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전동차 차량 네트워크 성능 모니터링 시스템에 관한 연구
A Study of monitoring system for train communication networks 원문보기

한국철도학회 2008년도 춘계학술대회 논문집, 2008 June 12, 2008년, pp.1871 - 1879  

이대은 (수원대학교, 대학원) ,  손수국 (수원대학교) ,  손강호 (인터콘시스템스(주)) ,  전성준 (인터콘시스템스(주))

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

A few years ago, The trains had little control equipment so the trains had little data transmission between control equipment. Recently, there is a lot of control equipment in a train as traction control, air conditioners and even internet access. for this reason, vehicle network must allow for the ...

AI 본문요약
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문제 정의

  • 또한 하나의 중앙 제어기가 다양한 디바이스를 관리하는 중앙 집중식 프로토콜을 사용하기 때문에 시스템의 제어가 간단하다는 장점은 있지만 소수의 중앙 제어기가 다수의 디바이스를 관리해야하기 때문에 중앙 제어기에 대한 의존도가 높고, 네트워크의 신뢰성을 보장하기 어렵다는 단점이 있다. 본 논문에서는 이러한 네트워크 문제점을 해결하기 위하여 MVB 상의 네트워크 트래픽을 모니터링 함으로써, 네트워크의 신뢰성을 검증하기위한 MVB 프로토콜 분석기를 개발하였다. 이러한 네트워크 프로토콜의 성능분석은 네트워크 시스템 구축뿐만 아니라 응용 프로세스 개발에도 필수적이다.
  • 이러한 상황에 따라 정보의 다양화, 업무의 효율화, 운행간격의 단축, 편리성의 향상 등을 목표로 단순한 모니터링이 아닌 차량 전체의 제어와 운행 정보의 통합이 이루어진 통합시스템으로서의 모니터링이 이루어져야 한다. 이러한 이유로 본 논문에서는 차량 전체의 제어와 운행 정보의 통합이 이루어진 통합시스템 구축을 위한 첫 번째 단계로써, 차량제어 통신 필드 버스방식의 국제표준인 TCN의 MVB상의 네트워크 성능을 평가하기 위한 시스템을 구현하였다. 또한 마스터 노드와 슬레이브 노드를 제작하여 실제 MVB 환경을 구축하였고 MVB 프로토콜 분석기를 마스터 노드와 슬레이브 노드 사이에 연결하여 원격지에 있는 서버에게 데이터를 보냄으로서 가상의 MVB 상에 존재하는 데이터들을 분석하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
TCN이란 무엇인가? 이러한 노력들 중에 하나로 IEC(International Electrotechnical Commission)에서는 차량 간 혹은 차량 내 디바이스들의 상호운영성(Interoperability)을 목적으로 TCN(Train Communication Network)을 통신 프로토콜 표준으로 채택하였다. 차량제어 통신 필드 버스 방식의 국제 표준인 TCN은 그림 1에서 보는 것과 같이 차량간 디바이스의 통신을 연결하는 WTB (Wired Train Bus)와 차량내의 디바이스간 통신을 연결하는 MVB(Multifunction Vehicle Bus)의 이중 계층 구조로 이루어져 있다.
TCN을 구성하는 차량간 통신 버스와 차량내 통신 버스는 어떠한 형태의 데이터 구조를 갖는가? TCN을 구성하는 차량간 통신 버스(WTB)와 차량내 통신 버스(MVB)는 설계되어진 목적과 물리적인 연결 구조는 다르지만 동일한 통신 구조를 가지고 있다. WTB와 MVB는 모두 프로세스 데이터, 메시지 데이터, 관리용 데이터 이렇게 3가지 형태의 데이터 구조를 갖는다. 이러한 통신 버스 데이터 구조중 하나인 프로세스 데이터는 전동차의 속도, 모터의 전류 및 전동차의 제어 명령 같은 데이터 크기는 작지만 시간 제약성이 강한 데이터를 포함한다.
중앙 제어기의 장단점은 무엇인가? 그러나 최근에 와서는 전동차 내 디바이스간의 제어기술이 발달하면서 분산 환경의 실시간 제어, 온라인 감시, 자가진단 및 승객 정보 서비스 등 다양한 서비스를 제공하면서 디바이스간의 빠르고 정확한 데이터 교환을 보장하기 위한 네트워크 신뢰성 향상에 많은 연구가 진행되어왔다. 또한 하나의 중앙 제어기가 다양한 디바이스를 관리하는 중앙 집중식 프로토콜을 사용하기 때문에 시스템의 제어가 간단하다는 장점은 있지만 소수의 중앙 제어기가 다수의 디바이스를 관리해야하기 때문에 중앙 제어기에 대한 의존도가 높고, 네트워크의 신뢰성을 보장하기 어렵다는 단점이 있다. 본 논문에서는 이러한 네트워크 문제점을 해결하기 위하여 MVB 상의 네트워크 트래픽을 모니터링 함으로써, 네트워크의 신뢰성을 검증하기위한 MVB 프로토콜 분석기를 개발하였다.
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