• 한국통신학회논문지
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• 제22권4호
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• pp.618-636
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• 1997

DQDB(Distributed Queue Dual Bus) protocol, the IEEE 802.6 standard protocol for metropolitan area networks, does not fully take advantage of the capabilities of dual bus architecture. Although fairness in bandwidth distribution among nodes is improved when using so called the bandwidth balancing mechanism, the protocol requires a considerable amount of time to adjust to changes in the network load. Additionally, the bandwidth balancing mechanism leaves a portion of the available bandwidth unused. In a high-speed backbone network, each node may act as a bridge/ router which connects several LANs as well as hosts. However, Because the existence of high speed LANs becomes commonplace, the congestionmay occur on a node because of the limitation on access rate to the backbone network and on available buffer spaces. to release the congestion, it is desirable to install some congestion control algorithm in the node. In this paper, we propose an efficient congestion control mechanism and fair and waster-free MAC protocol for dual bus network. In this protocol, all the buffers in the network can be shared in such a way that the transmission rate of each node can be set proportional to its load. In other words, a heavily loaded node obtains a larger bandwidth to send the sements so tht the congestion can be avoided while the uncongested nodes slow down their transmission rate and store the incoming segments into thier buffers. this implies that the buffers on the network can be shared dynamically. Simulation results show that the proposed probotol significantly reduces the segment queueing delay of a heavily loaded node and segment loss rate when compared with original DQDB. And it enables an attractive high throughput in the backbone network. Because in the proposed protocol, each node does not send a requet by the segment but send a request one time in the meaning of having segments, the frequency of sending requests is very low in the proposed protocol. so the proposed protocol signigificantly reduces the segment queuing dely. and In the proposed protocol, each node uses bandwidth in proportion to its load. so In case of limitation of available buffer spaces, the proposed protocol reduces segment loss rate of a heavily loaded node. Bandwidth balancing DQDB requires the wastage of bandwidth to be fair bandwidth allocation. But the proposed DQDB MAC protocol enables fair bandwidth without wasting bandwidth by using bandwidth one after another among active nodes.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제17권6호
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• pp.53-59
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• 2016

최근 무선 센서 네트워크, 사물 인터넷, 소셜 네트워크 서비스와 같은 다양한 응용 분야에서 대용량 스트림 데이터가 실시간으로 생성되고 있으며, 효율적인 기법을 통해 처리 및 분석하여 유용한 정보를 찾아내고, 이를 의사 결정을 위해 사용할 수 있도록 하는 것은 중요한 이슈 중에 하나이다. 스트림 데이터는 끊임없이 빠른 속도로 생성되므로 최소한의 접근을 통해 처리해야 하며, 신속한 저전력 처리를 필요로 하는 자원이 제한된 환경에서 분석될 수 있도록 적합한 기법이 요구된다. 이러한 문제를 해결하기 위해, 슬라이딩 윈도우 개념이 제안되어 연구되고 있다. 한편, 대용량 데이터로부터 의미 있는 정보를 찾아내기 위한 데이터 마이닝 기법 중에 하나인 패턴 마이닝은 중요 정보를 패턴 형태로 추출한다. 전통적인 빈발 패턴 마이닝은 이진 데이터베이스를 대상으로 하고 모든 아이템을 동일한 중요도로 고려함으로써 데이터 마이닝 분야에서 중요한 역할을 수행해 왔지만, 실제 데이터 특성을 반영하지 못하는 단점을 지닌다. 하이 유틸리티 패턴 마이닝은 비 이진 데이터베이스로부터 상대적인 아이템 중요도를 반영하여 더욱 의미 있는 정보를 찾아내기 위해 제안되었다. 정적 데이터를 대상으로 하는 하이 유틸리티 패턴 마이닝 기법은 그러나 스트림 데이터 처리에 적합하지 못하다. 제한된 환경에서 스트림 데이터의 특성을 반영하고 효율적으로 처리하여 중요한 정보를 찾아내기 위해 슬라이딩 윈도우 기반의 접근법이 제안되었다. 본 논문은 슬라이딩 윈도우 기반 하이 유틸리티 패턴 마이닝 기법들의 성능을 평가하고 분석하여 해당 기법들의 특성 및 발전 방향을 고찰한다.

