• 한국전자통신학회논문지
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• 제18권3호
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• pp.527-534
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• 2023

삼중구조 시스템에서는 하나의 프로세서에서 고장이 발생해도 여유도 때문에 주어진 임무를 계속 수행할 수 있다. 본 연구에서는 삼중구조 시스템에 체크포인터 기법을 도입한 후 고장 탐지와 체크포인터를 분리하는 새로운 고장 극복 방법을 제안한다. 먼저 한 개 프로세서에서 고장이 발생하면 고장 탐지와 동시에 모든 프로세서의 상태를 동기화함으로써 고장을 복구한다. 또한 두 개 이상의 프로세서에서 동시에 고장이 발생하면 직전의 체크포인터로 회귀하여 태스크를 재실행함으로써 고장을 복구한다. 본 논문에서는 태스크가 데드라인 이내에서 성공적으로 수행될 확률을 최대화하는 고장 탐지 구간과 체크포인터 구간의 선정 방법을 제안한다. 제안된 방식을 탑재한 삼중구조 시스템을 마코프 체인으로 모델링하고 실시간 태스크의 성공적 수행 확률을 도출하는 모의실험을 수행하여 최적의 해를 구하는 과정을 제시한다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제29권4호
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• pp.176-184
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• 2002

본 논문은 고신뢰 실시간 시스템에 체크포인팅을 적용할 수 있도록 실시간성과 신뢰성을 모두 고려하는 체크포인팅 프레임워크를 제공한다. 실시간 태스크의 시간 예측성은 할당된 체크포인트의 수와 태스크가 실행 중에 감내 해야하는 고장의 수를 기반으로 태스크의 최악 실행 시간(WCET: Worst Case Execution Time)을 산출함으로써 보장된다. 태스크가 실행 중에 극복해야하는 고장의 수는 태스크의 신뢰성 요구조건을 기반으로 산출됨으로써 태스크의 신뢰성이 보장되도록 한다. 이렇게 얻어진 태스크들의 WCET와 태스크가 극복해야 하는 고장의 수를 이용하여, 각 태스크의 스케줄 가능성을 보장하기 위해 요구되는 최소의 체크포인트 수를 유도하는 알고리즘을 제안한다. 본 논문에서 제안하는 프레임워크는 체크포인팅의 시간 중복량을 기반으로 하므로, 다른 시간 중복 기법에 대해서도 확장이 용이하다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제15권2호
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• pp.485-497
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• 1998

본 논문에서는 다목적 실용위성 관제시스템의 성능지표의 하나인 가용 도를 산출하기 위한 H/W 및 S/W 시스템 가용도의 수학적 모델 링을 제시하고, 직렬연결 시스템과 별렬 연결 시스템 그리고 이중화 시스템에 대한 가용도 산출 방법을 제시하였다. 또한 가용도 향상을 위한 이중화 방법에서 효율적인 스위치 선택방법을 기술하였으며, 다목적 실용위성 1호 관제시스템의 가용 도를 산출하였다. 가용도 분석 결과 비 이중화 시가용 도는 0.995216, 이중화 시가용도는 0.9955165, 관제시스템 실시간 운용 가용 도는 0.9963991로 분석되었다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제16권4호
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• pp.173-178
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• 2008

Electro-hydraulic brake system has many advantages. It provides improved braking performance and stability functions. It also removes complex mechanical parts for freedom of design, improves maintenance requirements and reduces unit weight. However, the EHB system should be dependable and have back-up redundancy in case of a failure. In this paper, the model-based fault diagnosis system is developed to monitor the brake status using the analytical redundancy method. The performance of the model-based fault diagnosis system is verified in real-time simulation. It demonstrates the effectiveness of the proposed system in various faulty cases.

• 대한산업공학회지
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• 제42권2호
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• pp.151-164
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• 2016

In this paper, we deal with a risk analysis for an IPS (Integrated power system) and propose a simulation model combining the fault tree and event tree in order to estimate the system availability and risk level, together. Firstly, the basic information such as operational scenarios, physical structure, safety systems is explained in order to make the fault tree and event tree of the IPS. Next, we propose a discrete-event simulation model using a next-event time advance technique to advance the simulation time. Also the state transition and activity diagrams are explained to represent the relationship between the objects. By numerical examples, the redundancy allocation is considered in order to decrease the risk level of the IPS.

