• 제목/요약/키워드: Fault-tolerant network

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AMD 고장감내 다단계 상호 연결망의 설계 및 분석 (Design and Analysis of a Class of Fault Tolerant Multistage Interconnection Networks: the Augmented Modified Delta (AMD) Network)

  • 김정선
    • 한국정보처리학회논문지
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    • 제4권9호
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    • pp.2259-2268
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    • 1997
  • 고성능 병렬처리 시스템에서 다단계 상호 연결망 (Multistage Interconnection Network(MIN))은 프로세서간에 또는 프로세서와 메모리 모듈간에 가격대 효율 면에서 효과적으로 고대역폭의 통신을 제공한다. 본 논문에서는 고장감내 기능, 모듈 구조, 우수한 성능 등으로 인하여 실시간 병렬/분산 처리 시스템에 유용한 복수 경로를 갖는 다단계 상호 연결망 - AMD (Augmented Modified Delta) 연결망 - 의 설계 방법을 제시하였고 그 성능과 신뢰성을 분석하였다. 한편으로 AMD 연결망은 기존 Kappa 연결망의 우수한 성능 및 고장감내 특성을 유지하면서, 다른 한편으로 Kappa 연결망과는 달리 임의의 Delta 연결망으로부터 일관성 있고 쉽게 설계될 수 있다. 또한 Delta 연결망의 경우와 마찬가지로, 모든 AMD 연결망들은 위상학적으로 서로 등가인 특성을 갖는다.

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아이디 기반의 일 라운드 삼자 간 키 합의 프로토콜을 이용한 효율적인 결함 허용 회의 키 합의 방법 (Efficient Fault-Tolerant Conference-Key Agreement using ID-based One Round Tripartite Key Agreement Protocol)

  • 이상호;김종;홍성제
    • 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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    • 제14권5호
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    • pp.512-516
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    • 2008
  • 컴퓨터 네트워크를 이용한 회의에 있어서 공유키 합의 프로토콜은 보안이 필요한 회의에 필수적이다. 그 중에서도 결함 허용 회의 키 합의 프로토콜은 가짜 참여자가 키 생성을 방해한다고 하더라도 정당한 참여자만이 회의키를 공유할 수 있게 만들어주는 방법이다. 그러나 기존의 방법은 가짜 참여자의 수가 많을 경우 효율적으로 동작하지 못한다는 문제점이 있다. 본 논문은 결함 허용 회의키 합의 방법에 아이디 기반의 삼자 간 키 합의 프로토콜을 적용하여 기존의 방법들에 비하여 낮은 키 합의 비용으로 동작하는 결함 허용 회의 키 합의 방법을 제안한다. 실험결과는 효율적이라고 알려진 Yi의 방법보다 제안 방법이 효율적이며, 특히 공격자가 많은 경우엔 더욱 효율적으로 동작하는 것을 보여준다.

다중 고정이 허용되는 다중경로 다단상호접속망에 관한 연구 (A Study on the Multiple Fault-Tolerant Multipath Multistage Interconnection Network)

  • 김대호;임채택
    • 대한전자공학회논문지
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    • 제25권8호
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    • pp.972-982
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    • 1988
  • In multiprocessor systems, there are Omega network and M network among various MIN's which interconnect the processor and memory modules. Both one-path Omega network and two-path M network are composed of Log2N stages. In this paper, Augmented M network (AMN) with 2**k+1 paths and Augmented Omega network (AON) with 2**k paths are proposed. The proposed networks can be acomplished by adding K stage(s) to M network and Omega network. Using destination tag, routing algorithm for AMN and AON becomes simple and multiple faults are tolerant. By evaluating RST(request service time) performance of AMN and AON with (Log2N)+K stages, we demonstrated the fact that MMIN (AMN) with 2**k+1 paths performs better than MMIN(AON) with 2**k+1. paths.

