• The Journal of Korea Institute of Information, Electronics, and Communication Technology
• /
• v.1 no.2
• /
• pp.13-20
• /
• 2008

Reliability is absolutely necessary in most recent mission critical systems which usually utilize the Ethernet based computer networks. A typical way to increase system reliability is to equip the fault tolerant Ethernet. In this paper we try to formulate the fault tolerant dual Ethernet concept and presents a comparison of its implementation approaches. Two types of dual Ethernet configuration are analyzed; the divided and the connected. Then the characteristics of three current implementation approaches which are the hardware based, the software based, and the recently proposed hybrid approach are compared. The results show that the hardware based or the hybrid approaches can be a better solution for the real time mission critical systems. Also for the systems which require the use of Commercial-Off-The-Shelf (COTS) hardware for fault tolerant Ethernet the possible choice is the software based or the hybrid approach.

• The Journal of the Korea institute of electronic communication sciences
• /
• v.18 no.3
• /
• pp.527-534
• /
• 2023

Triple modular redundancy (TMR) systems can continue their mission by virtue of their structural redundancy even if one processor is attacked by faults. In this paper, we propose a new fault tolerance strategy by introducing checkpoints into the TMR system in which data saving and fault detection processes are separated while they corporate together in the conventional checkpoints. Faults in one processor are tolerated by synchronizing the state of three processors upon detecting faults. Simultaneous faults occurring to more than one processor are tolerated by re-executing the task from the latest checkpoint. We propose the checkpoint placement and fault detection strategy to maximize the probability of successful execution of a task within the given deadline. We develop the Markov chain model for the TMR system having the proposed checkpoint strategy, and derive the optimal fault detection and checkpoint interval.

• Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
• /
• v.26 no.3
• /
• pp.202-207
• /
• 2016

Checkpoint placement is an effective fault tolerance technique against transient faults in which the task is re-executed from the latest checkpoint when a fault is detected. In this paper, we propose a new checkpoint placement strategy separating data saving and fault detection processes that are performed together in conventional checkpoints. Several fault detection processes are performed in one checkpoint interval in order to decrease the latency between the occurrence and detection of faults. We address the placement method of fault detection processes to maximize the probability of successful execution of a task within the given deadline. We develop the Markov chain model for a real-time task having the proposed checkpoints, and derive the optimal fault detection and checkpoint interval.

• KIPS Transactions on Computer and Communication Systems
• /
• v.5 no.9
• /
• pp.275-284
• /
• 2016

The software used in the nuclear safety field has been ensured through the development, validation, safety analysis, and quality assurance activities throughout the entire process life cycle from the planning phase to the installation phase. However, this evaluation through the development and validation process needs a lot of time and money, and there are limitations to ensure that the quality is improved enough. Therefore, the effort to calculate the reliability of the software continues for a quantitative evaluation instead of a qualitative evaluation. In this paper, we propose a reliability evaluation method for the software to be used for a specific operation of the digital controller in a nuclear power plant. After injecting weighted faults in the internal space of a developed controller and calculating the ability to detect the injected faults using diagnostic software, we can evaluate the software reliability of a digital controller in a nuclear power plant.

• The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
• /
• v.9 no.2
• /
• pp.70-76
• /
• 1984

In this paper, a functional m-redundant system, which is m-fault tolerant, is defined based on the graph-theory. This system is designed to be t(t$\geq$m) fault-diagnosable by comparing its unit's outcomes without additive test functions, so, the system down for diagnosis is not needed. The diagnostic model for this system is presented. It is to avail the redundancy of the system effectively. It is shown that this model can be converted into Preparata's model. Thus, the diagnostic characteristics of a functional m-redundant system is analyzed by the method originated by Preparata et al.

