본 논문에서는 전장 환경에서 전투원이나 전투 장비들이 흩어져서 작전을 수행하며 정찰 자료나 작전 자료를 공유해야 하는 환경을 지원하기 위한 신뢰성 있는 멀티캐스트 프로토콜을 제안한다 제안하는 기법은 크게 두 단계로 구성되어 있다. 첫 단계는 Gossip-based Ad hoc Routing 방법을 활용하되 인접 노드들의 밀도에 따른 환경 적응적 확률적 분산 단계이다. 두 번째 단계는, 그룹 멤버 노드 간에 비트맵을 활용한 수신 상태 요약 정보를 주고받아 그룹 멤버 노드 간의 협력을 통해 유실된 데이터를 복구하는 단계이다. 시뮬레이션을 통해 기존의 이동 애드 혹 네트워크 환경을 대상으로 한 신뢰성 지원 연구 기법과 본 논문에서 제안하는 기법의 성능을 비교 분석한다. 제안하는 기법은 단말의 이동 환경에서도 높은 패킷 전달율을 보이며, 기존에 제시된 방법에 비해 그룹 멤버가 아닌 노드에게 요구하는 처리 부담이 크게 낮다.
낸드플래시 기반 저장장치는 성능 향상을 위해 다중 채널, 다중 웨이 구조를 통해 다수의 낸드 디바이스를 병렬 동작시키고 있다. 하지만 동시 동작하는 낸드 디바이스의 수가 늘어나면서 전력 소모 문제가 가시화되었으며, 특히 디바이스 간 복수의 피크 전류가 서로 중첩되면서 높은 전력소모로 인해 데이터 신뢰성과 시스템 안정성에 큰 영향을 미치고 있다. 본 논문에서는 낸드 디바이스에서 지우기, 쓰기, 읽기 동작에 대한 전류 파형을 측정, 이를 프로파일링하여 피크 전류에 대한 정의와 모델링을 진행하였고, 나아가 다수의 낸드에서 피크 전류 중첩 확률을 계산한다. 또한 시스템 수준의 TLM 시뮬레이터를 개발하여 다양한 시뮬레이션 시나리오를 주입하여 피크 전류 중첩 현상을 분석 한다. 본 실험 결과에서는 낸드간 피크 중첩 현상을 차단할 수 있는 간단한 전력 관리 기법을 적용하여 피크 전류 중첩과 시스템 성능 간의 관계를 살펴보고 이를 통해 성능 저하 최소화를 위한 피크 중첩 비율을 제시하였다.
본 연구에서는 산식에 기반 한 고속철도 정거장 선로용량 계산 방법론을 제시하였다. 제시한 방법론은 기존 방법론에서 명시적으로 다루지 못하였던 정거장별 부본선(정차본선) 설치 수와 정차패턴(정차-정차, 통과-정차, 정차-통과, 통과-통과)의 혼합이 선로용량에 미치는 영향을 반영한다. 제시한 선로용량 계산 결과의 일관성을 검증하기 위해 전문 시뮬레이터(Railsys)를 활용하여 비교한 결과 정차패턴별 시격의 차이는 10% 미만으로 분석되었다. 정차패턴이 조합되었을 때의 효과를 몬테카를로 시뮬레이션 한 결과 역시 계산된 선로용량은 현실성이 높은 것으로 판단된다. 또한, 한국철도시설공단 선로배분프로그램의 용량산정 결과와도 통계적으로 유사하였다.
