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Performance Analysis on Next Generation Korea Radio Train Control System Network

한국형 차세대 무선통신 열차제어시스템 네트워크 성능평가

  • 방준호 (아주대학교 컴퓨터 공학과) ;
  • 채성윤 (아주대학교 컴퓨터 공학과) ;
  • 김형진 (아주대학교 컴퓨터 공학과) ;
  • 박성준 (아주대학교 컴퓨터 공학과) ;
  • 조영종 (아주대학교 컴퓨터 공학과) ;
  • 오세찬 (한국 철도기술 연구원) ;
  • 윤용기 (한국 철도기술 연구원) ;
  • 김용규 (한국 철도기술 연구원)
  • Received : 2013.05.24
  • Accepted : 2014.03.19
  • Published : 2014.03.31

Abstract

In this paper, we analyze the performance and reliability of the next-generation KRTCS (Korea Radio Train System) network. The KRTCS has been designed to manage and control the overall status of trains including location, speed, stop position, door open/close status and interior monitoring and so forth. System faults of the KRTCS operation can lead to the disruption of smooth train flow, even to terrible traffic accident. Prior to installation we need to assure the reliability of the designed KRTCS system. For this purpose, we simulated and analyzed the KRTCS network using QualNet simulator, assuming the various environmental operation data of train flows and communication faults that can be found in real telecommunication networks.

본 논문은 차세대 열차제어 시스템인 KRTCS (Korea Radio Train Control System)의 네트워크의 안정성에 대해여 연구한다. KRTCS는 철로 상에 운행중인 모든 열차들의 위치, 이동속도, 정위치 정차, 차량 문 개폐, 차량 내부 상황 등을 전체적으로 관리 감독하는 시스템으로 시스템의 동작 오류는 열차 운행에 지장을 초래할 뿐만 아니라 경우에 따라서 큰 사고로 이어질 수 있기 때문에 안정성에 대한 다각적인 검증을 반드시 필요로 한다. 이를 위해 본 논문이서는 실제 열차 운행이 이루어지는 환경과 운행 방식, 그리고 네트워크 장비에서 발생할 수 있는 동작 오류 패턴을 조사하고 이를 토대로 QualNet [1]을 활용해 다양한 환경에서 시뮬레이션을 실행한다.

Keywords

References

  1. QualNet, http://web.scalable-networks.com
  2. G. Hasslinger, O. Hohlfeld, "The Gilbert-Elliott Model for Packet Loss in Real Time Services on the Internet," in Proc. Measuring, Modelling and Evaluation of Computer and Communication Systems (MMB), pp.1-15, 2008.
  3. R. Fantacci, M. Scardi "Performance evaluation of preemptive polling schemes and arq techniques for indoor wireless networks," IEEE Transactions on Vehicular Technology, vol.45, no.2, May. 1996.
  4. H. S. Wang, N. Moayeri, "Finite state Markov channel - a useful model for radio communication channels," IEEE Transactions on Vehicular Technology, vol.44, no.1, Feb. 1995.
  5. P Bhagwat, P. Bhattacharya, A. Krishma, S. K. Tripathi "Using channel state dependent packet scheduling to improve TCP throughput over wireless LANs," Wireless Networks, vol.3, no.1, Mar. 1997.
  6. A. Markpoulou, I. Gianluca, Bh. Supratik, C. Chen-Nee, C. Diot, "Characterization of Failures in an Optical IP Backbone network," IEEE Transactions on Networking, vol 16, no. 4, pp.749-762, Aug 2008. https://doi.org/10.1109/TNET.2007.902727
  7. Seoul Metro web site, http://www.seoulmetro.co.kr/page.action?mCode=G030020000