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IEEE 802.15.4 Network의 전송효율 향상을 위한 Enhanced Semgentized Clear Channel Assessment 기법
손규정(Kyou Jung Son),장태규(Tae Gyu Chang) 한국전기전자학회 2016 전기전자학회논문지 Vol.20 No.3
본 논문에서는 Enhanced Segmentized Clear Channel Assessment(ESCCA)를 수행하여 디바이스의 데이터 전송기회를 증가시킴으로써 전체 네트워크의 전송효율을 향상시킬 수 있는 기법을 제시하였다. 본 논문에서 제시한 기법은 IEEE 802.15.4 에서 채널 상태탐지를 위해 수행되는 Energy detection based CCA 의 기간을 반으로 나누고, 채널 상태에 따라 CCA 를 추가적으로 수행함으로써 디바이스의 패킷 전송기회를 증가시켜 전체 네트워크의 전송효율을 향상시킨다. 제시한 기법의 타당성을 확인하기 위하여 star topology 네트워크에서 디바이스들이 코디네이터로 패킷을 전송하는 환경에 본 논문에서 제시한 기법을 적용하여 IEEE 802.15.4 의 CCA 및 Segmentized CCA 기법을 적용한 결과와 성능을 비교하였다. 실험결과, throughput은 IEEE 802.15.4 CCA에 비해 최대 약 10kbps, 평균 CCA 횟수는 최대 약 15회 감소하였음을 확인하였다. This paper proposed Enhanced Segmentized Clear Channel Assesment(ESCCA) for the IEEE 802.15.4 networks. This method divides original CCA into two groups to check precise channel status and perform additional CCA to increase throughput performance. Through the proposed method, the device can access the channel more often, so the transmission efficiency of the IEEE 802.15.4 network improves. To confirm the feasibility and usability of the proposed method, computer simulation has been performed. In the simulation, a star topology with one coordinator and a lot of devices is considered and the traffic flows are all one way, with the communication directed to the coordinator. Simulation results_ show the proposed method is improving maximum 10 kbps of throughput and decreasing maximum 15 of the average number of total CCA than IEEE 802.15.4 CCA method.
LAN 기반 디지털 변전소 보호를 위한 동기 샘플링 구조적용 HW/SW 플랫폼 기술
손규정(Kyou Jung Son),남경덕(Kyung-Deok Nam),안기성(Gi Sung An),장태규(Tae Gyu Chang) 한국전기전자학회 2020 전기전자학회논문지 Vol.24 No.1
본 논문에서는 미래 LAN 기반 디지털 변전소 보호를 위하여 정밀 시각동기 기반 동기 샘플링 구조를 적용한 계통 구성 IED(Intelligent Electronic Device)의 HW/SW 플랫폼을 제안하였다. 제안한 플랫폼은 전력계통 자동화를 위한 표준인 IEC 61850 프로토콜 및 IED 간 정밀 시각동기를 위한 IEEE 1588 Precision time protocol 통합 소프트웨어가 적용되었으며, Synchronized reference signal을 이용한 IED 간 동기 샘플링 구조를 적용하였다. 이는 미래 IEC 61850 기반 디지털 변전소에 적용될 네트워크 기반 데이터 송수신 환경에서 IED 간 동기 측정된 계전 데이터를 제공하게 함으로써, 네트워크 기반 분산 측정 데이터를 이용한 새로운 보호 및 제어방식을 적용할 수 있는 토대를 제공할 것으로 기대된다. 제시한 플랫폼 기술의 타당성 및 성능을 측정하기 위하여 TMDXIDK572 멀티코어/멀티프로세서 EVM(Evaluation Module)을 기반으로 구현하였으며, 성능 시험 환경을 구성하여 제시한 플랫폼의 시각동기 성능 및 동기 샘플링 기능의 동작을 확인하였다. This paper proposes precise time synchronization-based synchronized sampling structure applied HW/SW platform for LAN-based protection of future digital substations. The integrated software of the proposed platform includes IEC 61850 protocol, IEEE 1588 precision time protocol and synchronized sampling structure. The proposed platform expected to provide a basis of an application of future distributed sensing data-based protection and control methods by providing synchronized measurement among IEDs. The implementation of the proposed HW/SW platform technique was performed using TMDXIDK572 multi-core/multi-processor evaluation module and its time synchronization performance and synchronized sampling function were confirmed through the performance tests.
PTP Management Node 기반 시각동기 오류 검출 및 대응 시스템
김윤현(Yoon Hyun Kim),손규정(Kyou Jung Son),서영덕(Young Duk Seo),장태규(Tae Gyu Chang) 한국전기전자학회 2020 전기전자학회논문지 Vol.24 No.1
본 논문은 PTP(Precision Time Protocol) management node 기반 시각동기 오류 검출 및 대응 시스템을 제안하였다. 기존 IEEE 1588 PTP 시각동기 표준에서 제시되지 않은 새로운 시각동기 마스터 failure 검출 및 대응 방법을 제안하여 시각동기가 적용된 분산 네트워크 시스템의 안정성과 신뢰도를 제고하고, EVM(Evaluation Module)으로 구성된 시각동기 네트워크 모의고장 실험을 통해 본 논문에서 제안한 시스템이 실제 마스터 클락 상에 발생한 시각오류를 검출하고 대응이 가능함을 증명하였다. 본 논문에서 도입한 매니지먼트 장치를 중심으로 기존 슬레이브 장치들의 협조아래 마스터 장치의 시각정보 오류를 검출하고, 대응하는 새로운 시스템 구조를 도출하였고, EVM 기기로 구성된 시각동기 네트워크 모의 고장 실험을 통해 본 논문에서 제안한 시스템의 시각동기 오류 대응에 따른 정밀 시각동기 유지 기능의 타당성을 입증하였다. This paper proposed PTP(Precision Time Protocol) management node-based time synchronization error detection and recovery system. The proposed system is to maintain the preciseness of time synchronization under time synchronization error situations on IEEE 1588-based network environment. To demonstrate the proposed time synchronization error detection and recovery system, PTP implemented EVM(Evaluation Module)-based experiments were performed. As a results of the experiments, it is shown that the proposed system effectively maintains the preciseness of time synchronization under time synchronization error situations.