지연확산은 이동통신채널을 특정짓는 중요한 파라미터이다. 본 논문에서는 대전 인근의 대표적인 이동통신 서비스 환경에 대하여 측정한 지연파 프로파일의 측정 결과와 이로부터 산출한 지역확산의 분포에 대하여 소개 한다. 측정시스템은 lO23chip의 코드길이와 4Mbps의 PN code를 사용한 슬라이딩 상관법을 이용하여 구성되 었으며, 측정값의 신뢰도를 보장하기 위하여 상용 채널시뮬레이터를 이용하여 시간축과 진폭축에 대한 성능평가를 수행하였다. 지연확산값의 측정 결과는 부도심에서 2.08$\mu\textrm{s}$, 2.12$\mu\textrm{s}$ 그리고 국도상에서는 1.31$\mu\textrm{s}$의 평균값 을 얻었다. 각 측정 지역에서는 50%의 확률로 3.4$\mus$,2.8$\mus$ 그리고 1.5$\mus$, 또한 90%의 확률로 4.5$\mus$,4.2$\mu\textrm{s}$ 그리고 2.9$\mu\textrm{s}$보다 작은 지연확산값을 갖는 것으로 조사되었다. 도심에서 도로를 왕복하면서 측정한 결과의 편차는 7% 이내였으며, 부도심의 경우에는 외국의 발표 자료와 비교하여 지역확산의 분포가 3~4 배정도 큰 값으로 관 측되었다.
Warfighting experimentation is an important process for identifying requirements against changing military environment and for verifying proposed measures for reforming military service. The wargame simulation experiment is regarded as one of the most effective means to warfighting experimentation, and its importance is increasing than ever. On the other hand, the results of wargame experiments could be unreliable due to the uncertainty involved in the experimental procedure. To improve the reliability of the experimental results, systematic experimental procedures and analysis methods must be employed, and the design and analysis of experiments technique can be used effectively for this purpose. In this paper, AWAM, a wargame simulator, is used to optimize the organization of operational troops. The simulation model describes a warfighting situation in which the 'survival rate of our force' and the 'survival rate of the enemy force' are considered as responses, 'the numbers of weapons in the squad' as control factors, and 'the uncontrollable variables of the battlefield' as noise factors. In addition, for the purpose of effective experimentation, the product array approach in which the inner and outer orthogonal arrays are crossed is adopted. Then, the signal-to-noise-ratio for each response and the desirabilities for the means and standard deviations of responses are calculated and used to determine a compromise optimal solution. The experimental procedures and analysis methods developed in this paper can provide guidelines for designing and analyzing wargame simulation experiments for similar warfighting situations.
본 논문은 높은 확장성 및 효율성을 바탕으로 최근 다양한 응용 분야에서 통신 기간망 기술로 주목받고 있는 "무선 메쉬 네트워크"를 스마트 그리드 환경에 적용하는 방안에 대해 다룬다. 스마트 그리드(Smart Grid)란 기존 전력망에 IT 통신기술을 도입하여 실시간으로 전력 정보를 모니터링하고 전력의 흐름을 제어함으로써 에너지 효율을 극대화할 수 있는 "차세대 지능형 전력망"이다. 무선 메쉬 통신망을 스마트 그리드에 적용하기 위해서는 높은 수준의 신뢰성 및 QoS(Quality of Service) 지원이 가능한 동시에 대용량의 전력 관련 데이터를 효율적으로 처리할 수 있어야 한다. 또한 상호 호환성 및 확장성을 고려하여 국제 표준 기반의 설계가 필수적이다. 본 논문에서는 이러한 요구사항을 만족하기 위하여 IEEE 802.11s 표준 기반의 스마트 그리드 메쉬 네트워크를 제안하고, ns-3 시뮬레이터를 이용한 성능 검증을 통해 그 타당성을 입증하였다. 또한, 무선 메쉬 네트워킹 기술을 스마트 그리드에 적용했을 때 요구되는 주요 연구 주제에 관해 조사하고 개선 방안들을 제시하였다.
국내 전력의 수요증가로 인해 전력산업에서 신경망 역할을 하는 I&C(Instrumentation & Control)의 중요성이 날로 증가하고 있으며, 외국 선진 제작사의 기술 보호로 제어 시스템의 국산화가 요구되고 있는 상황이다. 이러한 상황에서 500MW급 초임계압 표준 석탄화력 발전소에의 실증 적용을 목표로 국산 통합 감시 제어시스템 개발 연구가 진행되고 있다. 개발하는 통합 감시 제어시스템은 발전설비의 중요성으로 인해 개발과정이나 개발 후 발전 설비에 적용되기 전에 시스템의 기능 및 신뢰성 등의 검증이 요구되고 있다. 또한 전력수요의 증가로 인해 제어시스템 설치 및 시운전 기간의 충분한 확보가 어려운 시점에서, 향후 실증 적용시 시행착오를 줄이기 위해 제어 시스템의 검증은 필수적이다. 본 논문에서는 개발한 제어 시스템의 기본 스테이션에 대해 기능 검증한 사례를 소개한다.