• 상하수도학회지
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• 제33권5호
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• pp.353-366
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• 2019

This research proposes an optimal flushing operation technique in an effort to prevent secondary water pollutions and accidents in aged pipes, and to improve the cleaning effect of unidirectional flushing. Water flow directions were analyzed using EPANET 2.0, while flushing and air scouring experiments in forward and reverse directions were performed in the field. In 42 experiments, average residual chlorine concentration and turbidity were improved after cleaning compared to before cleaning. It was found that even when the same cleaning method was used, further improvement of cleaning effect was possible by applying air injection and reverse direction cleaning techniques. By means of one-way ANOVA(Analysis of variance), it was also possible to statistically verify the need of actively utilizing air injection and reverse direction cleaning. Based on correlation between turbidity and TSS, the total amount of suspended solids removal was estimated for 874 flushing operations and 194 air scouring operations. The result showed that air scouring used more discharge water than flushing by an average of $4.9m^3$ yet with larger amounts of suspended solids removal by an average of 145.9 g. The result of analysis on turbidity values from 887 flushing operations showed low cleaning effect of unidirectional flushing for the pipes with diameters over 300 mm. In addition, the turbidity values measured during cleaning showed an increasing tendency as pipe age increased. The methodology and results of this research are expected to contribute to the efficient maintenance and improvement of water quality in water distribution networks. Follow-up research involving the measurement of water quality at regular time intervals during cleaning would allow a more accurate comparison of discharge water quality characteristics and cleaning effects between different cleaning methods. To this end, it is considered necessary to develop a standardized manual that can be used in the field and to provide relevant trainings.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2009년도 추계학술대회
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• pp.1022-1025
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• 2009

USN(Ubiquitous Sensor Network)은 u-city, u-Health 등과 같은 영역에서의 다양한 서비스를 통해 유비쿼터스 사회에서 u-life 실현을 가능하게 하는 핵심 인프라이다. 따라서 u-Life의 핵심 기술인 USN 기술에 대한 국내 표준화 확립을 위한 연구가 필요하다. 현재 USN에 대한 표준 현황은 센서 노드 구현을 위한 기술과 센서 노드들 사이의 에너지 효율적인 통신을 위한 프로토콜 및 기존의 망과 연동을 위한 기술 표준 및 연구가 대부분이다. 그러나 센서 네트워크와 USN 응용을 위한 이기종 센서 네트워크의 통합관리, 센싱 데이터 관리 및 USN 데이터베이스 구조 정의 등과 같은 응용 및 미들웨어 부분에서의 표준 및 연구는 아직 까지 미약한 수준이다. 이에 본 논문에서는 국내 센서 네트워크 서비스의 표준 개발 및 센서 응용 및 미들웨어 부분에서의 표준화된 플랫폼 기술을 위해 OGC(Open Geospatial Consortium)의 SWE(Sensor Web Enablement)를 구성하는 관련 표준 분석과, 국내 TTA(Telecommunications Technology Association) 관련 표준과 상호 연관성 및 OGC 기반 서비스 플랫폼 적용 가능성에 대한 분석을 통한 센서 네트워크상의 표준 서비스 플랫폼 아키텍처에 대한 연구를 하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2009년도 춘계학술대회
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• pp.271-276
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• 2009

본 논문은 산악지역이나 지역적으로 급작한 기후 변화를 일으키는 곳을 모니터링할 수 있는 시스템을 통하여 재난피해를 최소화시키기 위한 국지적 기상모니터링 시스템 개발을 위한 기초연구이다. 우선 우리나라의 재해재난 관련 모니터링 시스템에 관한 연구 현황을 수집 및 분석하였으며, 이러한 국지 기상모니터링 시스템의 실현가능성과 장점에 대해 조사하였다. 또한, 외국의 사례들을 참조하여 무선센서네트워크와 CDMA망의 통합을 바탕으로 한 효율적인 국지 기상모니터링 시스템의 구축을 위한 방향을 제시하였으며, 이러한 시스템을 위해 필요한 각종 센서와 센서노드의 형태, 100~500m 정도의 가까운 거리 마다 설치될 센서노드의 형태와 센서인터페이스, 전력공급장치 등에 대하여 조사하였다. 본 연구의 결과는 앞으로의 모니터링 시스템 관련 연구과제의 도출과 통합된 정보가 기상관측소, 방송국, 지역 재난경보시스템과 연결되어서 급작스런 기후변화나 또는 홍수 등의 위험 경보를 그 지역에 있는 관광객 또는 거주자에게 휴대폰 또는 방송으로 알려주는 서비스를 통해 많은 연구 분야에서 활용될 수 있으리라 판단된다.

