본 논문에서는 AMC(Adaptive Modulation and Coding)기법을 적용한 D-STTD(Double-Space Time Transmit Diversity) 통신 시스템을 제안하고, 모의실험을 통해 그 성능을 분석한다. AMC기법은 채널 응답의 정보를 바탕으로 적절한 채널 코딩율과 변조 기법을 선택하여 신호를 전송하는 기법으로 에러율과 전송률의 적절한 조화를 이끌어내어 전체 시스템의 전송률과 전송품질의 향상을 가져온다. D-STTD기법은 기존의 STTD(Space Time Transmit Diversity)기법을 전송률 측면에서 보완한 기법으로 STTD기법에 비해 약 2배의 전송률 향상을 가져온다. 모의실험 결과, SNR(Signal to Noise Ratio)이 좋아질수록 높은 MCS(Modulation and Coding Scheme)레벨을 선택하는 확률이 높아지는 것을 볼 수 있었으며, AMC기법을 적용한 D-STTD 통신 시스템은 AMC기법을 적용하지 않은 D-STTD 통신 시스템에 비해 전 SNR구간에서 고른 전송률 분포를 나타냈다. 또한 AMC기법을 적용한 D-STTD 통신 시스템은 기존 AMC 통신 시스템, 혹은 AMC기법이 적용된 STTD 통신 시스템보다 2배 높은 최대 전송률을 나타내었다.
음향데이터 수집체계가 다양화되고 고성능화 됨에 따라 수집되는 음향데이터의 양은 기하급수적으로 증가되었다. 이렇게 수집된 음향데이터는 정밀한 분석을 위하여 분석환경으로의 전송이 필요하다. 이러한 수집/분석 체계에서는 빠르고 안정적인 전송은 물론 고도의 완벽한 보안이 요구된다. 하지만 기존시스템은 체송방식을 사용하기 때문에 자료전달에 많은 시간이 필요하다. 아울러 네트워크를 사용하는 경우에 비보호 저속망은 전송 안정성과 자료 보호성이 취약하여 구현이 불가능하다. 이에 본 논문에서는 일반적으로 사용되는 비보호 저속망 환경에서 고용량의 수집 음향데이터를 전송하고 보호하는 시스템을 제시한다. 구현된 시스템은 비보호 저속망 환경에서도 안전하게 음향데이터를 전송하고 다양한 위협 요소로부터 안전하게 음향데이터를 보호한다.
이 논문에서는 무선 센서네트워크의 한정된 에너지 사용의 문제점을 해결하기 위해 노드 적응적 데이터 병합 및 전달 기법을 제안한다. 기존 무선 센서네트워크 환경에서 에너지 효율을 위해 사용되었던 계층적 구조 방식의 LEACH나 TEEN 방식을 기반으로 제안된 방법은 모든 라운드에서 전송 데이터가 있는 멤버노드(Member Node:MN)이나 전송 데이터가 없는 MN 모두에게 프레임을 할당하여 전송데이터가 없는 MN도 활성상태 모드(Active Mode)로 에너지를 소비한다. 또한 수집 데이터가 있다해도 이전 전송 데이터와 동일한 경우에도 데이터를 전송함으로 MN의 에너지 소비를 가중시킨다. 대부분의 계층적 방식은 LEACH를 기반으로 제안되었다. 따라서 이 논문에서는 이런 문제를 해결하기 위해 센싱 데이터가 있는 MN에게만 프레임을 할당한다. 또한 센싱 데이터가 있는 MN 중 이전 전송 데이터와 통일한 데이터를 센싱한 MN는 휴지상태 모드(Sleep Mode)로 전환하여 중복 데이터 전송을 피해 클러스터헤드(Cluster Head:CH)의 데이터전송 에너지를 감소하고 CH에서 데이터 병합 에너지를 감소하여 네트워크 전체 에너지 효율성을 제공한다.
본 논문은 수신된 채널 정보를 이용하여 각 사용자의 성상도와 전력, 송신 안테나를 선택함으로써 중저속 이동체를 위한 환경에서의 MIMO 다중 사용자 시스템에서 성능을 분석한다. 각 사용자의 성상도와 전력, 선택되는 송신 안테나는 주어진 목표 심벌 에러 확률에서 각 사용자의 정보량과 채널의 추정 정보에 따라 MMSE, V-Blast 수신기에서 요구되는 SNR이 최소화 되도록 결정한다. 또한 중저속 이동체 환경에서의 MIMO 시스템의 상향링크 채널을 통해 기지국으로부터 유저들에게 전송하는 무선 채널 정보를 안테나 선택기법으로 전력제어를 할 때 시스템 성능을 분석한다. 모의실험을 통해, 송신 안테나를 모두 사용하여 데이터를 전송하는 것보다 선택 알고리즘을 사용하여 데이터를 전송하는 것이 독립 페이딩 채널뿐만 아니라 상관 채널에서도 상당한 성능 개선이 있음을 확인 할 수 있었다.
현재 무인 선박에서의 데이터 전송을 위해 기존 LTE-M 및 LTE 네트워크에서의 USN을 이용하여 기지국 역할로 동작 시키기 위한 방안으로 드론을 USN의 이동 기지국으로 사용하는 방안을 채택하고자 하고 있다. 따라서 이후 이동 기지국인 드론은 LTE 통신 모뎀 혹은 근거리 통신 모뎀을 탑재한 싱크 노드로 선박 운항의 안전 정보를 센서 노드로부터 수집하여 선박에 전송하거나 선박 간의 정보를 상호 전송할 수도 있다. 따라서 드론을 이용하여 근거리 네크워크 망을 형성하게 되면 무인 선박 주변의 통신망을 형성하게 되고 환경 및 보안 센서를 활용한 정보 수집에 유리하게 된다. 본 논문에서는 향후 무인 선박의 AI 운항에 필요한 주변 정보를 확보하기 위한 드론을 활용한 선박 주변 내의 환경 센서 데이터 전송 및 선박 간 통신 활용방안을 제시한다.