The routing protocol for low-power and lossy networks (RPL) is an internet protocol based routing protocol developed and standardized by IETF in 2012 to support a wide range of applications for low-power and lossy-networks (LLNs). In LLNs consisting of resource-constrained devices, the energy consumption of battery powered sensing devices during network operations can greatly impact network lifetime. In the case of inefficient route selection, the energy depletion from even a few nodes in the network can damage network integrity and reliability by creating holes in the network. In this paper, a composite energy-aware node metric ($RER_{BDI}$) is proposed for RPL; this metric uses both the residual energy ratio (RER) of the nodes and their battery discharge index. This composite metric helps avoid overburdening power depleted network nodes during packet routing from the source towards the destination oriented directed acyclic graph root node. Additionally, an objective function is defined for RPL, which combines the node metric $RER_{BDI}$ and the expected transmission count (ETX) link quality metric; this helps to improve the overall network packet delivery ratio. The COOJA simulator is used to evaluate the performance of the proposed scheme. The simulations show encouraging results for the proposed scheme in terms of network lifetime, packet delivery ratio and energy consumption, when compared to the most popular schemes for RPL like ETX, hop-count and RER.
전술 에드혹 환경은 개별 지상 노드 간 분산적인 형태의 자율망으로 구성되므로 네트워크의 생존 가능성 및 유연성 측면에서 효과적이나 기동 간 통신 시 제한된 출력, 지형특성, 이동성 등의 제약으로 인하여 잦은 링크 단절 및 음영지역이 발생할 수 있다. 반면 위성 통신망은 지상 기동 망에 비해 지형특성과 이동성을 극복한 광역 무선 링크를 제공할 수 있는 장점이 있으나 상대적으로 한정된 대역폭 및 고지연 특성의 망이다. 미래 전장 환경에서 기존의 단독망 형태의 제약사항을 극복하고 지휘 통제 통신의 신뢰성 및 효율성을 높이기 위해서는 이종망 게이트웨이(Heterogeneous network gateway, HNG)를 중심으로 위성 통신망을 포함한 다계층 통합 네트워크 구조가 요구된다. 본 논문에서는 전술 에드혹 환경에서 위성-전술 에드혹 망을 통합적으로 고려하고 유통되는 임무 트래픽의 플로우 특성에 기반하여 신뢰성 있는 데이터 전달이 가능한 이종망 게이트웨이 구조 및 세부 알고리즘을 제시한다. 시뮬레이션은 네트워크 수준의 시뮬레이터인 Riverbed Modeler를 활용하여 제시하는 구조의 유효성을 확인하였다.
국내 성능위주소방설계(PBD)에 신뢰성이 향상된 예측결과를 기여하고자 판매시설 가연물 중 플라스틱으로만 이루어진 제품을 대상으로 실규모 화재실험이 수행되었다. 이때 판매시설의 경우 다양한 가연성 물질이 진열된 판매대의 간섭 또는 상품 적재 등으로 인한 화재확산의 검토를 위하여 단일 및 다수가연물로 분리되어 실험조건이 선정되었다. 이에 따라 최대 열 발생률에 따른 가연물의 노출 면적 및 중량은 대략 93%와 89%의 매우 선형적인 관계를 확인할 수 있다. 또한 다양한 가연물에 대한 가스농도의 분석 결과 이산화탄소($CO_2$)는 최대 열 발생률에 대하여 선형적인 관계를 나타내는 반면 일산화탄소(CO)는 지수함수의 형태를 나타낸다. 이러한 결과는 판매시설에서 발생되는 플라스틱 화재의 PBD에 신뢰성있는 화원정보로서 적용될 수 있다. 추후 실제 판매시설에서 적용되는 진열대의 면적이 적용된 추가적인 실험을 통하여 판매시설의 플라스틱 화재에 대표되는 화원 정보로서 적용할 수 있을 것이라 기대된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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