According to the computerization of railway signaling systems, the interface link between the signaling systems has been replaced by the digital communication channel. At the same time, the importance of the communication link is more pronounced than before. In this paper, new Network-based protocol between railway signaling and SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition system) has designed and the overview of designed protocol is briefly represented. And also this paper addresses analysis of newly designed train control systems. Fame error rates of the data transmissions are calculated and compared for the two cases that the CTC (Centralized Traffic Control)/SCADA has an extra data transmission error control (CRC16) besides the inherent error control of the Ethernet and that the CTC/SCADA has no extra data transmission error control. With simulation results it has been verified that the additional error control code contributes to lowering the frame error rate. It will be expected to increase the safety, reliability and efficiency of maintenance of the signaling systems by using the designed protocol for railway signaling system.
최근, 인터넷 프로토콜 텔레비전 (IPTV) 서비스가 일반화되어 TV시청 뿐만 아니라 다양한 인터넷기반 서비스가 가능하다. 이러한 IPTV 시스템에서 STB(Set-Top Box)는 실시간 멀티미디어 콘텐츠를 송수신 할 수 있도록 지원하는 네트워크 단말 장치로써 작동한다. 이러한 IPTV 네트워크는 일반적으로 FTTH(Fiber-To-The-Home)와 같은 광섬유(Optical Fiber) 기반의 광대역기반 네트워크에 의해 제공되지만 현재 대부분의 IPTV STB는 대역폭(Bandwidth)을 공유하는 이더넷(Ethernet)과 같은 로컬 영역 네트워크(LAN)에 연결된 장치 중 하나로 연결된다. 따라서 HD급 고화질 콘텐츠 및 다양한 서비스 지원을 위한 IPTV STB을 위하서는 1Gbps와 같은 충분한 광섬유 기반의 네트워크 대역폭을 효과적으로 활용할 수 있어야 한다. 이를 위하여 본 논문에서는 광섬유 네트워크에 바로 장착할 수 있는 새로운 FC(Fiber Channel) 내장형 IPTV STB를 제안한다. 그 후 해당 제안된 FC 내장형 IPTV STB의 우수성을 확인하기 위하여 해당 FC 내장형 IPTV STB가 장착된 FC-AL(Fiber Channel-Arbitration Loop) 네트워크를 구성하여 해당 아키텍처의 성능을 검증한다. 우수한 IPTV 아키텍처의 성능을 확인하기 위하여 철저한 시뮬레이션을 통하여 평균 시작지연(Average Start-up Delay) 시간, 평균 거부비율(Average Reject Ratio) 및 동시 사용자수(Number of Concurrent Users)를 측정한다. 놀랍게도, 제안된 FC 내장형 IPTV STB가 장착된 IPTV 네트워크 아키텍처는 10 msec 미만의 우수한 평균 시작지연(Average Start-up Delay) 시간, 3 % 미만의 수용가능한(Acceptable) 평균 거부비율(Average Reject Ratio) 및 아키텍처를 확장 할 때 동시 사용자수의 선형증가(Linear Increase)를 보여준다. 이는 제안된 FC 내장형 STB가 광섬유 기반의 광대역 대역폭을 효과적으로 사용하여 전체 IPTV 네트워크 성능에 우수한 영향을 미치고 있음을 보여준다.
최근 네트워크 사용자들이 네트워크를 사용하는 방식이나 가치의 변화를 살펴보면 간단한 웹 정보와 같은 단방향 정보만을 제공받는 형태에서 자유로운 이동성을 기반으로 보안과 개인화가 보장된 대용량 정보 전송 형태로 바뀌고 있다. 이처럼 다양한 요구사항들의 변화에 따라 개별적으로 서비스를 제공하던 형태에서 하나의 형태로 통합되는 추세에 있다. 아울러 네트워크 또한 개별적인 네트워크를 통합하는 형태로 발전하고 있으며 이러한 여러 네트워크를 통합적으로 제어할 수 있는 네트워크 제어 기술이 핵심 요소로 등장하였다. 이러한 사용자들의 요구사항을 반영하여 차세대 네트워크는 WDM/IP 전송기술을 기반으로 동적 재구성을 지원하는 다계층 네트워크가 대세를 이루고 있다. 이처럼 패킷-광전달 시스템(P-OTS)은 SONET/SDH와 Ethernet, DWDM, OTN, 그리고 ROADM과 같은 기술들을 통합한 플랫폼이라고 할 수 있다. 본 논문에서는 다계층 광 네트워크 제어 시스템에서 PCE 기반 광 및 패킷전달계층 경로계산엔진 알고리즘을 제안하였다.
