본 논문에서는 높은 대역폭과 안정성을 제공하는 DCS용 통신망의 구조를 제시하고 성능을 해석한다. 본 논문에서 제시하는 DCS용 통신망은 DCS 통신망에서 널리 사용되는 리플렉티브 메모리 (Reflective Memory) 구조를 채용하며, 이에 따라 링형 토폴로지를 가진다 물리계층으로 사무용 및 산업용으로 널리 쓰이고 있는 패스트 이더넷(Fast Ethernet)물리 매체를 사용하여 100 Mbps의 대역폭을 가지고, 링형 토폴로지가 가지는 단점인 각 노드에서의 시간 지연을 줄이기 위해 RED(Ring Enhancement Device)라는 장치를 고안하여 사용한다. 본 논문에서 소개하는 DCS용 통신망을 ERCNet(Ethernet based Real-time Control Network)이라고 명명하며, ERCNet의 구조와 동작에 대해 설명한다. ERCNet의 통신 성능에 대한 수학적 해석을 수행하고 개발된 ERCNet을 이용한 실험을 통하여 해석 결과의 정확성과 통신망 성능을 검증한다.
IEIE Transactions on Smart Processing and Computing
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제3권5호
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pp.313-318
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2014
Recently, Ethernet-based Diagnostic Over Internet Protocol (DoIP) was applied to automotive systems, and in-vehicle gateways have been introduced to integrate Ethernet with traditional in-vehicle networks, such as the local interconnect network (LIN), controller area network (CAN) and FlexRay. The introduction of in-vehicle gateways and of Ethernet based diagnostic protocols not only decreases the complexity of the networks, but also reduces the update time for ECU software reprogramming while enabling the use of a range of services, including remote diagnostics. In this paper, a diagnostic gateway was implement for an automotive system, and the performance measurements are presented. In addition, a range of applications provided by the diagnostic gateway are proposed.
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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제34권8호
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pp.1172-1179
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2010
이 논문에서는 Light-Weight Ethernet 기반 MiTS 네트워크에서 시스템 간의 통신 및 데이터 처리를 위한 프로토콜의 개발에 관한 내용을 다룬다. 개발을 위해, Light-Weight Ethernet 기반 MiTS 네트워크 프로토콜을 구성하는 NF 및 SF를 분석하고 그 내용을 바탕으로 라이브러리를 개발하며 검증한다. 프로토콜의 구성 요소인 NF는 UDP 기반의 멀티캐스팅 방식으로 데이터그램을 송/수신하는 역할을 하고 SF는 NF를 통해 송/수신된 메시지를 Sentence 및 바이너리 이미지로 구별하여 처리하는 역할을 한다.
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.
We propose a high speed data communication method for motor drive systems with fast control cycle in order to collect state variables of motor control without degrading control performance. Ethernet is chosen for communication device, and multi-core DSP architecture is exploited for communication processing load distribution. The communication program including network protocol stack and motor control program are assigned to two separate cores, and data between two cores are exchanged using interrupt-based inter-process communication mechanism, which enables to achieve a high-speed communication performance without degrading the motor control performance. The performance of developed communication method is demonstrated by real experiments using TCP, UDP and Raw Socket protocols in an experimental setup consisting of TI's TMS320F28388D motor control card and MS Windows PC.
In this study, a parallel performance of CUPID-code has been investigated for both Ethernet and Infiniband network system to examine the effect of cache memory and network-speed. Bi-conjugate gradient solver of CUPID-code has been parallelised by using domain decomposition method and message passing interface (MPI). It is shown that the parallel performance of Ethernet-network system is worse than that of Infiniband-network system due to the slow network-speed and a small cache memory. It is also found that the parallel performance of each system deteriorates for a small problem due to the communication overhead, but the performance of Infiniband-network system is better than Ethernet-network system due to a much faster network-speed. For a large problem, the parallel performance depends less on network system.
열차제어네트워크(TCN)는 현재 단순 제어 기능을 넘어 멀티미디어 등 승객 서비스를 지원하기 위하여 이더넷(Ethernet)을 지원할 수 있어야 한다. 그래서 최근 International Electronical Committee(IEC)는 기존의 TCN 표준인 IEC 61375를 개정하여 Ethernet Train Backbone(ETB), Ethernet Consist Network(ECN)를 포함하였다. 특히 ETB에서는 열차 구성이 자동으로 되는 열차 차량 가변편성 통신규약(TTDP)이 포함되었다. 한편 차세대 온 보드 네트워크로서 무선랜을 사용할 경우, TTDP는 무선 통신의 특성에 맞도록 수정되어야 한다. 본 논문에서는 송신전력을 제어하며 RSS 값과 HELLO 프레임에 대한 ACK 프레임의 수신 횟수를 이용하여 이웃 노드를 찾는 무선 TTDP를 제안한다. 그리고 대역폭이 다른 두 무선 랜 인터페이스를 사용하여 실행된 TTDP의 옳고 그름의 유무를 판정한다. 제안된 TTDP는 불필요한 다른 노드와의 간섭을 줄일 수 있도록 한다. 성능평가를 위해 무선 네트워크 시뮬레이션에서 가장 많이 쓰이는 NS-2를 사용하였다. 평가 결과, 제안된 TTDP가 무선에서도 높은 신뢰도를 보였다.
IEC61850 which has comes to international standard for substation automation is designed with a station and process bus communication with Ethernet. In this paper, mentioning difference between official networks and substation networks, authors present the requirements for temperature, humidity and EMI characteristics. The properties which network switch should be satisfied and the technologies which make those requirements possible are also proposed. Additionally, we analysis the traffic pattern of communication services which IEC61850 supports. Based on the pattern, we propose a practical design example of IEC61850 based network for a 154kV substation.
최근에 산업용 통신망에서 광통신과 산업용 이더넷을 융합하여 고속으로 로봇, 자동화 시스템에 사용하자고 하는 노력이 증가되고 있다. 본 논문에서는 기존의 산업용 광 네트워크 시스템의 큰 문제점으로 작용하였던 광 네트워크 결함 발생 시의 전체 네트워크 차단 문제 및 광케이블의 배선 문제를 해결하기 위하여 WDM 방식을 적용한 싱글 광 코어 기반의 양방향 광 이더캣 통신 기술을 제안하였다. 또한 해당 기술의 성능 검증을 위하여 WDM 양방향 광 이더캣 통신 모듈을 구현 및 성능 검증에 대한 내용을 종합적으로 기술하였다.
Recently, vital devices of the railway signaling systems have been computerized in order to ensure safe train operation. Due to this computerization, we have gradually come to need networking interfaces between these devices. Thus it is important that there be reliable communication links in the signaling systems. Network technologies are applied in the real-time industrial control system, and there are numerous studies to be carried out on the computer network technology for vital control systems such as railway signaling systems. For deploying the studies, we consider costs, reliability, safety assurance technique, compatibility, and etc. In this paper, we propose the Ethernet for railway signaling systems and also precisely describe the computer network characteristics of vital railway signaling systems. Then we demonstrate the experimental results of the proposed network algorithm, which is based on switched Ethernet technology with redundancy scheme.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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