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결함허용 양자 컴퓨팅을 위한 양자 오류 복호기 연구 동향 (Research Trends in Quantum Error Decoders for Fault-Tolerant Quantum Computing)

  • 조은영;온진호;김재열;차규일
    • 전자통신동향분석
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    • 제38권5호
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    • pp.34-50
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    • 2023
  • Quantum error correction is a key technology for achieving fault-tolerant quantum computation. Finding the best decoding solution to a single error syndrome pattern counteracting multiple errors is an NP-hard problem. Consequently, error decoding is one of the most expensive processes to protect the information in a logical qubit. Recent research on quantum error decoding has been focused on developing conventional and neural-network-based decoding algorithms to satisfy accuracy, speed, and scalability requirements. Although conventional decoding methods have notably improved accuracy in short codes, they face many challenges regarding speed and scalability in long codes. To overcome such problems, machine learning has been extensively applied to neural-network-based error decoding with meaningful results. Nevertheless, when using neural-network-based decoders alone, the learning cost grows exponentially with the code size. To prevent this problem, hierarchical error decoding has been devised by combining conventional and neural-network-based decoders. In addition, research on quantum error decoding is aimed at reducing the spacetime decoding cost and solving the backlog problem caused by decoding delays when using hardware-implemented decoders in cryogenic environments. We review the latest research trends in decoders for quantum error correction with high accuracy, neural-network-based quantum error decoders with high speed and scalability, and hardware-based quantum error decoders implemented in real qubit operating environments.

DSP 마이크로컨트롤러를 사용한 CAN 네트워크 기반 유도전동기고장진단 시스템 설계 (Design of Network-Based Induction Motors Fault Diagnosis System Using Redundant DSP Microcontroller with Integrated CAN Module)

  • 윤충섭;홍원표
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제19권5호
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    • pp.80-86
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    • 2005
  • 유도전동기는 프로세스산업과 다른 산업분야에 광범위하게 적용되는 매우 중요한 기기이다. 프랜트를 운전함에 있어서 이의 신뢰성, 효율 및 성능은 매우 중요한 관심사항이다. 특히 유도전동기의 고장을 미리 검출하여 진단하고 고장 아래에서도 시스템이 안전하고 신뢰성 있는 성능을 가질 수 있는 고장허용제어의 실현이 매우 중요하다. 따라서 본 논문에서는 고정자전류신호 검출과 디지털 신호 프로세싱에 의한 효과적인 유도전동기의 베어링 고장검출 및 진단 기반을 가진 고장허용제어 시스템을 구축하였다. 또한 모타 고장허용제어에 기본이 되는 제어 하드웨어 구조를 제시하였으며 실험을 통하여 이 시스템의 실시간 데이터 취득 성능을 확인하였다.

FTCARP: A Fault-Tolerant Routing Protocol for Cognitive Radio Ad Hoc Networks

  • Che-aron, Zamree;Abdalla, Aisha Hassan;Abdullah, Khaizuran;Rahman, Md. Arafatur
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제8권2호
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    • pp.371-388
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    • 2014
  • Cognitive Radio (CR) has been recently proposed as a promising technology to remedy the problems of spectrum scarcity and spectrum underutilization by enabling unlicensed users to opportunistically utilize temporally unused licensed spectrums in a cautious manner. In Cognitive Radio Ad Hoc Networks (CRAHNs), data routing is one of the most challenging tasks since the channel availability and node mobility are unpredictable. Moreover, the network performance is severely degraded due to large numbers of path failures. In this paper, we propose the Fault-Tolerant Cognitive Ad-hoc Routing Protocol (FTCARP) to provide fast and efficient route recovery in presence of path failures during data delivery in CRAHNs. The protocol exploits the joint path and spectrum diversity to offer reliable communication and efficient spectrum usage over the networks. In the proposed protocol, a backup path is utilized in case a failure occurs over a primary transmission route. Different cause of a path failure will be handled by different route recovery mechanism. The protocol performance is compared with that of the Dual Diversity Cognitive Ad-hoc Routing Protocol (D2CARP). The simulation results obviously prove that FTCARP outperforms D2CARP in terms of throughput, packet loss, end-to-end delay and jitter in the high path-failure rate CRAHNs.

무선 센서 네트워크를 위한 간섭 인지 기반의 결함 허용 QoS 라우팅 기법 (A Fault-Tolerant QoS Routing Scheme based on Interference Awareness for Wireless Sensor Networks)

  • 김현태;나인호
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제22권2호
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    • pp.148-153
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    • 2012
  • 본 논문에서는 무선 센서 네트워크에서 실시간 대용량 데이터를 전송하고자 할 때 QoS 요구조건과 에너지 효율성 요구를 만족시킬 수 있는 간섭 인지 기반의 결함 허용 QoS 라우팅 기법을 제안한다. 제안된 기법에서는 처리량을 최대화하고 지연시간을 최소화하기 위해 간섭비율과 예측전송시간을 기반으로 하는 새로운 누적 경로 메트릭을 사용하여 전송 경로에 결함이 발생하더라도 최적의 전송경로를 결정하도록 한다. 마지막으로, 시뮬레이션을 통하여 제안된 라우팅 기법을 사용하면 네트워크 처리량 및 지연시간 측면에서 성능이 향상됨을 보인다.

