유비쿼터스 센서 네트워크(USN)는 센서 노드들이 자유롭게 이동하며 망을 구성하고, 시스템에 접속하여 통신하는 환경을 말하며, 고정 망이 필요 없으므로 접근이 어려운 지역이나 전장 또는 재난 구조를 위한 응용을 위해 임의로 배치될 수 있다. 무선 센서 망 프로토콜은 자가 구성 능력을 가지며, 노드들의 이동성으로 인해 네트워크 회선 단절을 유발하기 쉬우므로 토폴로지 변경에 유연하게 적응하면서 동시에 센서 노드들이 서로 협력하며 동작하는 기법이 요구된다. 본 논문에서는 이러한 환경에서의 효율적인 토폴로지 구성과 데이터 전송을 보장하고자 노드 이동성으로 인한 망 단절에 경로 재설정을 위한 망 재구성 없이 유연한 클러스터 기반 결함허용 라우팅 프로토콜을 설계하고, 분석적 모델을 통하여 그 성능을 평가한다.
This paper quantitatively presents the effects of important factors of the probabilistic safety assessment (PSA) of safety-critical digital systems. The result which is quantified using fault tree analysis methodology shows that these factors remarkably affect the system safety. In this paper we list the factors which should be represented by the model for PSA. Based on the PSA experience, we select three important factors which are expected to dominate the system unavailability. They are the avoidance of common cause failure, the coverage of fault tolerant mechanisms and software failure probability. We Quantitatively demonstrate the effect of these three factors. The broader usage of digital equipment in nuclear power plants gives rise to the safety problems. Even though conventional PSA methods are immature for applying to microprocessor-based digital systems, practical needs force us to apply it because the result of PSA plays an important role in proving the safety of a designed system. We expect the analysis result to provide valuable feedback to the designers of digital safety- critical systems.
In contrast with conventional fieldbus researches which are focused merely on real-time performance, this study aims to evaluate the real-time performance of the communication system including fault-tolerant mechanisms Maintaining performance in presence of recoverable faults is very important in case that the communication network is applied to a highly reliable system such as next generation Nuclear. Power. Plant (NPP). If the tie characteristics meet the requirements of the system, the faults will be recovered by fieldbus recovery mechanisms and the system will be safe. If the time characteristics can not meet the requirements, the faults in the fieldbus can propagate to the system failure. In this study, for the purpose of investigating the time characteristics of fieldbus, the recoverable faults are classified and then the formulas that represent delays including recovery mechanisms are developed. In order to validate the proposed approach, we have developed a simulation model that represents the Korea Next Generation Reactor (KNGR) NSSS Process Control System (NPCS). The results of the simulation show us the reasonable delay characteristics of the fault cases with recovery mechanisms. Using the simulation results and the system requirements, we also can calculate the failure propagation probability from fieldbus to outer system.
This paper shows two models of the duplex system having a fault tolerant system characteristic used in airplane and railway system. The architecture of these systems is based on Mc68000, and we designed the single system, single duplex system, dual system and dual duplex system to evaluate the system characteristic. We calculate the failure rate of components using MIL-SPEC-2l7F and evaluate the reliability, avaliability, safety and MTTF(Mean Time To Failure) of the designed systems by Markov model. We choose our system depending on the developing system characteristic.
일반 고객이 대기업 혹은 중소기업, 증권, 금융, 은행권 등의 서비스를 제공받기 위해서는 보편적으로 인터넷, SMS(Short Message Service), ATM(Automated Teller Machine), DM(Direct Mail), 텔레포니 서비스 등을 사용한다. 특히, 화재 보험사 및 증권, 금융, 은행권의 경우는 QoS(Quality of Service) 보장을 통한 실시간성 제약 조건을 만족해야 한다. 본 논문에서는 고객의 최초 접점으로 이용될 수 있는 CRM(Customer Relationship Management) 환경 하에서 다중 채널 서비스를 위한 결함허용 IVR(Interactive Voice Response)을 설계 구현하였다. 제안한 모델은 대 고객 응대 CRM 모델로 효율적으로 이용될 것으로 사료된다.
