마코브 체인을 활용한 결함 발생 CAN 네트워크의 메시지 이용률 분석
Analysis of The Utilization in CAN Network with Fault Using Markov Chain
- 주제(키워드) CAN(Controller Area network) , 마코브체인 , 결함 , 이용률 분석 , Markov Chain , Fault
- 발행기관 아주대학교 대학원
- 지도교수 박기진
- 발행년도 2008
- 학위수여년월 2008. 2
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 일반대학원 산업공학과
- 본문언어 한국어
초록/요약
CAN(Controller Area Network) 프로토콜은 임베디드 제어 시스템 내에서 널리 이용되고 있는 메시지 전송 방식이다. 본 논문에서는 결함이 고려된 CAN 메시지의 이용률 분석 모델을 연구하였으며, CAN 시스템 내에서 전송되는 메시지 각각의 이용 정도를 분석하기 위해 마코브 체인을 사용하였다. CAN 시스템에서 메시지는 발생 전 단계 상태, 메시지 발생 후 스테이션에서 대기하는 상태, 버스에 로드되어 전송되는 상태 등으로 구분할 수 있는데 각각의 상태들을 다이어그램으로 정의한 후 정의된 다이어그램으로부터 마코브 분석기법을 적용하여, 메시지 상태 변화에 대한 평형 확률들을 구하였다. 또한 제안된 분석 모델을 이용하여 성능 평가를 실시하였고, 실제 CAN 테스트베드에서 실험을 실시하여, 두 결과 값의 비교를 통하여 제안된 분석 모델이 실제 비슷한 결과 값을 나타냄을 확인하였다. 본 연구결과는 네트워크 운영 중 발생하는 결함을 고려하여 실제 시스템을 구축하기 전 이용률을 예측할 수 있기 때문에, 구축 시 발생할 착오를 줄일 수 있다.
more초록/요약
CAN(Controller Area Network) protocol is popular in embedded control system which sends messages between nodes. This paper suggests analysis model of utilization in CAN network with fault using Markov chain. In CAN system messages can be defined in three states - state in which messages are not generated, state in which messages stay within the station after generated and state in which messages transmit on the bus. We define these states as diagram and represent equilibrium probability of message’s state transition diagram. Performance evaluation was carried out using analysis model suggested and it was compared to the result of experiment with real CAN protocol. And it is showed that the result of evaluation with the analysis model is similar to the result of experiment. This research can reduce system establishing error because it can predict utilization of network with fault before network system is established.
more목차
논문요약 = 1
제1장 서론 = 7
제1절 연구의 필요성 및 목적 = 7
제2절 연구의 범위 및 구성 = 9
제2장 관련연구 = 10
제1절 기존 연구의 고찰 = 10
2-1 CAN의 동향 = 11
2-2 CAN 네트워크의 기본적 특징 = 12
2-3. CAN의 종류 = 13
2-4. 메시지 상태 정의 = 14
2-5. 메시지 결함과 네트워크 결함의 정의 = 16
2-6. CANopen = 18
제3장 결함을 고려한 CAN 네트워크 이용률 분석 모델 = 20
제1절 결함을 고려한 BASIC CAN 네트워크 이용률 분석모델 = 20
1.1. 상태 정의 다이어그램 = 20
1.2. 이용률 분석 모델 = 22
제2절 FULL CAN을 위한 결함을 고려한 네트워크 메시지 이용률 분석모델 = 26
제4장 성능평가 및 결과분석 = 31
제1절 성능평가에 사용된 파라미터 = 31
제2절 수학적 모델의 성능 평가 결과 (BASIC CAN) = 32
제3절 수학적 모델의 성능 평가 결과(FULL CAN) = 36
제4절 CAN 기반 임베디드 제어 시스템 테스트베드 구축 및 성능평가 = 38
1. 테스트 베드 실험 값 = 39
2. 수학적 모델의 검증 = 42
제5장 결론 = 44
참고문헌 = 46
Abstract = 49