Design of Fault Diagnostic and Fault Tolerant System for Induction Motors with Redundant Controller Area Network

  • 홍원표;윤충섭;김동화
    • 한국조명전기설비학회:학술대회논문집
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    • 한국조명전기설비학회 2004년도 학술대회 논문집
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    • pp.371-374
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    • 2004
  • Induction motors are a critical component of many industrial processes and are frequently integrated in commercially available equipment. Safety, reliability, efficiency, and performance are some of the major concerns of induction motor applications. Preventive maintenance of induction motors has been a topic great interest to industry because of their wide range application of industry. Since the use of mechanical sensors, such as vibration probes, strain gauges, and accelerometers is often impractical, the motor current signature analysis (MACA) techniques have gained murk popularity as diagnostic tool. Fault tolerant control (FTC) strives to make the system stable and retain acceptable performance under the system faults. All present FTC method can be classified into two groups. The first group is based on fault detection and diagnostics (FDD). The second group is independent of FDD and includes methods such as integrity control, reliable stabilization and simultaneous stabilization. This paper presents the fundamental FDD-based FTC methods, which are capable of on-line detection and diagnose of the induction motors. Therefore, our group has developed the embedded distributed fault tolerant and fault diagnosis system for industrial motor. This paper presents its architecture. These mechanisms are based on two 32-bit DSPs and each TMS320F2407 DSP module is checking stator current, voltage, temperatures, vibration and speed of the motor. The DSPs share information from each sensor or DSP through DPRAM with hardware implemented semaphore. And it communicates the motor status through field bus (CAN, RS485). From the designed system, we get primitive sensors data for the case of normal condition and two abnormal conditions of 3 phase induction motor control system is implemented. This paper is the first step to drive multi-motors with serial communication which can satisfy the real time operation using CAN protocol.

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고 신뢰성 큐브 네트웍 (Enhanced Cube Network for the High Reliability)

  • 문영성
    • 인터넷정보학회논문지
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    • 제4권6호
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    • pp.25-31
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    • 2003
  • 고성능 컴퓨팅 및 통신을 위하여 상호연결네트워크는 효율적이며 신뢰성이 높아야 한다. 상호연결네트워크의 훨트 톨러런스를 높이기 위해 제안되었던 이전 방안들은 효율성이 떨어지거나 추가적인 오버헤드가 너무 많이 필요하였다. 따라서 본 논문에서는 비교적 간단한 구조로 높은 신뢰성을 제공하면서도 효율적인 상호연결네트워크를 제안한다. 제안된 구조의 신뢰도를 이전의 제안되었던 구조와 비교하여 우수함을 입증한다.

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qPALS: Quality-Aware Synchrony Protocol for Distributed Real-Time Systems

  • Kang, Woochul;Sha, Lui
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제8권10호
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    • pp.3361-3377
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    • 2014
  • Synchronous computing models provided by real-time synchrony protocols, such as TTA [1] and PALS [2], greatly simplify the design, implementation, and verification of real-time distributed systems. However, their application to real systems has been limited since their assumptions on underlying systems are hard to satisfy. In particular, most previous real-time synchrony protocols hypothesize the existence of underlying fault tolerant real-time networks. This, however, might not be true in most soft real-time applications. In this paper, we propose a practical approach to a synchrony protocol, called Quality-Aware PALS (qPALS), which provides the benefits of a synchronous computing model in environments where no fault-tolerant real-time network is available. qPALS supports two flexible global synchronization protocols: one tailored for the performance and the other for the correctness of synchronization. Hence, applications can make a negotiation flexibly between performance and correctness. In qPALS, the Quality-of-Service (QoS) on synchronization and consistency is specified in a probabilistic manner, and the specified QoS is supported under dynamic and unpredictable network environments via a control-theoretic approach. Our simulation results show that qPALS supports highly reliable synchronization for critical events while still supporting the efficiency and performance even when the underlying network is not stable.