• 한국지능시스템학회논문지
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• 제13권6호
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• pp.692-697
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• 2003

지난 몇 년 동안 인터넷기반 원격제어 연구에 대한 관심이 높아지고 있다. 본 논문에서는 인터넷기반 원격 제어시스템을 구현한다. 로봇의 주변환경 및 제어 정보를 강인하게 전송하기 위하여 데이터를 패킷 형태로 만든다. 또한 매우 큰 용량을 갖는 영상 데이터를 전송하기 위하여 JPEG 압축 알고리즘을 이용한다. 인터넷 기반 원격제어의 주된 문제점은 데이터 전송 지연 또는 데이터 손실이다. 이러한 특수한 문제를 해결하기 위하여 2-layer fuzzy controller를 장착한 자율이동로봇을 소개한다. 그리고, 컬러 인식 시스템을 구현하여 로봇을 물체를 인지할 수 있도록 하였다. 다양한 입력 센서가 장착된 로봇에 2-layer fuzzy controller를 적용하여 그 효율성을 입증한다. 2-layer fuzzy controller는 다양한 입력과 출력을 갖는 로봇을 강인하게 제어할 수 있고 제어 비용도 낮기 때문에 그것이 다양한 분야에 적용되어 질 것으로 기대된다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제18권7호
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• pp.1589-1598
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• 2014

IEEE 802.15.6 표준화 문서에서 WBAN을 위한 MAC 프로토콜은 의료용 센서 노드의 주기적인 데이터를 효율적으로 처리하기 위해서 8단계로 나누어진 트래픽 우선순위를 기준으로 응급 상황에서 발생하는 트래픽을 가장 높은 우선순위로 처리하는 CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance) 알고리즘을 수행하게 된다. 노드가 전송하는 응급 메시지는 충돌이 발생하게 되고 응급 메시지 전송을 위한 전송 지연을 만족하지 못하는 상황이 발생할 수 있으며 재전송으로 인한 에너지 낭비를 가져올 수 있다. 본 논문에서는 이러한 문제점들을 해결하기 위해서 다음과 같이 WBAN 환경에서 데이터 종류와 전송률을 고려한 CSMA/CA 알고리즘 요소기술을 제안하였다. 성능평가 결과 제안한 MAC 프로토콜을 사용했을 때가 IEEE 802.15.6을 사용했을 때 보다 충돌 확률이 감소하여 패킷 전송 성공률과 에너지 효율이 개선된 것을 확인할 수 있었다.

• 한국통신학회논문지
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• 제31권11A호
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• pp.1085-1091
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• 2006

본 논문에서는 모바일 환경의 이동 노드에서 전송되는 데이터의 기밀성 보장과 안전한 전송을 위한 무선 기반의 네트워크 실험환경을 설계 구축하고, MIPv6에서 기본적으로 탑재하고 양단간의 신뢰성 있는 인증키의 관리와 분배를 위해 사용되는 IKEV2 프로토콜을 모델링하여 실험하였다. 무선 네트워크에서 이동 노드의 핸드오프 시 빈번하게 발생되는 인증키 재설정 및 재교환 문제를 한정된 대역폭이 키 교환에 미치는 영향을 분석하였고 멀티 인터페이스를 이용한 인증 설정 및 교환 과정에 대한 성능 및 지연시간에 대한 연구를 진행하였다. 결론으로 모바일 노드가 IPSec을 이용하여 전송 시 발생하는 키의 재인증이 기존의 무선 네트워크가 지닌 대역폭의 한계에 따라 재설정이 불가능할 수도 있을 것으로 파악했으며 실험 결과를 통해 제안된 네트워크간의 멀티 인터페이스 사용은 보안 전송 시 핸드오프로 인한 키 교환 지연시간을 최소화 할 수 있을 것으로 예상된다.

