• 시스템엔지니어링학술지
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• 제13권2호
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• pp.9-17
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• 2017

Concept development of a real-time Field Programmable Gate Array (FPGA)-based switched Ethernet data communication network for the Man-Machine Interface System (MMIS) is presented in this paper. The proposed design discussed in this research is based on the systems engineering (SE) approach. The design methodology is effectively developed by defining the concept development stage of the life-cycle model consisting of three successive phases, which are developed and discussed: needs analysis; concept exploration; and concept definition. This life-cycle model is used to develop an FPGA-based time-triggered Ethernet (TTE) switched data communication network for the non-safety division of MMIS system to provide real-time data transfer from the safety control systems to the non-safety division of MMIS and between the non-safety systems including control, monitoring, and information display systems. The original IEEE standard 802.3 Ethernet networks were not typically designed or implemented for providing real-time data transmission, however implementing a network that provides both real-time and on-demand data transmission is achievable using the real-time Ethernet technology. To develop the design effectively, context diagrams are implied. Conformance to the stakeholders needs, system requirements, and relevant codes and standards together with utilizing the TTE technology are used to analyze, synthesize, and develop the MMIS non-safety data communication network of the APR1400 nuclear power plant.

• 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.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제4권4호
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• pp.349-355
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• 2001

본 논문에서는 대표적 근거리 통신망인 이더넷(Ethernet)에서 이용되는 CSMA/CD 프로토콜이 p-지속이나 비-지속의 고정 모드에서 동작하는 것이 아니라 통신망 상태에 따라 두 모드 사이에서 동적으로 변환하도록 하여 통신망 사용 효율을 높일 수 있는 새로운 프로토콜을 제안한다. 동적 모드 변환은 각 노드에서 독립적으로 발생하며, 연속적으로 패킷 전송에 성공한 횟수와 실패 한 횟수를 이용하게 된다. 시뮬레이션을 통한 성능 분석 결과 단일 모드에서 동작하는 것보다 통신망 사용 효율이 항상되며, 전송 지연 특성 또한 우수함을 알 수 있었다. 또한 새로이 제안한 프로토콜은 기존의 이더넷 전용칩을 그대로 이용하면서 간단한 제어 기능의 추가만으로 동작 모드의 제어가 가능하다.

• 정보처리학회논문지C
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• 제12C권1호
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• pp.53-62
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• 2005

NG-SDH 시스템에서는 시스템으로 들어오는 이더넷신호를 GFP 프레임으로의 신호동기가 필요하다. 지금까지 외국에서는 칩셋 개발이 완료되어 관련 기술을 확보하고 있지만 국내에서는 아직 확보하지 못하고 있다. 따라서 본 논문에서는 GFP를 통한 이더넷 신호의 동기화 방법을 제시하였다. GFP-F를 통한 이더넷 신호의 동기화 방법은 Ingress 및 Egress 버퍼와 GFP idle를 통해서 신호동기를 얻을 수 있음을 알았다. 또한 GFP-T를 통한 이더넷 신호의 동기화 방법은 GFP Idle과 $65B{\_}PAD$를 적용해야 하고, 최대 3비트까지 이더넷 Idle의 추가 및 삭제되어야 함을 알았다. 또한 신호특성 시뮬레이션을 통해서는 신호동기의 실현과 함께 Egress 출력에서의 MTIE와 TDEV 특성과 첨두치 지터를 얻었다.

• 한국통신학회논문지
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• 제36권9B호
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• pp.1039-1048
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• 2011

Carrier Ethernet, which extend The algorithm based on constructing the mixed topology and performing link stretching, MT/s, has been proposed for designing cost-efficient Carrier Ethernet in optical network with multi-line-rate. However, the MT/s algorithm has high blocking ratio because the wavelength capacity is fully allocated without considering the load balance of network. In this paper, we propose an efficient mixed topology configuration (EMTC) algorithm by modifying MT/s algorithm. In order to reduce blocking ratio, we adapt a threshold for each link to restrict the link utilization so that traffic load can be distributed over whole network. We also apply the EMTC algorithm into optical hybrid switched network to evaluate the availability of our algorithm for different applications. The performance of the EMTC algorithm is compared with that of MT/s algorithm through OPNET simulation. The simulation results show that our algorithm achieve lower blocking ratio than the MT/s algorithm. Moreover, in hybrid switched network, our algorithm performs better than MT/s algorithm in terms of packet loss ratio and end-to-end delay.

