국내 철도신호설비들이 점차 전자화 되어감에 따라 이러한 신호제어장치간 인터페이스를 위한 표준 통신 프로토콜의 필요성이 점점 증대되고 있다. 본 논문에서는 이러한 기존의 철도신호용 프로토콜에 대한 분석을 하였다 그리고 철도신호용의 새로운 프로토콜의 설계를 위한 데이터 링크 프로토콜의 성능평가 모델을 설명하고, 이를 바탕으로 새롭게 설계된 철도신호용 통신 프로토콜에 대한 구조를 제시하고 성능평가 모델에 의한 기존의 프로토콜과 비교분석을 수행하였다. 프로토콜 평가모델에 의한 기존 프로토콜과 설계한 프로토콜의 비교결과 많은 성능개선이 있음을 확인하였다.
인터넷의 급속한 성장으로 현재 통신 네트워크에서는 통신 프로토콜로서 TCP/IP 프로토콜을 주로 사용하고 있다. 그러나 이와는 달리 국내의 TMN(Telecommunication Management Network) 등에서는 ISO(International Organization for Standardization)에서 제안한 OSI(Open System Interconnection) 프로토콜을 통신 프로토콜로서 여전히 사용하고 있다. 대표적 통신 프로토콜인 TCP/IP와 OSI 프로토콜은 특성, 구조 및 제공하는 기능에서 서로 많은 차이점을 가지고 있어 두 프로토콜간의 연동은 쉽지 않다. 본 연구를 통하여 얻고자 하는 목표는 IP 네트워크클 통하여 연결된 OSI 프로토콜 시스템들간의 상호 연동이나. 본 논문에서는 IP 네트워크를 통한 OSI 프로토펄 시스템간의 상호 연동 방안으로, 멀티캐스트 통신을 간편하고 효율적으로 수행하는 CBT(Core Based Trees) 멀티캐스트 라우팅을 이용한 새로운 네트워크 터널 방안을 제안하고자 한다.
통신 프로토콜의 설계에 있어 설계 과정의 단순화와 설계된 프로토콜의 논리적 정당성 입증은 중요한 과제이다. 본 논문에서는 FSM을 이용한 통신 프로토콜 설계 과정 효율화를 위한 합성방법을 제안한다. 통신 프로토콜의 속성 정보를 묵시적으로 표현하여 설계 과정이 단순화되도록 기존의 FSM을 확장시켜 CFSM 을 저의한다. 통신 프로토콜의 설계자는 FSM을 이용하여 오류를 고려하지 않은 한 통신 기계 M 만을 기술하며, 동기화를 보장받는 두 통신 기계 M'과 N'이 합성되며 M'과 N'이 오류 회복 기능을 갖도록 오류 회복용 변환 규칙을 적용하여 최종 프로토콜 EM'과 EN'을 얻는다.
본 논문에서는 이동통신 환경에 적합한 키 교환 프로토콜의 기본적인 보안 요소와 요구되는 사항들을 살펴보고 기존의 키 교환 프로토콜들을 분석하여 제시한 보안 요소의 만족여부를 살펴본다. 또한 이를 기반으로 이동통신 환경에 적합한 End-to-End 키 교환 프로토콜을 제안하고 이를 기존의 키 교환 프로토콜들과 비교 분석한다. 제안된 키 교환 프로토콜은 이동통신 단말기에서의 공개키 연산과 교환되는 메시지 수를 줄여 기존의 키 교환 프로토콜과 비교해 볼 때 보다 더 효율적이다.
컴퓨터 통신망과 정보처리기기의 급속한 발전에 따라 다양한 통신 프로토콜이 출현하였다. 이에 따라 다른 종류의 프로토콜 사이의 호환성이 심각한 문제로 대두하였으며, 그 해결 방안으로 OSI(Open Systems Interconnection)의 개념이 정립되었다. OSI는 시스템간의 통신 체계를 개념적으로 정립하고 관련된 프로토콜의 사양을 포함하고 있으나 실제적인 프로토콜 설계, 시험, 구현등의 중요한 부분이 제외되어 있다. 본 고에서는 프로토콜 설계로부터 마지막 시험에 이르기까지 한 통신 프로토콜이 거쳐야할 단계를 체계적으로 정리 분석 하였다. 이 분야는 프로토콜 엔지니어링 이라는 새로운 학문 분야로 컴퓨터 통신의 발전에 큰 기여를 할 것으로 보인다.
