• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제9권1호
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• pp.90-98
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• 2003

The real-time industrial network, often referred to as fieldbus, is an important element for building automated manufacturing systems. Thus, in order to satisfy the real-time requirements of field devices, numerous fieldbus protocols have been announced. But the application of fieldbus has been limited due to the high cost of hardware and the difficulty in interfacing with multi-vendor products. Therefore, as an alternative to fieldbus, the computer network technology, especially Ethernet (IEEE 802.3), is being adapted to the industrial environment. However, the crucial technical obstacle for Ethernet is its non-deterministic behavior that makes it inadequate for industrial applications where real-time data have to be delivered within a certain time limit. Recently, the development of switched Ethernet shows a very promising prospect for industrial application due to the elimination of uncertainties in the network operation resulting in much improved performance. This paper focuses on the application of the switched Ethernet for industrial communications. More specifically, this paper presents an analytical and experimental performance evaluation of the switched Ethernet and a case study about networked control system.

• 대한임베디드공학회논문지
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• 제17권3호
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• pp.185-190
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• 2022

We propose a high speed data communication method for motor drive systems with fast control cycle in order to collect state variables of motor control without degrading control performance. Ethernet is chosen for communication device, and multi-core DSP architecture is exploited for communication processing load distribution. The communication program including network protocol stack and motor control program are assigned to two separate cores, and data between two cores are exchanged using interrupt-based inter-process communication mechanism, which enables to achieve a high-speed communication performance without degrading the motor control performance. The performance of developed communication method is demonstrated by real experiments using TCP, UDP and Raw Socket protocols in an experimental setup consisting of TI's TMS320F28388D motor control card and MS Windows PC.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제3권3호
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• pp.51-61
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• 2010

Nowadays, there are various networked systems with many computers. In most networked systems, a crucial objective is to keep transmitting and/or receiving data continuously even though failures exist. How can one make a computer continue transmitting and/or receiving data even when there are some errors on a link? Fault-Tolerant Ethernet (FTE) can be a solution to this question. In this paper, we propose a Localized Software-based Fault-Tolerant Ethernet (LSFTE). Our new approach fulfills the general FTE requirements. It takes advantage of redundant cable lines to maintain communication in a faulty environment. A software layer, which uses a simple and effective algorithm, is added above the LAN card driver software to detect and overcome faults. For our approach, there is no need to change the existing hardware or the end-use interfaces. Furthermore, the fault-detection time is reduced significantly compared to the conventional software-based approach.

• 전기학회논문지
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• 제59권10호
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• pp.1923-1928
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• 2010

The IEC 61850 protocol proposed for the interoperability between IEDs(intelligent electronic devices) adopts the prioritized switched ethernet as its communication channel because substation bus is utilized to exchange both real-time and non real-time messages. The prioritized switched ethernet uses IEEE 802.1Q/p QoS(Quality of Service) in addition to IEEE 802.3 ethernet to enhance the real-time characteristics. However, IEEE 802.1Q/p QoS has priority-blocking problem that occurs when higher-priority frame transmission request during lower-priority frame transmission. To resolve this problem, this paper proposes P(Preemptive)-Ethernet. P-Ethernet uses the modified IEEE 802.1Q/p frame format and new priority preemption mechanism. This paper also implements P-Ethernet controller using FPGA (Virtex-4) and MicroBlaze processor. From the implementation results, P-Ethernet controller shows a improved latency and jitter of transmission period compare to the normal ethernet controller.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2002년도 합동 추계학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.472-475
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• 2002

This paper presents a high speed ethernet communication and depulication method of communication to prevent decrease of reliability that was generated by high speed communication. Thus communication reliability was improved and this paper was considered that if any physical breakdown of line of communication occurred, other line of communication could operate collect. This paper used Flash memory for setting storage of backup data at Electric Car that have an humidity and a temperature and an impact. also improved reliability and besides matching data format to windows data format realized to confirm application program at PC or note book computer.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2000년도 하계학술대회 논문집 A
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• pp.570-572
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• 2000

In this paper, we present the configuration of Direct Load Control System using TCP/Ethernet Module for the Load Management Europe and America has operated the DLC system by many communication system, and Taiwan, Japan has controlled the cooling load at peak hours of power system. Up to now, Many Researches for the DLC of communication method, so called, pager, power line carrier, ripple control, etc. has advanced. Now, we present new communication method for the DLC using TCP/Ethernet module which is widespread all over the world.