• 한국통신학회논문지
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• 제30권6A호
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• pp.510-516
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• 2005

본 논문은 고속 광 이더넷에서 최소 대역폭 특성을 지닌 선로 부호에 의한 전송 성능의 개선 가능성을 제시하고자 선로 부호의 파라미터들을 조사 분석하고, 동일한 광 이더넷에서 최소 대역폭 특성이 있는 선로 부호(MB810)와 기존의 선로 부호(8B/10B)로 각각 부호화된 데이터를 전송하는 시뮬레이션을 수행하였다. 시뮬레이션 환경은 10기가비트 이더넷의 표준에 있는 Serial type LAN PHY 10GBASE-E 물리 계층을 사용한 단일 채널 전송 광 이더넷과 WDM type LAN PHY 10GBASE-LX4 물리계층을 사용한 다중 채널 전송 광 이더넷으로 구현되었다. 또 MB810 선로부호의 최소 대역폭 특성을 확인하고 두 선로부호에 의한 전송 성능을 비교하기 위하여 수신 광 파워에 따른 비트 오율(BER)을 비교하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제15권12호
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• pp.1207-1215
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• 2004

중앙기지국에서 주입된 비간섭성 광에 파장 고정된 Fabry-Perot 레 이 저를 사용하여 Gigabit Ethernet 상향 신호 전송 가능성을 검증하였다. WDM-PON에서 원격으로 파장 고정된 Fabry-Perot 레이저를 이용하여 100 GHz 채널 간격의 파장분할 다중화된 4채널의 Gigabit Ethemet 신호를 30 km 광섬유를 통해 성공적으로 전송하였으며, 수신된 신호의 Q값은 17.1 dB 이상이었다. 또, 원격으로 파장 고정된 Fabry-Perot 레이저의 잡음 특성을 분석하였으며, 파장 고정된 Fabry-Perot 레이저가 비간섭 광의 강도 잡음을 억제하므로 기존의 스펙트럼 분할방식 광송신기보다 약 6.3 dB의 SNR 개선이 가능함을 보였다.

• 전기학회논문지
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• 제58권1호
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• pp.63-68
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• 2009

As the complexity of the power system becomes higher, tests of the new devices, such as exciter and PCS(Power Conversion System) of the distributed generation sources, in the real operating condition are more important. However tests of the unverified devices in the real power system may cause hazardous malfunction of the system. In order to avoid this problem, power devices may be tested with the real-time simulators instead of the real power system. This paper presents an real-time multi machine power system simulator using PCs(Personal Computer) and Fast Ethernet. Developed real-time simulator performs the electro-mechanical dynamic simulation of multi-machine power system by the network distributed computing technique. Because the simulator consists of usual PCs and Fast Ethernet, it is possible to make up a simulation system very cheaper than the conventional real-time simulator which consists of dedicated expensive hardware devices. The performance of the developed simulator is tested and verified with the scaled model excitation system. The test which adjust the control parameters of the exciter is performed with the well-known New England 10 generator 39 bus sample power system.

• 정보처리학회논문지C
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• 제11C권1호
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• pp.99-108
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• 2004

본 논문에서는 공장자동화를 위한 제어네트워크로서의 스위칭 이더넷 네트워크의 성능을 분석한다. 스위칭 이더넷은 네트워크상에서의 충돌을 없앰으로써 실시간 데이터의 전송을 가능하게 하여 준다. 공장자동화 제어네트워크는 일반 컴퓨터 네트워크와는 달리 전송되는 데이터의 양은 적은 반면 실시간 전송을 요한다. 본 논문에서는 이더넷 스위치를 이용한 선형 및 트리 토폴로지의 네트워크에서 제어시스템이 요구하는 전송지연시간 요구를 만족하는지에 대해 분석한다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제17권3호
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• pp.286-295
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• 2015

Avionic databuses fulfill a critical function in the connection and communication of aircraft components and functions such as flight-control, navigation, and monitoring. Ethernet-based avionic databuses have become the mainstream for large aircraft owning to their advantages of full-duplex communication with high bandwidth, low latency, low packet-loss, and low cost. As a new generation aviation network communication standard, avionics full-duplex switched ethernet (AFDX) adopted concepts from the telecom standard, asynchronous transfer mode (ATM). In this technology, the switches are the key devices influencing the overall performance. This paper reviews the avionic databus with emphasis on the switch architecture classifications. Based on a comparison, analysis, and discussion of the different switch architectures, we propose a new avionic switch design based on a time-division switch fabric for high flexibility and scalability. This also merges the design concept of space-partition switch fabric to achieve reliability and predictability. The new switch architecture, called space partitioned shared memory switch (SPSMS), isolates the memory space for each output port. This can reduce the competition for resources and avoid conflicts, decrease the packet forwarding latency through the switch, and reduce the packet loss rate. A simulation of the architecture with optimized network engineering tools (OPNET) confirms the efficiency and significant performance improvement over a classic shared memory switch, in terms of overall packet latency, queuing delay, and queue size.