• 제목/요약/키워드: Fault-tolerance

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임의 주기를 가지는 실시간 멀티 태스크를 위한 체크포인트 구간 최적화 (Optimizing Checkpoint Intervals for Real-Time Multi-Tasks with Arbitrary Periods)

  • 곽성우;양정민
    • 전기학회논문지
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    • 제60권1호
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    • pp.193-200
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    • 2011
  • This paper presents an optimal checkpoint strategy for fault-tolerance in real-time systems. In our environment, multiple real-time tasks with arbitrary periods are scheduled in the system by Rate Monotonic (RM) algorithm, and checkpoints are inserted at a constant interval in each task while the width of interval is different with respect to the task. We propose a method to determine the optimal checkpoint interval for each task so that the probability of completing all the tasks is maximized. Whenever a fault occurs to a checkpoint interval of a task, the execution time of the task would be prolonged by rollback and re-execution of checkpoints. Our scheme includes the schedulability test to examine whether a task can be completed with an extended execution time. A numerical experiment is conducted to demonstrate the applicability of the proposed scheme.

Fault-tolerant ZigBee-based Automatic Meter Reading Infrastructure

  • Hwang, Kwang-Il
    • Journal of Information Processing Systems
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    • 제5권4호
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    • pp.221-228
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    • 2009
  • Due to low cost, low-power, and scalability, ZigBee is considered an efficient wireless AMR infrastructure. However, these characteristics of ZigBee can make the devices more vulnerable to unexpected error environments. In this paper, a fault-tolerant wireless AMR network (FWAMR) is proposed, which is designed to improve the robustness of the conventional ZigBee-based AMR systems by coping well with dynamic error environments. The experimental results demonstrate that the FWAMR is considerably fault-tolerant compared with the conventional ZigBee-based AMR network.

Fault Tolerant Homopolar Magnetic Bearings with Flux Invariant Control

  • Na Uhn-Joo
    • Journal of Mechanical Science and Technology
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    • 제20권5호
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    • pp.643-651
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    • 2006
  • The theory for a novel fault-tolerant 4-active-pole homopolar magnetic bearing is developed. If any one coil of the four coils in the bearing actuator fail, the remaining three coil currents change via an optimal distribution matrix such that the same opposing pole, C-core type, control fluxes as those of the un-failed bearing are produced. The hompolar magnetic bearing thus provides unaltered magnetic forces without any loss of the bearing load capacity even if any one coil suddenly fails. Numerical examples are provided to illustrate the novel fault-tolerant, 4-active pole homopolar magnetic bearings.

영상변류기 동작 방식을 이용한 2개의 컨버터 병렬 운전시 고장 탐지 및 분리 (Fault Detection and Isolation of Parallel Operation of Two Converters Using Zero Current Transformer Method)

  • 손승찬;성세진
    • 전력전자학회논문지
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    • 제5권4호
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    • pp.409-416
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    • 2000
  • 시스템 특성상 fault tolerant system을 위해 두개의 컨버티를 1개의 전류센서를 사용하여 영상변류기 동적 방식으토 병렬 운전하는 경우 컨버터에 고자이 발생하면 영상변류기 출력은 두 컨버터 공급 전류 차이이므로, 어떤 컨버터에서 고장이 발생하였는지 고정 탐지 및 분리가 곤란히였다. 본 논문에사는 fault tolerant system를 위해 2 개의 컨버터를 병렬 운전하는 경우 캔버터의 고장 탐지 및 분리를 위한 방안올 제시하고 실험을 통하여 제안한 방법의 타당성을 확인하였다.

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Simulated Fault Injection Using Simulator Modification Technique

  • Na, Jong-Whoa;Lee, Dong-Woo
    • ETRI Journal
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    • 제33권1호
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    • pp.50-59
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    • 2011
  • In the current very deep submicron technology era, fault tolerant mechanisms perform an essential function to cope with the effects of soft errors. To evaluate the effectiveness of the fault tolerant mechanism, reliability engineers use simulated fault injections using either saboteur modules or mutants in the simulation model. However, the two methods suffer from both inefficiency in the simulation mechanism and difficulties with the experimental setups. To overcome these inefficiencies, we propose the Verilog-based simulated fault injection (VFI) technique. VFI has the following advantages. First, modification of the design model is unnecessary. Second, the fault injection simulation procedure is simple and efficient. Third, various types of fault injection experiments can be performed. To evaluate the effectiveness of the proposed methodology, we developed a VFI environment using the ICARUS Verilog Simulator. From the experimental results, we were able to qualitatively evaluate the reliability of the target simulation models and to assess the effectiveness of the employed fault-tolerance mechanisms.

다중 채널 ATM 스위치에서의 장애 관리 (Fault Management in Multichannel ATM Switches)