본 논문에서는 반도체 제조 공정에서 장비와 호스트간에 통신을 할 수 있는 SECS(SEMI Equipment Communications Standard) 프로토를의 개발을 제안한다. SECS 프로토콜은 메시지 전송을 위한 헤더 부분을 정의하는 SECS-I 프로토콜과 메시지 내용을 정의하는 SECS-II 프로토콜로 나뉘어지는데, RS232 시리얼 통신을 하는 SECS-I 프로토콜 대신에 이더넷(ethernet)을 통해 TCP/IP 통신을 할 수 있는 HSMS 프로토콜을 구현하고자 한다. HSMS(High-speed SECS Message Services)프로토콜은 SECS-I과 마찬가지로 SECS-II 메시지 내용을 전송 할 수 있도록 10바이트 크기의 헤더로 정의된다. HSMS 프로토콜 통신은 TCP/IP를 기반으로 하기 때문에 SECS 메시지 전송을 위한 통신 선로를 설정하기 위해 소켓 API를 응용하고 항상 통신 대기상태를 유지하기 위해 데몬(daemon) 형태로 구성한다. 실제 메시지 내용을 정의하고 있는 SECS-II 프로토콜은 데이터 인덱스 테이블과 표준에 정의된 형식에 맞게 파일형태나 DLL(Dynamic Link Library)형태로 구성하고 프로세스 프로그램(process program)을 수행하기 위해 SECS 프로토콜 표준에서 정의하는 SML(SECS Message Language)형식으로 변환 할 수 있는 스크립트 변환기(script translator)를 구현한다. 또한 HSMS 프로토콜이 전송할 SECS-II 메시지를 저장하기 위한 파라미터를 정의하고 실제 통신을 위한 테스트 베드를 위한 응용 프로그램을 제작한다
인더스트리4.0 시대의 도래로 첨단의 자동화 시스템을 구축하기 위해서는 각 장비들의 정보를 수집,분석,가공,저장 등의 작업을 수행하여야 하며 각 장비들은 통신을 통하여 모든 정보를 통합할 수 있게 하며 통신 시스템은 인더스트리4.0의 시대의 핵심 기술이라 할 수 있다 본 연구에서는 산업 표준프로토콜로 자리잡고 있는 MODBUS 프로토콜을 활용하여 통신 제어를 제안한다. 각 지원되는 기능들을 알아보고 각 프로토콜 파싱기법과 에러처리를 알아보고 MODBUS프로토콜을 만들어 통신제어가 가능함을 확인하였다.
본 논문에서는 신뢰성 있는 통신을 요구하는 철도신호용 정보전송을 위해 설계한 프로토콜과 이 설계된 프로토콜의 데이터 링크제어의 성능분석을 위한 시뮬레이터의 개발에 대해 설명한다. 우선 철도신호용 통신 프로토콜의 성능분석을 위해 Matlab/Simulink 윈도우상의 데이터 링크제어 시스템 화면에서 사용자 인터페이스 블록을 통해 통신 파라미터들을 선택하여 시뮬레이션을 행할 수 있는 시뮬레이션 툴과, Matlab이 제공하는 Rs232통신용API 기능을 이용하여 철도 신호장치간의 통신 프로토콜을 PC상에서 에뮬레이션 할 수 있는 시뮬레이터를 설계하였다.
홈 네트워크 시스템을 구성하고 있는 기기들은 통신 프로토콜을 사용하여 서로 데이터를 주고받는다. 홈 네트워크에는 다양한 통신 프로토콜이 사용되기 때문에 각기 다른 프로토콜로 구현된 기기가 서로 원활히 통신을 하기 위해 상호 운용성이 보장되어야 한다. 본 논문에서는 서로 다른 통신 프로토콜을 사용하는 홈 네트워크 기기간의 상호 운용성을 보장하는 방법으로 이종 프로토콜 사이의 메시지 변환 및 통신이 가능한 홈 게이트웨이를 제안하고 구현하였다. 본 논문에서 제안하는 홈 게이트웨이는 여러 프로토콜을 수용할 수 있으며 이종 프로토콜간 기기의 상태 요청이 발생했을 때 메시지 변환 및 통신 프로토콜로 인한 지연을 감소시키기 위해 기기의 상태 정보를 유지하는 저장소를 가진다.
H.324는 일반 전화망을 이용한 영상 전화 및 회의용 터미널 시스템 규약이며, H.245는 H.324 기반 터미널 양단이 통신을 시작 하거나 끝내기 위해 교환하는 제어 메시지를 처리하는 프로토콜로써, H.324 시스템의 제어 프로토콜의 역할을 담당한다. H.245 프로토콜은 H.324 뿐만 아니라 H.323 등에도 같은 역할을 담당한다. 그래서 멀티미디어 통신에서는 빠질 수 없는 프로토콜 규약으로써 이를 준수하는 프로토콜 모듈들이 다수 개발되어 왔으며 지금도 개발이 진행되고 있다. 그러나, 이를 H.324를 기반으로 하는 멀티미디어 이동 통신 환경에 그대로 적용하는 데 있어서는, 제한된 시스템 자원 등으로 인하여 여러 제약이 따른다. 따라서 기존에 구현된 H.245를 그대로 적용시키는 것은 무리가 있다. 이에 본 연구에서는 ITU-T 영상회의 표준인 H.245를 준수하는 이동 통신 환경의 인터넷 폰 및 휴대전화에서의 멀티미디어 통신에 최적화된 제어 프로토콜 모듈을 선계, 구현하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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