기존에 다수의 인스트루먼트에 대한 제어 및 모니터는 전문화된 영역으로 그 구현에 있어 고가의 전용 모듈을 필요로 하였다. 하지만 최근 임베디드 기술의 발전 속에 M&C(Monitor and Control)를 수행할 수 있는 다양한 제품이 출시되고, 적용 범위가 확대되고 있다. 이에 따라 예전에 비해 소규모의 M&C 환경을 보다 손쉽게 구축할 수 있게 되었다. 본 논문에서는 별도의 하드웨어 제품을 통해 구현해야 했던 VLBI 시스템의 M&C를 저렴한 범용 임베디드 기술로 대체할 수 있는 방안에 대해 논하였다. 메모리 기반의 데이터 송수신 그리고 저장은 비단 VLBI 뿐만 아니라 네트워크 분야에서 일반화된 기술이고, 이더넷을 구성하는 일부 아이템을 VLBI(Very Long Baseline Interferometer) 시스템 환경에 맞게 최적화시킬 경우 보다 효과적인 M&C를 구현할 수 있다. 본 논문에서는 이에 대한 시스템 설계 및 구현 방안을 구체화하였다.
반도체 집적 기술의 발전으로 중앙처리장치 및 저장장치가 소형화되고 성능이 빠르게 발전되면서 고성능 컴퓨팅(High Performance Computing) 분야에서 인터커넥션 네트워크가 전체 시스템의 성능을 결정하는데 더욱 중요한 요소가 되고 있다. 본 논문에서는 고성능컴퓨팅 분야에서 사용되는 인터커넥션 네트워크 기술 동향을 분석하였다. 2017년 6월 기준 슈퍼컴퓨터 Top 500에서 가장 많이 사용하고 있는 인터커텍트는 인피니밴드이다. 최근 이더넷은 40/100Gbps 기가비트 이더넷 기술의 등장으로 인피니밴드 다음으로 높은 점유율을 보이고 있다. 지연(latency) 성능이 인피니밴드에 비해 떨어지는 기가비트 이더넷은 비용 대비 효율을 중시하는 중형급 데이터 센터에서 선호하고 있다. 또한 고성능을 요구하는 최상위 HPC 시스템들은 기존의 이더넷, 인피니밴드 기술에서 벗어나, 자체적인 인터커넥트 네트워크를 도입하여 시스템의 성능을 극대화 하는 노력을 하고 있다. 향후 고성능 인터커넥트 분야는 전기 신호기반 데이터 통신에서 한 단계 도약하여, 빛으로 데이터를 주고받는 실리콘 반도체 기반 광송수신 기술이 활용될 것으로 예상된다.
본 논문에서는 효율적이며 편리한 원격의료시스템을 개발하기 위해 분산 멀티미디어 기술을 바탕으로 256kbps 전용선과 10Mbps Ethernet LAN망을 기반으로 원격의료시스템을 설계 및 구현하였다. 원격 의료시스템은 분산멀티미디어 기술을 이용하여 여러 개의 영상획득장치와 저장 장치 및 서버들을 네트워크와 효율적으로 연결함으로써 통한 환경아래 빠르고 간편하게 의료영상을 열람하고 저장, 전송할 수 있게 하였다. 의료영상의 전송 효율을 높이고 추후 Web의로의 확장을 위해서 JPEG방식의 영상압축을 실시하였으며 데이터베이스의 안정성과 효율을 높이기 위해 의료정보를 데이터베이스로 의료영상을 파일로 데이터베이스로 구축하여 관리할 수 있게 설계와 구현을 하였다.
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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제28권8호
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pp.1291-1298
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2004
In development of monitoring and control systems, one of the most important points is to consider a redundancy so that the system can be operated normally although hardware faults are partly occurred. The purpose of this paper is to introduce a monitoring and control system with a redundancy function for I/O servers and communication networks. I/O servers composed with an active server and a standby server. Each server also has 3 communication ports, 2 ports of them were connected to field units and the other 1 port was connected to the other server. Field units have to be constructed to 2 communication ports connected I/O servers through communication lines. Also, server communication module was implemented for analyzing and handling fault elements. and was submodularized for linking easily with a monitoring and control module. An experiment with 2 servers and 2 field units was constructed to demonstrate its effectiveness.