  • 오민석
    • 한국통신학회논문지
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    • 제28권8A호
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    • pp.569-580
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    • 2003
  • 다중 채널 스위치 구조의 중요한 이점 중의 하나는 스위치 내부의 장애에 대한 내성 (tolerance)을 스위치 구조에 결합시킬 수 있다는 것이다. 예를 들어 하나의 다중 채널 그룹에 속하는 경로에 장애가 있을 경우, 장애 경로로 통과했어야 하는 트래픽을 나머지 경로가 책임 질 수 있다. 또한 스위치 소자에 발생하는 장애는 ATM 셀(cell)의 잘못된 라우팅을 야기하거나 순서를 뒤바꾸게 할 수 있다. 본 논문에서는 다중 채널 크로스바(crossbar) ATM 스위치에서의 장애 위치 알고리즘을 제안하였다. 최적의 알고리즘은 시간적으로 최상의 성능을 보여주지만, 계산상으로는 복잡하여 결과적으로 실제 구현을 어렵게 만든다. 이러한 단점을 극복하기 위해 최적의 알고리즘보다 계산상으로 효율적인 온라인 알고리즘을 제안하였다. 성능은 시뮬레이션을 통해 검증하였으며 그 결과로서 온라인 알고리즘의 성능은 랜덤 (random) 트래픽 및 버스트한 (bursty) 트래픽에 대해 거의 최적에 가까운 성능을 보여 준다. 끝으로 장애 위치 확인 알고리즘에 의해 제공되는 정보를 이용한 장애 복구 알고리즘을 제안하였다.

무선 센서 네트워크에서의 감지범위 보존을 위한 백업 노드 기반 결함 허용 기법 (A Backup Node Based Fault-tolerance Scheme for Coverage Preserving in Wireless Sensor Networks)

  • 한주선;하란
    • 한국정보과학회논문지:정보통신
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    • 제36권4호
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    • pp.339-350
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    • 2009
  • 무선 센서 네트워크에서 센서 노드의 한정된 배터리 자원은 네트워크 수명에 직접적인 영향을 끼친다. 따라서 불필요한 전력 소모를 줄이기 위해, 많은 경우 최소한의 센서 노드만을 활성 모드로 유지하고 나머지는 휴면 모드로 유지한다. 그러나 이러한 경우, 예상하지 못한 결함으로 인해 센서 노드가 감지 및 전송 기능을 수행하지 못하게 되면 네트워크 서비스를 안정적으로 제공할 수가 없다. 따라서 센서노드의 결함에도 불구하고 감지수준을 일정하게 유지하는 것은 신뢰성 있는 감지환경을 제공하는 데 있어 매우 중요하다. 본 논문에서는 센서 노드의 결함으로 인한 감지수준 저하의 문제를 효과적으로 극복하기 위해 FCP(Fault-tolerant Coverage Preserving) 기법을 제안한다. FCP 기법에서는 각 활성 노드에 대해 백업 노드 집합을 미리 선정하여, 활성 노드의 결함 시 결함 노드를 대신하도록 한다. 성능 평가 결과, FCP 기법이 기존 결함 허용 기법들에 비해 평균 87.2% 향상된 감지범위 보존 성능을 보일 뿐 아니라, 추가 백업 노드 수와 추가 제어 메시지 전송량 측면에서도 각각 평균 57.6%, 평균 99.5% 향상된 효율성을 제공함을 보였다.

A Realization Method of Fault-tolerant Control of Flexible Arm under Sensor Fault by Using an Adaptive Sensor Signal Observer

  • Izumikawa Yu;Yubai Kazuhiro;Hirai Junji
    • Journal of Power Electronics
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    • 제6권1호
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    • pp.8-17
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    • 2006
  • In this paper, we propose a fault-tolerant control system for the position control and vibration suppression of a flexible arm robot. The proposed control system has a strain gauge sensor signal observer based on a reaction force observer and detects a fault by monitoring an estimated error. In order to improve the estimation accuracy, the plant parameters included in the sensor signal observer are updated by using the strain gauge sensor signal in normal time through the adaptive law. After fault detection, the proposed control system exchanges the faulty sensor signal for the estimated one and switches to a fault mode controller so as to maintain the stability and the control performance. We confirmed the effectiveness of the proposed control system through several experiments.

동적 결함 트리 (Dynamic Fault Tree) 알고리즘을 이용한 시스템의 신뢰도 평가에 관한 연구 (A Study on System's Reliability Evaluation Using DFT Algorithm)

  • 김진수;양성현;이기서
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 1998년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.280-287
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    • 1998
  • In this paper, Dynamic Fault Tree algorithm(DFT algorithm) is presented. This new algorithm provides a concise representation of dynamic fault tolerance system structure with redundancy, dynamic redundancy management and complex fault & error recovery techniques. And it allows the modeler to define a dynamic fault tree model with the relative advantages of both fault tree and Markov models that captures the system structure and dynamic behavior. This algorithm applies to TMR and Dual-Duplex systems with the dynamic behavior and show that this algorithm captured the dynamic behavior in these systems with fault & error recovery technique, sequence-dependent failures and the use dynamic spare. The DFT algorithm for solving the problems of the systems is more effective than the Markov and Fault tree analysis model.

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4륜 조향을 이용한 Steer-by-Wire 시스템의 고장 허용 제어 전략 (Fault Tolerant Control Strategy for Four Wheel Steer-by-Wire Systems)

  • 노성훈;권백순
    • 자동차안전학회지
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    • 제15권2호
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    • pp.13-20
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    • 2023
  • This paper presents a fault tolerant control strategy for Steer-by-Wire (SbW) systems. Among many problems to be solved before commercialization of SbW systems, maintaining reliability and fault tolerance in such systems are the most pressing issues. In most previous studies, dual steering motors are used to achieve actuation redundancy. However, relatively few studies have been conducted to introduce fault tolerant control strategies using rear wheel steering system. In this work, an actuator fault in front wheel steering is compensated by active rear wheel steering. The proposed fault tolerant control algorithm consists of disturbance observer and sliding mode control. The fault tolerant control performance of the proposed approach is validated via computer simulation studies with Carsim vehicle dynamics software and MATLAB/Simulink.