• Proceedings of the KIEE Conference
• /
• 2015.07a
• /
• pp.161-162
• /
• 2015

최근 세계적으로 전력계통의 대륙 간 연계나 신재생에너지, 분산전원의 계통 연계를 위해 HVDC(High voltage Direct Current)에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 대용량, 장거리 송전이 필요한 경우 HVAC에서의 전력손실과 송전거리의 한계를 극복하기 위하여 HVDC가 새로운 대안으로 떠오르고 있으며, LCC(Line commutated Converter)와 VSC(Voltage Source Converter)의 기술발전이 비약적으로 이뤄지고 있다. 특히, DC Grid화를 위해서 유럽에서는 해상풍력을 연계한 Windfarm을 DC Grid화 하는 프로젝트가 활발히 진행되고 있다. 이러한 신재생 에너지의 계통 연계를 위해서 DC Grid가 본격적으로 논의가 되고 있고 관련분야에서는 기술개발을 앞다퉈 진행하고 있는 상황이다. DC Grid 구현을 위해 VSC HVDC가 최근 주목받고 있으며, VSC로 연계된 DC Grid의 AC 계통과의 연계를 위해 가장 필요한 것이 바로 DC 차단기라고 할 수 있겠다. 본 논문에서는 DC Grid의 고장분석을 위한 기초연구로써 MMC(Modular Multilevel Converter) VSC를 기반으로 한 Point-to-Point HVDC Grid에서의 DC 고장에 대한 분석을 실시하였으며 그 특징을 분석하였다.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
• /
• 2011.11a
• /
• pp.599-602
• /
• 2011

A propulsion controller for one-time flight vehicles should be designed robustly so that it can complete its missions even in case sensor failures. These vehicles improve their fault tolerance by back-up sensors prepared for the failure of major sensors, which raises the total cost. This paper presents the NARX model which substitutes vehicles' velocity sensors, and detects failure of sensor signals by using model based fault detection. The designed NARX model and fault detection algorithm were optimized and installed in TI's TMS320F2812 so that they were linked to HILS instruments in real-time. The designed propulsion controller made the vehicle to have better fault tolerance with fewer sensors and to complete its missions under a lot of complicated failure situations. The controller's applicability was finally confirmed by tests under the HILS environment.

• The Journal of the Korea Contents Association
• /
• v.8 no.10
• /
• pp.37-44
• /
• 2008

This paper presented a solution to encryption and decryption problem suffering data transmission error for encrypted message transmission. Block cypher algorithms experience avalanche effect that a single bit error in an encrypted message brings substantial error bits after decryption. The proposed fault tolerant scheme addresses this error avalanche effect exploiting a multi-dimensional data array shuffling process and an error correction code. The shuffling process is to simplify the error correction. The shuffling disperses error bits to many data arrays so that each n-bit data block may comprises only one error bit. Thereby, the error correction scheme can easily restore the one bit error in an n-bit data block. This scheme can be extended on larger data blocks.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
• /
• 2011.06b
• /
• pp.401-404
• /
• 2011

운영체제와 같은 대규모 프로그램은 확장을 용이하게 하기 위해 장치 드라이버를 모듈 구조를 통해 동작시킨다. 그러나 이러한 드라이버 모듈은 커널과 분리되어 개발되기 때문에 상대적인 취약성을 가지고 있다. 이러한 취약성으로 인해 발생한 고장은 드라이버뿐만 아니라 커널 전체에 오류를 야기해 시스템의 안정성을 저하시키는 요인이 된다. 이러한 문제를 해결하기 위해 안전하지 않은 드라이버를 커널로부터 격리하고자 하는 논의가 진행되었고, 이후 많은 연구를 통해 여러 가지 접근 방식을 통한 해결방법이 제안되었다. 그러나 기존의 방법은 드라이버 소스코드의 수정이 필요하거나 드라이버 요청에 대한 응답속도가 매우 느린 현실적인 제약이 있었다. 본 논문에서는 기존방법의 한계를 극복하는 동적 컴파일러를 이용한 고장 분리 기법을 제안한다. 본 제안 기법은 기존 드라이버를 그대로 사용가능하며 기존 기법의 분리 정책을 모두 적용할 수 있다. 리눅스 커널에 본 제안기법을 적용하여 동적 컴파일러의 성능을 측정하고 본 제안 기법의 특성을 기존 기법과 비교함으로써 본 제안기법이 매우 적은 부하만으로 장치 드라이버의 고장 분리가 가능함을 확인하였다.

