• 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.

• 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.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제44권9호
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• pp.46-53
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• 2007

일반적인 이더넷 브리지망에서의 링크장애복구는 Spanning Tree Protocol(STP) 또는 Rapid STP에 의존하여 왔다. 그러나, 이러한 STP는 기본적인 복구지연시간 때문에 항공기제어와 같은 실시간 서비스에 필요한 신속한 장애 복구기능을 제공하지 못한다. 본 논문에서는 BcN의 백본 장비간의 내고장성을 제공하는 ITU-T의 Automatic Protection Switching(APS)기술과 최근 A380에 항공기용 데이터버스로 기본 장착되고 있는 ARINC 664의 Avionic Full Duplex Switched Ethernet(AFDX)의 성능을 비교한 후, AFDX기술의 성능 향상을 위하여 기존 AFDX망을 메쉬 형태로 모든 스위치들을 연결하고, 링크 장애 발생 시 장애가 발생한 링크를 우회하여 데이터를 전송하여 고장 감내 기능을 향상시킬 수 있는 링크 우회 기법을 제안하였다. 제안된 방법의 성능을 비교 검증하기 위하여 NS-2를 사용하여 기존의 이더넷과 AFDX, APS 및 제안된 기법을 모의실험하였다. 이러한 AFDX기술은 항공기뿐만 아니라 일반적인 BcN 백본망이나 산업자동화 통신망에서도 적용될 수 있는 특징이 있을 것이다.

• 정보와 통신
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• 제26권3호
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• pp.69-75
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• 2009

최근 대부분의 첨단 (Mission Critical) 무기체계가 컴퓨터 노드 연결에 의한 Ethernet 네트워크 기반으로 구성되고 있어, 이에 따른 시스템의 신뢰성 측면이 더욱 중요한 요소로 대두되고 있다. 본고에서는 첨단 무기체계의 신뢰도를 높이기 위한 Fault Tolerant Ethernet (FTE)의 기본인 이중화 방식을 비교 소개하고자 한다. 기존의 소프트웨어 접근방식과 하드웨어 접근방식은 물론, 최근 본 연구팀이 제안한 복합 (Hybrid) 방식도 비교 대상으로 하였다. 또한 FTE 구현 시 필수적 고려사항인 고장감시/자동 복구 Metric 및 관련 Simulation 결과도 함께 제시한다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제12권12호
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• pp.1241-1248
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• 2006

In high reliability systems for industrial network such as railway signal system, fieldbus protocols have been known to satisfy the real-time and fault tolerant requirements. But, the application of fieldbus has been limited due to the high cost of hardware and software, 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 network. In this paper, we propose a switched Ethernet based railway signal system because of its very promising prospect for industrial application due to the elimination of uncertainties in the network operation. In addition, we propose the redundancy architecture for the reliability of network components. More specifically, this paper presents an analytical performance evaluation of switched Ethernet for railway signal system, and shows experimental evaluation of redundancy architecture.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제8권8호
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• pp.37-46
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• 2008

발사통제시스템(Launch Control System)은 유도무기체계에서 유도탄의 발사와 관련된 일련의 절차들을 제어하는 시스템이다. 이 시스템은 지정된 시간 안에 목표물에 대한 교전계획을 생성하고 이 정보를 탄에 장입하며 탄의 발사 제어를 수행해야 한다. 이 때문에 시스템의 하드웨어, 소프트웨어 고장뿐만 아니라 정해진 수행 시간의 초과 때문에도 임무가 실패될 수 있다. 본 논문에서 제안한 것은 발사통제시스템과 같은 내장형 실시간 시스템을 위한 고장허용 이더넷으로 별도의 하드웨어나 소프트웨어 없이 기존 상용의 이더넷 디바이스를 이중화하여 네트워크에 고장허용 기능을 제공하는 방법이다. 이를 위해 시스템의 각 구성 노드들을 이중의 네트워크 채널로 중복 시키고, 네트워크 트래픽에 대한 고장탐지 및 복구를 위해 통신 미들웨어를 설계하고 개발하였다. 이중채녈 기반의 통신 미들웨어를 통해 처리 시간이 중요한 시스템에 네트워크 고장으로 인한 시스템 중지를 방지하고 노드에 통신 손실이 발생하지 않도록 하였다.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제10권2호
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• pp.107-114
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• 2007