• 한국통신학회논문지
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• 제12권6호
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• pp.621-633
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• 1987

본 논문에서는 Token ring방식 Star-wired ring형 근거리 통신망을 구성하기 위한 in board방식의 망 접속 장치와 집중기를 마이크로프로세서로서 구현하였다. 집중기에 통신 제어 기능을 갖도록 하여 고장난 망 접속 장치를 우회 통과시켜 통신이 중단되지 않도록 하며, 데이터 패키트 전송시에는 집중기가 송신 및 수신측의 망 접속 장치를 인식하여 단일망을 구성하여 송신및 수신측 사이의 망 접속 장치에서의 통과 지연을 줄임으로써 고부하 및 저부하시에도 높은 througuput을 유지할 수가 있었다. 또한, 구성된 시스템에 대한 성능 평가를 실시하였다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제17권4호
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• pp.1276-1295
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• 2023

Sensor networks are now an essential aspect of wireless communication, especially with the introduction of new gadgets and protocols. Their ability to be deployed anywhere, especially where human presence is undesirable, makes them perfect choices for remote observation and control. Despite their vast range of applications from home to hostile territory monitoring, limited battery power remains a limiting factor in their efficacy. To analyze and transmit data, it requires intelligent use of available battery power. Several studies have established effective routing algorithms based on clustering. However, choosing optimal cluster heads and similarity measures for clustering significantly increases computing time and cost. This work proposes and implements a simple two-phase technique of route creation and maintenance to ensure route reliability by employing nature-inspired ant colony optimization followed by the fuzzy decision engine (FDE). Benchmark methods such as PSO, ACO and GWO are compared with the proposed HRCM's performance. The objective has been focused towards establishing the superiority of proposed work amongst existing optimization methods in a standalone configuration. An average of 15% improvement in energy consumption followed by 12% improvement in latency reduction is observed in proposed hybrid model over standalone optimization methods.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제15권5호
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• pp.587-594
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• 2012

IEEE 802.15.6 표준 기술은 인체 내부 또는 근처에서의 근거리 저전력 무선 통신을 목적으로 제안되었으며, 대부분 맥박, 혈압, ECG, EEG 신호와 같은 인체 활력 징후(Vital Sign)를 데이터 형태로 전송하게 된다. 이러한 인체 활력 징후들은 대부분 실시간으로 전송되어야 하기 때문에 데이터 생성 후 허브 노드까지 전송이 완료되는 지연 시간이 중요한 성능 지표가 된다. 하지만 IEEE 802.15.6 표준 기술의 경우 데이터 재전송이 그 다음 수퍼프레임에 이루어지는 특징을 가지고 있다. 이를 해결하기 위해 본 논문은 적응형 폴링 알고리즘을 제안하였다. 제안한 알고리즘은 슬레이브 노드가 데이터 전송에 실패할 경우 허브 노드가 현 수퍼프레임 내에서 할당 가능한 시간 구간을 찾아 슬레이브 노드에 이를 할당하여 현 수퍼프레임 내에서 재전송이 이루어지도록 한다. 성능 분석을 통해 제안한 알고리즘이 기존 IEEE 802.15.6 표준 기술 대비 트래픽 양이 70%일 경우, 수퍼프레임이 10ms, 100ms일 때 약 61%, 73%씩 지연시간을 감소시켰다. 또한 제안한 알고리즘은 재전송으로 인한 과부하적(Bursty) 트래픽 전송 현상을 차단하는 효과도 가지고 있다. 제안한 적응형 폴링 알고리즘을 통해 시간 민감형 인체 활력 징후 트래픽은 심각한 지연 없이 전송될 수 있다.

• 한국통신학회논문지
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• 제34권6A호
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• pp.506-514
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• 2009

센서 네트워크를 위한 MAC 프로토콜들은 전력 소모를 최소화하기 위해 낮은 듀티 사이클(Duty Cycle)을 사용한다. 그 중에서 RMAC [4]의 경우 Pioneer(PION) 프레임을 이용하여 한 주기 내에 여러 홉을 전송한다. 본 논문에서는 HE-MAC(Hop-Extended MAC)이라는 홉 연장 프로토콜을 제안한다. HE-MAC의 데이터 전송은 기존 RMAC과는 달리 한 주기 내에 전달될 수 있는 최대 홉 수 정보가 포함된 Explorer(EXP)를 이용하여 이루어진다. EXP의 정보와 Ready-to-Receive(RTR) 상태를 이용하여 RMAC에 비해 2홉을 늘림으로써 평균 전송 지연 시간을 감소시킨다. 또한, 적응적 슬립을 통하여 불필요한 전력 소모를 최소화할 뿐만 아니라 RMAC에서 나타나는 잦은 트래픽(Traffic)으로 인한 패킷 역전 문제를 해결한다. HE-MAC의 패킷 전송 지연시간을 수학적으로 분석하였으며, ns-2를 이용한 모의실험을 통해 성능평가를 하였다. 300개의 노드가 배치된 랜덤 토폴로지에서 HE-MAC은 RMAC에 비해 전력 소모량과 평균 전승 지연 시간을 14%, 20%만큼 감소시킨다.

