마코브 체인을 활용한 결함 발생 CAN 네트워크의 메시지 이용률 분석

Abstract

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.