrating and managing the IT devices of a smart ship efficiently. A shipboard backbone network requires high survivability because it is constructed in automatic and unmanned smart ships where a failure of the backbone network can cause critical problems. The purpose of this paper thus is to study SAN (Ship Area Network) as a efficient shipboard backbone network, considering particularity of shipboard environment and requirement of high survivability. In order to do so, we designed a dual network topology that all network nodes, including the IT devices installed in a smart ship, are connected each other through dual paths, and reuding tht IT devices pnstalles supporices network survivability as well as t Iffic efficiency for the dual network topology. And then, we verified the performance of the suggested SAN by theoretical and practical analysis including the graph theory, the probability theory, implemental specifications, and computer simulations.