• 한국통신학회논문지
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• 제41권11호
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• pp.1349-1355
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• 2016

5G 이동통신 예상 시나리오 중 하나로, 저 용량 전송을 하는 수많은 모바일 단말 및 센서 들이 급증할 것으로 예상하고 있다. 이러한 저 용량, 초 다수 기기들을 지원하기 위해서 저 복잡도를 갖는 단일 반송파 시스템이 고려될 수 있다. 이러한 조건을 만족시키기 위해, 본 논문에서는 단일 반송파 기반의 기존 CDMA(Code Division Multiple Access) 시스템 보다 2배의 유저를 수용할 수 있는 복소수 스프레딩을 사용하는 CDMA 시스템을 제안한다. 본 논문에서 제안하는 시스템은 Multi-level BPSK(Binary Phase Shift Keying) 변조를 사용한다. 제안하는 시스템은 실수와 허수로 구성된 칩 코드를 이용하여 전송하고자 하는 심볼을 스프레딩 한다. 시뮬레이션의 결과로 기존 CDMA 시스템에 비하여 BER(Bit Error Rate) 성능이 약 3dB 열화되나, 기존의 CDMA 시스템 대비 2배의 유저를 수용할 수 있어서 다중접속 효율 향상을 확인하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제22권11호
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• pp.1511-1517
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• 2018

모바일 Device-to-Device(D2D) 캐싱 네트워크는 다수의 모바일 사용자들 사이에서 인기 있는 멀티미디어 콘텐츠들을 사전에 캐싱 서버 단말 (CSD: Caching Server Device)들에 분산 저장한 후 네트워크 인프라를 거치지 않고 사용자들에게 직접 데이터를 전송할 수 있다. 이를 통해서 유선 트래픽과 서비스 지연 시간을 획기적으로 줄일 수 있다. 본 논문에서는 이러한 모바일 D2D 캐싱 네트워크에서 모바일 사용자가 요구하는 콘텐츠를 캐싱하고 있는 다수의 CSD들을 활용하여 네트워크의 전송 효율을 높일 수 있는 효율적인 전송 기법을 제안한다. 제안된 기법은 각 모바일 사용자가 전송 받기를 희망하는 콘텐츠를 캐싱하고 있는 다수의 CSD들을 채널 이득에 따라서 정렬하여 최적의 CSD 조합을 선택함으로써 기존의 Brute-force 탐색 기반의 최적 방식 대비 복잡도를 획기적으로 줄일 수 있으며, Blanket 전송 방식과 Opportunistic 전송 방식 대비 높은 네트워크 전송 효율을 얻을 수 있다.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제35권3호
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• pp.192-206
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• 2008

작은 센서 노드로 구성되는 무선 센서 네트워크는 멀티홉으로 무선 통신을 하는 주요한 특징을 가지고 있다. 지금까지의 응용은 주기적인 형태의 비교적 단순한 센싱 데이타를 취급하는 것이 대부분 이었다. 하지만 최근 새로운 형태의 일시적이고 연속적인 버스트 데이타를 멀티홉으로 전송하는 좀 더 복잡한 응용들이 대두되고 있다. 따라서 이러한 응용을 효율적으로 지원하기 위한 전송 프로토콜에 관한 연구가 필요하다. 본 논문에서는 멀티홉 환경에서 버스트 데이타의 효율적인 전송을 위한 PIGAB(Packet Interval Gap based on Adaptive Backoff) 프로토콜을 제안하였다. 경쟁 기반 프로토콜인 PIGAB은 근원지 노드에서 동작하는 PIG(Packet Interval Gap) 제어 알고리즘과 릴레이 노드에서 동작하는 MF(MAC-level Forwarding) 알고리즘으로 구성되며, 새롭게 제안된 AB(Adaptive Backoff), CAB(Collision Avoidance Backoff), 그리고 UB(Uniform Backoff)를 기반으로 동작한다. 제안된 PIGAB 프로토콜은 이러한 알고리즘과 기법을 통해 감춰진 노드의 전송 시기를 인지하여 패킷마다의 전송 시기를 조절함으로써 멀티홉 환경에서 겪는 기본적인 문제를 해결할 수 있다. 시뮬레이션과 실제 실험을 통해 PIGAB 프로토콜이 기존 방식에 비해 멀티홉 환경에서 버스트 데이타를 안정적이고 신속하게 전송하는 것을 확인할 수 있었다.