• 한국정보처리학회논문지
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• 제6권1호
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• pp.216-224
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• 1999

날로 더욱 복잡해지는 제어 컴퓨터의 고 신뢰성 확보를 위해 시간여분(time redundancy)의 일종인 rollback과 roll-forward 기법 등을 TMR 구종에 적절하게 혼용하는 두 가지 방법을 제안한다. Rollback과 roll-forward 기법은 약간의 추가시간만을 사용하여 재구성(reconfiguration) 없이도 일시적인 결함(fault)에 의해 발생한 TMR 고장(failure)의 회복을 위해 상호보완적으로 사용될 수 있다. 본 논문은 시스템의 고장상태확률의 유도를 통해 전체 작업의 평균실행시간이 최소가 되는 최적의 checkpoint 간격벡터를 유도한다. 수치예제를 통해 제안된 방법들이 다른 고장회복 기법을 적용했을 때와 비교하여 매우 효과적임을 보이고, 다양한 환경 하에서 여러 가지 최적의 checkpoint 간격벡터를 유도하였으며, 시뮬레이션을 통한 정량적 결과로써 그 우수성을 비교하고 검증하였다

• 한국경영과학회:학술대회논문집
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• 한국경영과학회 1994년도 추계학술발표회 발표논문집; 연세대학교경영관, 서울; 8 Oct. 1994
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• pp.99-99
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• 1994

• 한국항행학회논문지
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• 제21권5호
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• pp.491-500
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• 2017

본 논문은 교통신호 제어시스템 구축에 적용 가능한 하트비트 기반의 저비용 이중화 시스템을 구현하였다. 교통신호 제어시스템의 고장은 교통 혼란과 교통사고를 야기할 수 있다. 그러므로 고장감내 기술을 도입하여, 교통관제의 안전성과 신뢰성을 확보해야 한다. 이를 위해 오픈소스 하드웨어를 사용하여 이중화 보드를 구성하고, Linux HA를 사용하여 하트비트 기반의 고장 검출 및 복구 소프트웨어를 개발하였다. 교통신호 제어시스템의 기능을 검증하고, 결함주입 시험을 수행하여 장애에 따른 고장복구 시간을 측정하였다. 시험결과 고장복구 시간은 평균9초 이내로 확인되어 신뢰성 목표시간을 만족하는 것을 확인 하였다. 본 연구 결과를 기반으로 항공, 우주, 원자력 등 고 신뢰성 시스템이 요구되는 분야에 응용 될 수 있을 것으로 예상된다.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제9권3호
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• pp.33-40
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• 2014

Ethernet 기반 차량 네트워크 구성 시 신뢰성은 요구조건 중 하나이다. 이를 위해 차량 네트워크 구조에 High-availability Seamless Redundancy (HSR) protocol (IEC 62439-3 clause 5)를 사용할 수 있다. HSR 프로토콜은 프레임을 전송할 때 서로 다른 경로에 각각의 복제된 프레임들을 제공한다. 이는 전송 오류로 인해 하나의 경로에서 프레임을 전송받지 못하더라도 목적지 노드는 다른 경로를 통해 적어도 하나의 프레임을 받을 수 있어 네트워크의 고장 발생 시에도 네트워크의 중단이 없음을 의미한다. 고장 발생 시에도 목적지 노드는 Zero-recovery time으로 하나의 프레임을 받을 수 있기 때문에 표준 Ethernet 과는 달리 보낸 프레임의 손실시 네트워크를 재구성하는 시간이 필요 없다. 하지만 HSR 프로토콜은 복제 전송하는 프레임으로 인해 불필요한 트래픽을 발생시키는 단점이 있다. 이에 HSR 프로토콜의 성능을 향상시키기 위해 QR, VRing, RURT, DVP와 같은 방법들이 이미 제안되었다. 본 논문에서는 차량 네트워크에 HSR 프로토콜을 적용한 3가지 구조를 제안하였고 여기에 트래픽 향상을 위해 QR, VRing을 적용하였으며 이 구조들의 트래픽 성능을 측정 및 비교하였다. QR과 VRing을 적용할 때 표준 HSR 프로토콜에 비해 48-75%의 트래픽 감소를 보여주었다. 이는 차량에서 신뢰성 향상을 위해 HSR 프로토콜은 Ethernet을 대신하여 사용할 수 있음을 의미한다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제7권4호
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• pp.800-818
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• 2013

Supporting video streaming over multi-hop wireless networks is particularly challenging due to the time-varying and error-prone characteristics of the wireless channel. In this paper, we propose a joint optimization scheme for video streaming over multi-hop wireless networks. Our coding scheme, called Joint Source/Network Coding (JSNC), combines source coding and network coding to maximize the video quality under the limited wireless resources and coding constraints. JSNC segments the streaming data into generations at the source node and exploits the intra-session coding on both the source and the intermediate nodes. The size of the generation and the level of redundancy influence the streaming performance significantly and need to be determined carefully. We formulate the problem as an optimization problem with the objective of minimizing the end-to-end distortion by jointly considering the generation size and the coding redundancy. The simulation results demonstrate that, with the appropriate generation size and coding redundancy, the JSNC scheme can achieve an optimal performance for video streaming over multi-hop wireless networks.