• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 1999년도 하계종합학술대회 논문집
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• pp.1129-1132
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• 1999

This paper deals with the design and implementation of an Ethernet-based communication protocol to be used in PC-based I/O interface systems. Recently, the performance of PC systems is being highly improved and Ethernet is used as the stable communication network over the world. We develop a new protocol driver with the capability of accessing Ethernet directly using NDIS(Network Driver Interface Specification), the network interface standard of Windows O.S. in PC, and install it at the application layer of the protocol structure. Its major roles are the supplement of CSMA/CD algorithm, the effective use of the long data frame of Ethernet, and the real-time transmission of data frames. This paper represents the possibility of the real-time control network and systems based on PCs and Ethernet.

• 대한임베디드공학회논문지
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• 제16권6호
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• pp.247-251
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• 2021

We propose a protocol for Ethernet-based industrial real-time communication networks. In the protocol, the master periodically transmits control frames to all slaves, and the ring-type network topology is selected to achieve high-speed transmission speed. The proposed protocol is implemented in the form of both firmware and Linux kernel modules. To improve the transmission speed, the MAC address table is disabled in the firmware implementation, and the NAPI function of the Ethernet driver is removed in the Linux kernel module implementation. A network experiment environment is built with four ARM processor-based embedded systems and network operation experiments are performed for various frame sizes. From the experimental results, it is verified that the proposed protocol normally operates, and the firmware implementation shows better transmission speed than the Linux kernel module implementation.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제41권5호
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• pp.27-36
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• 2004

최근 인터넷 트래픽의 폭발적인 증가에 따라, 매우 빠른 고속 네트워크 장비에 네트워크프로세서(NP)의 사용이 보편화되고 있다. 이에 따라, 기존의 일반적인 마이크로프로세서를 이용한 네트워크 장비의 성능 한계를 벗어나 향상된 성능을 보이는 라우팅 기능과 패킷처리 기능을 분리하는 분산형 시스템 구조가 이용되고 있다. 본 논문에서는 10기가비트 이더넷 포트를 가지는 10기가비트 에지 스위치 시스템에 적용한 패킷 라우팅 처리와 OAM 처리를 위한 분산형 이더넷 IPC 통신 메커니즘과 10Gbps급 이더넷 데이터를 처리할 수 있는 프레임 방식의 MUX/DEMUX 구조를 설계하고 구현하는 방법을 기술한다. 본 논문에서 제안한 분산형 이더넷 UC 통신 메커니즘 구조는 현재 진행되고 있는 10기가비트 이더넷 인터페이스를 갖는 320Gbps급의 백본용 이더넷 스위치 시스템에도 적용하였다.

• 융합보안논문지
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• 제7권4호
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• pp.1-8
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• 2007

최근 공개 표준과 통합 네트워크에 대한 요구가 증가하며, 하위 제어 계층에서도 이더넷 네트워크를 기반으로 한 시스템의 도입이 증가하고 있다. TCP/IP 기반의 네트워크를 상위 계층에서 하위 제어 계층까지 사용하는 방식으로 확장함으로써 공장 자동화용 애플리케이션을 이더넷 상에서 구현, 상위 관리 프로그램 및 DB 시스템과 직접 연동되는 통합 망 개념의 공장 자동화 시스템을 완성할 수 있게 된다. 본 논문에서 구현된 시스템은 공장 자동화 전용 이더넷 제어 시스템의 국제 표준인 Ethernet/IP 표준 시스템을 기반으로 하는 제어용 통신 디바이스를 구현하는 것을 목표로 하였다. 본 논문에서 구현된 시스템은 CIP의 표준 인터페이스에 기반한 네트워킹 기능을 수행하며, 이더넷 네트워크 환경이 다른 제어 시스템의 규격에 비하여 큰 대역폭을 갖고 있는 시스템이므로 네트워크의 데이터 전송 특성을 상당히 개선됨을 실험을 통하여 확인하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제38B권2호
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• pp.130-139
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• 2013