The DMB standards allow to transmit IP data on IP Tunneling. It is able to DMB data localcasting services using technologies as assigning IP address, encapsulating IP packets, guiding IP data service and, exchanging IP packet at the local area. As the result of that, we can have good experiences as rich and localized multimedia on the DMB networks.
본 논문에서는 가청 주파수 영역 중 사람들에게 거의 들리지 않는 고주파와 순환 중복 검사 기법을 이용하여 스마트 기기 간의 신뢰성 있는 데이터를 무선으로 전송하는 알고리즘을 제안한다. 제안 알고리즘은 스마트 기기의 내장 스피커에서 출력할 수 있는 가청 주파수 영역(20 Hz~22 kHz) 중 고주파 영역인 18 kHz~22 kHz를 사용한다. 이때 데이터의 전송량을 높이기 위해 고주파 영역 1(18.0 kHz~21.2 kHz)에서 여러 개의 주파수를 혼합하여 전달하며, 이와 동시에 전송 데이터의 정확성을 높이기 위해 고주파 영역 2(21.2 kHz~22.0 kHz)에서 순환 중복 검사를 위한 체크섬을 전달한다. 제안 방법의 데이터 전송 속도와 정확성을 확인하기 위해 스마트 북과 스마트 기기 간에 데이터 전달 실험을 하였다. 그 결과 평균 235 ms에 32 bits 데이터를 전송할 수 있었으며, 전송 성공률은 99.47%, 그리고 순환 중복 검사에 의한 에러 검출률은 0.53%인 것을 확인하였다. 따라서 제안 방법은 스마트 기기 간에 무선으로 데이터를 전송할 수 있는 유용한 기술이 될 것이다.
The purpose of this study is to measure both ECG and BCG(Ballistocariograph) signal of a subject on moving or resting wheelchair and detect the heart rate and respiratory rate and transmit an event message to remote server on emergent situation. To acquire ECG and BCG data, amplifier circuits were composed to be suitable for their characteristics. The output signals were converted to digital data and stored in bio-signal archiving media(SD card). CDMA module was used to transmit the event data on ECG electrode detachment and the received data was monitored by the developed C# application program. 5 volunteers participated in the experiment to evaluate the validity of the developed device. When the event occurs in each subject, 48 Kbyte data, stored for 32 seconds from that point, was transmitted to remote server through CDMA cellular phone network correctly. The received data of ECG, BCG, and 3-axial acceleration could be archived in server and the heart rate and respiratory rate could be measured and analyzed. The developed device in this study could acquire the ECG and BCG data of subjects on wheelchair simultaneously and measure their heart rate and respiratory rate. In addition, event data was verified to be transmitted to remote server without any errors.
능동형 RFID가 많은 응용 분야에서 활용되기 위해서 대용량의 태그 데이터를 보다 빠르고 효율적으로 보낼 필요성이 대두되고 있다. ISO/IEC 18000-7 표준은 433MHz대역을 사용하고 있으며 전송 속도는 27.8kbps에 불과하다. 이러한 전송속도는 대용량 데이터를 전송하기에 무리가 있다. 우리는 빠른 대용량 태그 데이터 전송을 위하여 2.4GHz대역을 사용하였고, 보다 효율적인 데이터 전송을 위하여 데이터 전송 프로토콜을 설계하였다. 우리가 설계한 프로토콜은 Burst Read UDB라는 새로운 명령어를 사용하여 255bytes이상의 메시지 데이터를 생성하고, 이를 효과적으로 전송할 수 있도록 이루어져 있다. 프로토콜을 구현하기 위하여 Texas Instruments사에서 개발한 Smart RF04 개발보드를 사용하였으며, 통신모듈로는 CC2500트랜시버를 이용하였다. 구현을 통한 비교실험에서 63.75kbytes의 데이터를 전송할 경우, 기존 표준의 Read UDB보다 Burst Read UDB가 17.95%의 데이터 전송시간이 향상되었음을 확인하였다.
본 논문은 클러스터 기반 센서 망에 적합한 에너지 효율적인 토폴로지 관리 기법 개발을 위한 기반 연구로서, 세가지 종류의 데이터 전달 방법의 성능을 비교 분석한다. 첫 번째 방법에서는 각 클러스터의 헤더들만 무선 송수신 모듈을 활성화시켜 RTS/CTS/DATA/ACK 메시지 송수신에 참여하구 두 번째 방법에서는 각 클러스터당 다수 노드들이 메시지 교환에 참여한다. 마지막 방법에서는 각 클러스터의 헤더들만 RTS/CTS 메시지 교환을 위하여 무선 송수신 모듈을 활성화하는데, 자신의 클러스터 ID가 목적지 클러스터로 지정되어 있는 RTS 메시지를 수신한 클러스터 헤더는 다수 노드들의 무선 송수신 모듈을 활성화시켜 DATA 메시지 수신과 ACK 메시지 송신에 참여하도록 한다. 시뮬레이션을 통하여, 클러스터당 활성화될 노드의 수와 부하 및 패킷 손실 확률에 따라 이상의 세 가지 방법의 에너지 소모량을 비교 분석한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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