• Proceedings of the KWS Conference
• /
• 2009.11a
• /
• pp.71-71
• /
• 2009

전자제품의 다양한 기능들의 융복합화 및 휴대 편의성 경향은 이제 더 이상 새로운 것이 아니다. 이러한 추세에 따라 전자부품들은 모듈화 되고, 휴대하기 용이해 지고 있다. 또한 다양한 제품 디자인에 적용하기 위해 제품에 장착되는 부품의 기구적 위치 배열의 한계 또한 제약 받고 있다. 따라서 최근의 전자부품은 모듈화 되고 있으며, 기구적 한계를 극복하기 위한 Flexible 모듈의 사용이 증가하고 있다. 또한 양산측면에서 Roll-to-Roll(R2R) 방식을 적용함으로써 생산성을 극대화 하고 있다. 이때 R2R 적용을 위해서는 제품이 굴곡 될 수 있도록 유연성이 보장되는 Bendable 전자모듈의 개발이 필수적으로 요구되고 있다. Flexible 기판은 더 이상 새로운 기술이 아니지만, Felxible 기판 내부에 칩이 내장되고, 회로가 형성되어 자체적으로 기능을 수행할 수 있도록 한 Bendable 전자모듈을 R2R 방식으로 제조하는 기술은 매우 새로운 접근이라 할 수 있다. 이러한 기술개발이 현실화 된다면, Wearable Electronics 및 Flexible Display 등 다양한 전자제품에 응용될 수 있을 것으로 기대된다. 그러나 이러한 제품의 상용화를 위해서는 Bendable 전자모듈에 대한 신뢰성이 확보되고, 제품으로써의 수명이 보증되어야 한다. 신규 개발되는 제품의 신뢰성 검증항목이나 수명평가 모델은 현재까지 제안되지 않고 있는 실정이다. 또한 다양한 사용 환경에서 고장(Failure) 발생을 유발하는 스트레스 인자(Stress Factor)를 도출함으로써, 가속시험 또는 신뢰성 검증을 위한 인가 스트레스를 선정할 수 있다. 그러나 이러한 고장물리를 기반으로 스트레스 인자를 해석한 결과는 아직 보고되고 있지 않다. 따라서 본 연구에서는 $50{\mu}m$ 두께의 Si Chip에 저항변화를 관찰하기 위한 회로를 형성한 후 폴리이미드 기판을 이용하여 Si Chip이 임베딩된 Bendable 전자모듈을 제작하였다. 전자모듈의 실사용 환경에서의 수명예측을 위한 사전단계로써 고장물리에 기반한 고장모드와 고장메카니즘을 해석하는 것이 최우선 수행되어야 하며, 이를 바탕으로 고장을 유발하는 스트레스 인자를 도출 하였다. 고장도출을 위해 시제품은 JEDEC J-STD-020C의 MSL시험, 고온가압시험, 열충격시험 및 고온저장시험을 각각 수행하였으며, 이로부터 발생된 각각의 고장유형을 분석함으로써 스트레스 인자를 도출하였다. 또한 모아레(Moire) 간섭계를 이용하여 제작된 샘플의 온도변화에 따른 변형해석을 수행하였고, 동시에 Half Symetry Model을 이용한 유한요소해석(FEA)을 수행하여 변형해석 및 스트레스 유발원인을 도출하였다. 이 결과로 부터 고장물리 기반의 고장해석과 Moire 분석 그리고 시뮬레이션 해석 결과를 바탕으로 Bendable 전자모듈의 고장유발 스트레스 인자를 해석할 수 있었다.