소프트웨어 스트리밍은 사용자가 자신의 컴퓨터에 설치되어 있지 않고 서버에 있는 응용 프로그램을 스트리밍 받아 바로 사용할 수 있게 하는 가상화 기술이다. 이 기술을 이용하면 사용자는 응용 프로그램이 마치 로컬 컴퓨터에 설치된 것처럼 바로 사용할 수 있으며, 별도의 다운로드나 설치 과정을 요구하지 않는다. 소프트웨어 스트리밍은 네트워크를 기반으로 하기 때문에 제공되는 서비스는 네트워크 성능 및 상태에 영향을 받는다. 특히, 네트워크 고장이 발생하면 스트리밍이 더 이상 불가능하기 때문에 스트리밍 중인 응용 프로그램이 고장나거나 심한 경우 시스템 전체가 고장나게 된다. 파레토의 원리(Pareto Principle)에 의하면, 대부분의 사용자들은 자주 사용하는 몇 가지 기능을 주로 사용한다. 이러한 원리에 따라 네트워크 고장 감지와 지능적인 스트리밍 기술을 제공한다면, 네트워크 고장이 발생하더라도 사용자들은 이미 스트리밍된 응용 프로그램의 기능을 중단 없이 사용할 수 있을 것이다. 본 논문에서는 네트워크 고장이 발생하더라도 로컬 컴퓨터에 스트리밍된 기능을 사용자들이 지속적으로 사용 할 수 있게 하는 네트워크 고장감내 소프트웨어 스트리밍(에버그린)의 개념 및 기술을 제안한다. 또한, 에버그린 기술의 구현에 대한 자세한 내용에 대해 논의한다.
개인 통신 서비스에서 주된 당면 문제중의 하나는 위치를 자주 이동하는 많은 이동 단말기들의 위치를 찾는 것이다. 그러한 시스템 연산을 위치 관리라 한다. 위치 관리를 성취하기 위하여 많은 네트워크 신호처리 트래픽과 데이터베이스 질의가 요구된다. 다수의 정책들은 이동 단말기의 현재 위치를 저장하기 위하여 위치 레지스터 데이터베이스를 사용하고, 그 위치 레지스터의 고장에 대해 약점을 가지고 있다. 이 논문에서, 우리는 위치 레지스터들의 고장을 포용하는 분산 홈 위치 레지스터를 갖는 결함 포용 전방 포인터 (FT-RFDHLR: Fault-Tolerant Pointer Forwarding with Distributed Home Location Register) 방법을 제안한다. 제안하는 방법의 성능을 분석적 모델로 평가하고, 하나의 홈 위치 레지스터를 갖는 전방 포인터 (PFSHLR: Pointer Forwarding with ,Single Home Location Register) 방법, 분산 홈 위치 레지스터를 갖는 전방 포인터 (PFDHLR: Pointer Forwarding with Distributed Home Location Register) 방법, Biaz의 우회 전방 정책 (BFS: Bypass Forwarding Strategy) 및 2개의 경로 전방 정책 (TPFS: Two-Path Forwarding Strategy)과 성능을 비교한다.
FlexRay는 차세대 차량 내 전자 장치간의 통신을 위해 고속의 시리얼 통신, time triggered bus, fault tolerant 통신을 제공하는 새로운 네트워크 통신 시스템의 표준이다. FlexRay는 CAN에 비하여 전송속도 최소 10배 이상이며, 수동 버스 토폴로지뿐만 아니라 능동 스타 토폴로지 구성이 가능하다. 본 논문에서는 MC9S12XF512 마이크로콘트롤러를 이용하여 FlexRay 모듈을 구현하고 CAN 메시지를 변환하여 전송할 수 있도록 게이트웨이를 구현하였다. 실험을 통하여 구현한 보드가 성공적으로 동작함을 확인하였다.
In this paper, a reliable control system structured with dual CPU modules and dual I/O modules is implemented as a means of achieving a highly reliable fault tolerant control system. For this, faults in the system modules are first examined, and a fault detection technique consisting of self diagnostic, comparison process, and exception processing is applied. Self diagnostic is used to locate which components in the modules have been failed, while comparison process is to cmpare control outputs computed by both CPU modules and protect the plant from malfunction by blocking failed control outputsin advance. Finally exception processing is used to determine the faults that are not detected immediately by the self diagnostic and comparison process, e.g. bus error processing when acknowledge signal for data transfer is not activeted in the I/O modules. Also reliability analysis is conducted for the discrete time Markov model with dual structure. It is shown quantitatively that the reliability is improved in the control system with dual structure in comparison with a system with single module structure.
본 논문에서는 슬라이딩 모드 제어와 간단한 적응 법칙을 이용하여 반작용 휠 고장에 대한 고장 허용 제어 법칙을 제안한다. 위성의 동역학식에 시스템 파라미터 오차와 고장 불확실성을 고려하여 자세 제어 법칙을 설계하였다. 고장은 구동기 고장인 반작용 휠 고장만을 고려하였으며, 반작용 휠 고장은 곱 형태로 반영된다. 제안된 자세 제어 법칙은 르야프노프 안정성 이론을 통해 안정성을 확인하였고, 수치 시뮬레이션을 통하여 기존의 슬라이딩 모드 제어기와 비교하였으며 위성의 자세 각속도가 안정화되지 않은 경우 제안된 적응 슬라이딩 자세 제어기가 고장에 더욱 빠른 응답 속도를 갖는 것을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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