최근 풍력 발전 단지가 대형화 해상화됨에 따라 이를 모니터링하고 제어하기 위한 통신망의 중요성이 높아지고 있다. 본 논문에서는 해상 풍력 단지에서 사용하는 기존 Ethernet 기반의 통신망의 문제점인 지연시간, 데이터 처리 오버헤드 및 풍력 발전기간 데이터 전송의 공평성 문제를 해결하기 위하여 EPON(Ethernet Passive Optical Network) 기반의 통신망 구조를 제안하고 성능 평가를 수행한다. 제안한 구조는 OLT(Optical Line Terminal)를 중앙 제어 센터에 설치하고 해상의 풍력 발전기에 ONU(Optical Network Unit)를 설치하여 점 대 다점 통신망을 구성하는 토폴로지이다. EPON 기반 토폴로지는 수동소자를 사용함으로써 망 구성 비용이 저렴하고 관리가 용이하며 높은 신뢰성과 데이터 전송의 공평성을 보장할 수 있다. 제안한 통신망 구조의 성능을 평가하기 위하여 OPNET Modeler를 이용하여 IEC 61850 표준을 기반으로 한 풍력단지를 모델링한다. 시뮬레이션 결과는 기존 이더넷 기반의 통신망과 지연시간, 오버헤드 및 전송의 공평성 관점에서 비교 분석한다.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2005년도 ICCAS
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• pp.362-367
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• 2005

Control network adopted in the national power-plant or manufactory are mostly vendor-dependent products, which have their own special specification, components and individual communication methods. These systems not only raise installation cost, but also bring many difficulties to maintenance and extension. To overcome these problems, this paper introduces a development and application case of a new "PC/Ethernet-based fieldbus" architecture and protocol to be used in mid-level fieldbus. The designed system has a basic idea of "3 Layers fieldbus over Standard-LAN" and implemented on PCs. PC gives user friendly environment. By using an open standard Ethernet in layer 1,2, the system has low cost, wide communication bandwidth and high compatibility. Layer 3 protocol designed for large realtime data communication makes user bypass TCP/IP layer and gives user direct access to the Ethernet. This new protocol eliminates potential collision of Ethernet, and transmits large periodic/non-periodic control data by using long-frame/wide-bandwidth of Ethernet effectively, and offers simple API-Services to the upper layer. Since the system have installed in H-power plant simulator and U-nuclear power plant simulator in Korea, it have been proved to be efficient and stable without any trouble in realtime communication service for full-scope plant simulator that has a lot of control elements.

• 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.

• 전기학회논문지
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• 제62권3호
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• pp.414-416
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• 2013

As the usage of the electric power train increases, the importance of the control network between the electric control devices grows. IEC proposed a revision of IEC-61375, a standard of the networking among electric devices within a train, to adopt Ethernet as a backbone of train network. This paper performed the reliability analysis of three configurations of Ethernet-based networking within a electric power train that are recommended in IEC-61375 standard. The analysis results show that MTTF(mean time to failure) of the redundant configuration is 20,086 hours, which is a about 3 times longer than the linear configuration.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제15권6호
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• pp.79-88
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• 2015

본 논문에서는 최근 자동차 산업의 뜨거운 이슈로 부각되고 있는 이더넷 기반 차량 네트워크 기술을 살펴본다. 현재 인포테인먼트에 널리 쓰이는 MOST(Media Oriented Systems Transport)를 차량용 이더넷이 조만간 대치할 것으로 보이고 있다. 하지만 이더넷의 여러 가지 장점에도 불구하고 차량네트워크의 통합 백본으로 쓰기 위해서는 기존 표준 리거시 이더넷으로는 적합치가 않다. 따라서 브로드밴드 멀티미디어 트래픽뿐만 아니라 운전자 지원 및 안전 서비스 영역에서 요구하는 실시간성 및 신뢰성 요구조건에 맞도록 표준 리거시 이더넷을 확장 수정할 필요가 있으며 이를 위한 다양한 시도로써 타임-트리거드 이더넷(Time-triggered Ethernet)으로 알려져 있는 AS6802를 살펴보고, 트래픽 모델 해석적 성능 분석과 최악의 경우 지연시간 분석을 통해 차량네트워크로써 적합한 운용조건과 환경을 고찰한다.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2005년도 ICCAS
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• pp.1836-1839
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• 2005

We have developed Ethernet based real-time communication systems called "Vnet/IP" for DCS which is the control system for process automation. This paper describes the features and the technologies of the ASIC which is utilized in the communication interface hardware for Vnet/IP. Vnet/IP has been developed for mission-critical communications. Hence it has real-time feature, high reliability and precise time synchronization capability. At the same time, it is able to deal with standard protocols without influence on mission-critical communications. The communication interface hardware has a host interface and dual redundant network interfaces. The host interface can be chosen PCI-bus or R-bus which is the proprietary internal bus developed for the high reliable redundant controller. Each network interface is a RJ45 connection with 1Gbps maximum in compliance with IEEE802.3.