• 대한임베디드공학회논문지
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• 제16권6호
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• pp.247-251
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• 2021

We propose a protocol for Ethernet-based industrial real-time communication networks. In the protocol, the master periodically transmits control frames to all slaves, and the ring-type network topology is selected to achieve high-speed transmission speed. The proposed protocol is implemented in the form of both firmware and Linux kernel modules. To improve the transmission speed, the MAC address table is disabled in the firmware implementation, and the NAPI function of the Ethernet driver is removed in the Linux kernel module implementation. A network experiment environment is built with four ARM processor-based embedded systems and network operation experiments are performed for various frame sizes. From the experimental results, it is verified that the proposed protocol normally operates, and the firmware implementation shows better transmission speed than the Linux kernel module implementation.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제42권4호
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• pp.7-14
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• 2005

통신망에 대한 토폴로지 발견에 대한 기존의 연구는 주로 IP망에 대한 것으로 이더넷 장비의 토폴로지 발견은 배제되었다. 그러나 가격대비 성능이 우수한 이더넷 망이 점차 매트로 화되면서 이더넷 망에 대한 토폴로지 발견을 통하여 이더넷 망 관리에 대한 필요성이 요구 되었다. 하지만 벤더 의존적인 토폴로지 발견 알고리즘과 2계층 포워딩 테이블에 의존적인 토폴로지 발견 알고리즘으로 인하여 메시 구조의 토폴로지는 발견하지 못한다. 본 논문에서는 이러한 제약을 극복하기 위하여 이더넷 망을 브리지 망과 호스트 망으로 구분하여 각 망에 효과적인 토폴로지 발견 알고리즘을 제안한다. 두 가지 종류의 망의 경계에 있는 브리지들을 에지 브리지라고 정의하고 에지 브리지 내부의 브리지 망은 스패닝 트리 프로토콜과 관련된 표준 MIB에 의하여 메시 구조의 토폴로지 발견이 가능하고 에지 브리지의 외부 망인 호스트 망은 2계층 포워딩 테이블과 관련된 표준 MIB을 이용함으로써 실시간적인 호스트망의 토폴로지 발견이 가능하다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제1권2호
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• pp.13-20
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• 2008

최근 대부분의 첨단 임무 (mission critical) 시스템이 컴퓨터 노드 연결에 의한 Ethernet 네트워크 기반으로 구성되고 있어, 이에 따른 시스템 신뢰성 측면이 더욱 중요한 요소로 대두되고 있다. 본 논문은 첨단 임무 시스템의 신뢰도를 높이기 위하여 일반화되고 있는 고장 극복(Fault Tolerant) Ethernet의 개념을 이중화 관점에서 정립하고, 이를 위한 핵심 사항인 노드 이중화 구현 방식을 비교하여 제시한다. 고장 극복개념을 위한 기본 구성인 Ethernet 이중화를 독립형 이중화와 통합형 이중화로 구분하여 분석하였다. 또한 노드 이중화 구현 방식은 기존의 소프트웨어 접근 방식과 하드웨어 접근 방식은 물론, 최근 본 연구팀의 일부가 제안한 복합 (hybrid) 방식도 함께 비교 대상으로 하였다. 실시간이 요구되는 첨단 임무 시스템의 경우는 하드웨어 접근 방식 또는 복합 방식이 적합하고, Commercial-Off-The-Shelf (COTS) 사용이 요구되는 시스템의 경우는 소프트웨어 접근 방식이나 복합 방식의 선택으로 귀결된다.

• 융합보안논문지
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• 제7권4호
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• pp.1-8
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• 2007

최근 공개 표준과 통합 네트워크에 대한 요구가 증가하며, 하위 제어 계층에서도 이더넷 네트워크를 기반으로 한 시스템의 도입이 증가하고 있다. TCP/IP 기반의 네트워크를 상위 계층에서 하위 제어 계층까지 사용하는 방식으로 확장함으로써 공장 자동화용 애플리케이션을 이더넷 상에서 구현, 상위 관리 프로그램 및 DB 시스템과 직접 연동되는 통합 망 개념의 공장 자동화 시스템을 완성할 수 있게 된다. 본 논문에서 구현된 시스템은 공장 자동화 전용 이더넷 제어 시스템의 국제 표준인 Ethernet/IP 표준 시스템을 기반으로 하는 제어용 통신 디바이스를 구현하는 것을 목표로 하였다. 본 논문에서 구현된 시스템은 CIP의 표준 인터페이스에 기반한 네트워킹 기능을 수행하며, 이더넷 네트워크 환경이 다른 제어 시스템의 규격에 비하여 큰 대역폭을 갖고 있는 시스템이므로 네트워크의 데이터 전송 특성을 상당히 개선됨을 실험을 통하여 확인하였다.