HPC(High Performance Computer)은 다수의 계산노드를 초고성능 상호연결망으로 연결하여 클러스터 시스템으로 구성된 시스템이다. 이러한 HPC 시스템에서 사용하는 계산 노드 간의 연결 네트워크 기술로는 Infiniband, Ethernet 등의 기술이 많이 사용된다. 최근 PCIe 표준의 발전으로 인해서 컴퓨터 호스트는 고속의 주변 장치 디바이스를 주로 PCIe Bridge 인터페이스에 연결하여 사용한다. PCIe 표준 기술 중 컴퓨터 노드 간의 직접 연결하는 방식으로 Non-Transparent Bridge(NTB) 기반의 인터콘넥션 표준이 존재한다. 그러나 NTB의 기본 표준은 두 노드 간에 분리된 메모리를 제공하는 방식이기 때문에 다중 노드를 직접 연결하기 위해서는 추가된 구성 방법이 필요하다. 본 논문에서는 다중 NTB 포트에 직접 연결된 다수의 호스트들 간에 무스위치 네트워크를 구성하여 NTB 통신을 이용한 데이터 공유 방법의 설계와 구현에 대해서 다룬다. 각 호스트에 연결된 두 개의 NTB포트를 이용해서 링 네트워크를 구성하고, 링 네트워크 상에서 NTB 인터컨넥션을 이용한 데이터 공유 방식의 구현을 하였다. 이와 같이 PCIe NTB 기반 무스위치 네트워크를 통해서 기존의 인터커넥트 네트워크에 비해서 Cost-Effective한 HPC 상호연결망을 구성할 수 있다.
네트워크 프로세서는 기존의 네트워크 시스템들이 하드웨어적인 처리로 만족시키던 Wire-Speed의 패킷 처리 성능과 소프트웨어적인 처리로 만족시키던 네트워크 서비스에 대한 유연성을 동시에 만족시킬 수 있는 유일한 대안으로 제시되고 있다. 본 논문은 네트워크 장비를 이러한 네트워크 프로세서를 이용하여 구현함으로써 Wire-Speed의 패킷 처리가 가능하고 다양한 인터페이스가 수용 가능한 것으로서, 패킷 포워딩 엔진 보드의 구현 및 시험 결과를 언급하였다. 초고속 광 가입자망 시스템의 가입자 정합 장치에는 POS(Packet Over SONET) 인터페이스, 기가비트 이더넷 인터페이스 및 EPON(Ethernet Passive Optical Network) 인터페이스 등 다양한 가입자 인터페이스가 존재한다. 따라서, 광 가입자 망 시스템에 사용되어지는 패킷 포워딩 엔진은 다양한 가입자 인터페이스를 수용할 수 있어야 함과 동시에 고속의 패킷 포워딩 기능이 가능하여야 한다. 본 논문에서 제안하는 시스템은 쪽 보드(Daughter Board)의 형태로 물리 층 기능을 구현하고, 이 물리 층 기능 모듈의 식별자 인식을 통하여 네트워크 프로세서의 물리 인터페이스가 탑재된 기능 모듈과 정합할 수 있는 인터페이스로 소프트웨어적으로 설정하도록 한다.
최근에는 선박에 탑재되는 장비들이 다양화/ 첨단화되고 있는 추세이며, 이러한 변화와 함께 선박 네트워크는 데이터의 통합 관리를 위한 경량화 이더넷 기반의 구조로 전환되고 있다. 이러한 요구에 따라 본 논문에서는 추진/발전 계통의 각 장비로부터 데이터를 수집하여 각 장비가 발생하는 아날로그 혹은 NMEA 형식의 상태 데이터를 처리한 후, 경량화 이더넷 기반의 IEC 61162-450 메시지 형식으로 변환하기 위한 게이트웨이 시스템의 개발에 관한 내용을 다룬다. 이를 위해, 선박 장비의 표준화 요구 및 관련 연구를 분석하고, 필요성을 도출하였다. 또한, 기존의 문제를 해결하기 위해 추가적인 데이터 형식을 정의하고, 게이트웨이 시스템을 개발한 후, 그 유용성을 검증하였다. 이를 통해 기존 선박 탑재 장비들이 발생하는 데이터를 이더넷 기반으로 통합적으로 관리하고 활용하기 위한 밑거름이 될 수 있을 것으로 판단된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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