This paper describes the Petri Net(PN) model for reliability analysis of fault-tolerant dual Ethernet which Is applied in Naval Combat System. The network for Naval Combat System performs failure detection and auto path recovery by handling redundant path in case of temporary link failure. After studying the behavior of this kind of network, the reliability analysis model is proposed using stochastic Petri Net and continuous-time Markov chains. Finally, the numerical result is analyzed according to changing the failure rate and the recover rate of link.

• 한국통신학회논문지
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• 제37C권11호
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• pp.1162-1169
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• 2012

Mission critical 임무를 수행하는 Ethernet 기반 첨단 네트워크 시스템에서 자동 고장 극복 기능은 시스템의 중단 없는 운용을 위한 중요한 요구사항 중의 하나이다. 이러한 고장 극복 기능은 네트워크 시스템의 각 노드에 멀티 port를 지원하는 네트워크 인터페이스 카드 (Network Interface Card, NIC)를 설치함으로써 가능하다. 현재 가용한 NIC 장치는 두 개 또는 그 이상의 MAC (Media Access Control)을 사용하여, active port 고장 시에 MAC switching하여 자동 고장 극복 기능을 수행한다. 이러한 NIC 장치는 일반적으로 co-processor 및 이를 위한 펌웨어 (firmware)를 필요로 하며, 이에 따라 고장 극복 시간이 길어지고 throughput이 저하되는 단점이 있다. 또한 co-processor를 위한 펌웨어는 전술 환경 변화에 따라 upgrade를 해야 하므로 고장 극복 장치 가격도 상승하게 한다. 본 논문은 기존 하드웨어 방식에서 일반적으로 사용하는 co-processor와 다수 MAC 대신에, 하나의 MAC 만을 사용하는 새로운 하드웨어 방식 NIC 장치 설계 방안을 제시한다. 제시된 새로운 NIC은 단일 MAC과 일반 로직게이트 블럭으로 설계하여 고장 극복 기능을 수행한다. 제안 방식에 따라 NIC을 구현하여 성능 실험을 통해 기존 방식 대비 우수함을 입증하였다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제17권4호
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• pp.43-50
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• 2016

본 논문은 차량용 지능형 네트워크에서 각광 받게 될 이더넷중심의 프로토콜과 데이터 전송 시 임의의 오류에 내성이 있는 알고리즘을 제안하였다. 동시에 시뮬레이션과 실험을 통해 구현과 검증을 시도하여 시스템의 유용성을 증명하였다. 기존의 차량 통신 서비스 시스템에 적용시키기 위한 알고리즘에 대하여 문헌 조사하고 최종적으로 새로운 알고리즘을 구현하였다. 실제 차량용 실시간 데이터의 경우 임의의 값이 불규칙적으로 발생하기 때문에 임의의 데이터를 생성하여 실험을 진행하고 payload의 설정을 표준 형식에 맞추었다. 구현된 알고리즘의 성능을 확인하고자 기존의 알고리즘에서 단일 데이터에서부터 혼합형 (Hybrid-type) 데이터까지 확인하였을 때의 문제점을 확인하고 제안하는 알고리즘의 실효성을 확인하였다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제8권3호
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• pp.264-269
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• 2002

A Dual-Path Ethernet Module(DPEM) is developed to improve Local Area Network (LAN)'s performance, High Availability(H/A) and security. Since a DPEM simply locates at the front end of any network device as a transparent add-on, it does not require sophisticated server reconfiguration. Our evaluation results show that the developed scheme is more efficient than conventional LAN structures in various aspects.