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생존 가능한 선박 백본 네트워크 설계에 관한 연구
A Study on the Design of a Survivable Ship Backbone Network 원문보기

한국정보통신학회논문지 = Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering, v.16 no.7, 2012년, pp.1416 - 1427  

탁성우 (부산대학교 컴퓨터공학과) ,  김혜진 (부산대학교 컴퓨터공학과) ,  김희겸 (부산대학교 컴퓨터공학과) ,  김태훈 (부산대학교 컴퓨터공학과) ,  박준희 (한국전자통신연구원) ,  이광일 (한국전자통신연구원)

초록
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본 논문에서는 생존 가능한 선박 백본 네트워크의 설계 기법을 제안하였다. 제안한 설계 기법에서 선박 백본 네트워크의 토폴로지를 근사 최적으로 구성하기 위하여 먼저 선박 장치의 통신 인터페이스와 링크가 이중화로 구성된 선박 백본 네트워크의 효율적인 구조를 분석 및 제안하였다. 그리고 제안한 선박 백본 네트워크의 구조를 고려한 정수선형계획법 기반 물리 토폴로지의 구성 방안을 제안하였다. 마지막으로 메타 휴리스틱 기법을 적용하여 물리 토폴로지 계층 위에서 형성되는 논리 토폴로지의 구성 방안을 제안하였다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

This paper proposes a design technique of a survivable ship backbone network, which describes a near optimal configuration scheme of physical and logical topologies of which the survivable ship backbone network consists. We first analyze and present an efficient architecture of a survivable ship bac...

주제어

#선박 백본 네트워크   #생존성   #근사 최적화   #물리 토폴로지   #논리 토폴로지  

질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
차세대 선박용 백본 네트워크에 요구되는 것은? 이에 최대 50개의 장비와 250Kbps 대역폭을 제공하는 CAN (Controller Area Networks) 기반 기존 선박 백본 네트워크를 대체할 수 있는 차세대 선박 백본 네트워크의 필요성이 대두되고 있다 [2]. 차세대 선박용 백본 네트워크는 자동화 및 무인화 특징을 가지는 스마트 선박 플랫폼에 구축되기에 고수준의 생존성을 요구한다. 충돌, 침수 등과 같은 선박 사고에 의하여 선박용 백본 네트워크에서 발생되는 통신망의 결손은 운항 장애를 유발할 뿐만 아니라 최악의 경우 인명 재해의 원인이 되기 때문이다.
선박용 트리형 토폴로지 계층구조의 네트워크로 부모 노드와 자식 노드 간의 점대점 링크 구축이 적합한 이유는? 네트워크의 트리형 토폴로지에서 가장 중요한 고려사항은 부모 노드와 자식 노드 간의 점대점 (Point to Point) 링크 구축이다. 일반적으로 200~ 400m의 길이를 가지는 선박의 규모를 감안하면 선박 백본 네트워크에서 점대점 링크들은 큰 제약사항이 되지 않으며, 링크 대역폭의 절반을 네트워크 장애 보호에 할당하는 환형 (Ring) 토폴로지보다 선박 백본 네트워크에 더욱 적합한 구조이다. 그러나 트리형 토폴로지에서는 네트워크 장애 발생시 우회 경로가 존재하지 않기 때문에 네트워크 생존성에 취약한 구조를 가진다.
선박 사고로 인하여 선박용 백본 네트워크에서 발생되는 통신망의 결손이 유발할 수 있는 문제점은? 차세대 선박용 백본 네트워크는 자동화 및 무인화 특징을 가지는 스마트 선박 플랫폼에 구축되기에 고수준의 생존성을 요구한다. 충돌, 침수 등과 같은 선박 사고에 의하여 선박용 백본 네트워크에서 발생되는 통신망의 결손은 운항 장애를 유발할 뿐만 아니라 최악의 경우 인명 재해의 원인이 되기 때문이다.
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참고문헌 (12)

  1. 박정호, 진광자, 김재명, 유대승, 오문균, 임동선, "조선 IT 현황과 전망," 전자통신동향분석, 25권 45 호, pp. 19-26, 8월, 2010. 

  2. NMEA 2000, "Standards for serial-data networking of marine electronic devices," Main Document, version 1.2, 2004. 

  3. IEC61162-410, "Multiple Talkers and Multiple Listeners - Ship System Interconnection - Transport Profile Requirements and Basic Transport Profile," 2001. 

  4. IEC61162-450, "Multiple talkers and multiple listeners - ethernet interconnection," 2011. 

  5. NMEA OneNet Draft, "Standard for serial-data networking of marine electronic devices," 2011. 

  6. S. Mandal, D. Saha, R. Mukherjee, and A. Roy, "An efficient algorithm for designing optimal backbone topology for a communication networks," Proc. International Conference on Communication Technology, vol. 1, pp. 103-106, 2003. 

  7. H. Cancela, F. Robledo, and G. Rubino, "Designing low-cost access network topologies," Proc. International Network Optimization Conference, pp. 825-832, 2005. 

  8. A. Dekker and B. Colbert, "Network robustness and graph topology," Proc. Australasian Conference on Computer Science, vol. 26, pp. 359-368, 2004. 

  9. A. Tizghadam and A. Leon-Garcia, "Survival value of communication networks," Proc. IEEE International Conference on Computer Communications Workshops, pp. 290-295, 2009. 

  10. D. B. West, Introduction to Graph Theory. Prentice Hall, 2000. 

  11. 임용곤, 박종원, "지능형 디지털 선박의 구현 방안," 대한조선학회논문집, 45권, 5호, pp. 455-461. 9월, 2008. 

  12. V. Tomas, J. Kitarovic, and R. Antonic, "The trends in integrated control and monitoring systems for ships," Proc. International Symposium ELMAR, pp. 373-376, 2005. 

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