• Smart Structures and Systems
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• 제6권5_6호
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• pp.481-504
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• 2010

Wireless smart sensor networks (WSSNs) have been proposed by a number of researchers to evaluate the current condition of civil infrastructure, offering improved understanding of dynamic response through dense instrumentation. As focus moves from laboratory testing to full-scale implementation, the need for multi-hop communication to address issues associated with the large size of civil infrastructure and their limited radio power has become apparent. Multi-hop communication protocols allow sensors to cooperate to reliably deliver data between nodes outside of direct communication range. However, application specific requirements, such as high sampling rates, vast amounts of data to be collected, precise internodal synchronization, and reliable communication, are quite challenging to achieve with generic multi-hop communication protocols. This paper proposes two complementary reliable multi-hop communication solutions for monitoring of civil infrastructure. In the first approach, termed herein General Purpose Multi-hop (GPMH), the wide variety of communication patterns involved in structural health monitoring, particularly in decentralized implementations, are acknowledged to develop a flexible and adaptable any-to-any communication protocol. In the second approach, termed herein Single-Sink Multi-hop (SSMH), an efficient many-to-one protocol utilizing all available RF channels is designed to minimize the time required to collect the large amounts of data generated by dense arrays of sensor nodes. Both protocols adopt the Ad-hoc On-demand Distance Vector (AODV) routing protocol, which provides any-to-any routing and multi-cast capability, and supports a broad range of communication patterns. The proposed implementations refine the routing metric by considering the stability of links, exclude functionality unnecessary in mostly-static WSSNs, and integrate a reliable communication layer with the AODV protocol. These customizations have resulted in robust realizations of multi-hop reliable communication that meet the demands of structural health monitoring.

• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제7권12호
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• pp.301-312
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• 2018

오늘날 산업용 무선 센서 망 환경에서 화재나 유독가스와 같은 연속 개체 탐지는 위험성과 대규모 피해로 인해 중요한 문제로 다뤄지고 있다. 연속 개체는 한 지점에서 발생하여 점차 넒은 범위로 확산되는 특징을 가지기 때문에 자원 제약적인 무선 센서 망 환경에서 연속 개체를 탐지한 다수의 센서 노드가 고정 싱크에게 데이터를 전송하게 되면 막대한 통신 오버헤드가 발생하게 된다. 따라서 기존 연구에서는 실시간으로 확장되는 연속 개체를 정확하게 탐지하고, 다량의 센싱 데이터를 에너지 효율적인 방식으로 전송하는 데에 중점을 두었다. 그러나 최근 들어 화재 진압과 같은 실시간 대응이 필요한 응용분야를 위해 연속 개체 탐지에 이동 싱크 도입이 필요하다는 의견이 나타나고 있다. 이러한 경우, 이동 싱크의 위치 갱신을 위해 다수의 소스와 이동 싱크 간 통신이 빈번하게 일어남으로써 무선 센서망의 에너지 소모가 급격하게 증가하는 문제가 발생한다. 본 논문에서는 무선 센서 망을 이용한 연속 개체 탐지에서 이동 싱크를 지원하기 위한 발원점 중심의 통신 방안을 제안한다. 실험결과는 제안 방안이 기존 방안에 비해 이동 싱크의 위치정보 갱신 및 센싱 데이터 보고에 더 적은 에너지를 소모함을 보인다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권8호
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• pp.15-22
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• 2019

무선 센서 네트워크는 적은 비용이 들고 낮은 전력으로 구동할 수 있는 센서들이 넓은 범위에 분포한 네트워크이다. 이때 센서들이 주변의 환경을 감시하고 계측한 정보들을 인근의 센서들에게 멀티홉 방식으로 전송하여 최종적으로 모든 데이터들이 베이스 스테이션으로 보내지는 네트워크가 무선 센서 네트워크이다. 여기서 무선 센서 네트워크에 대한 대부분의 연구는 한 위치에 고정되어 주변을 감시하는 정적 센서가 주가 되어왔다. 하지만 정적 센서만으로 이루어진 네트워크와 달리, 드론을 이용하여 네트워크를 구성하게 된다면 네트워크의 전체 커버리지와 에너지 소모를 보다 효율적으로 관리할 수 있다. 본 논문에서는 네트워크를 이루는 드론들에 대한 환경을 모델링하기 위해 전송 전력 모델과 비디오 인코딩 모델을 수식화하여 소개한다. 또한 드론의 효율적인 배치를 위하여 우선순위 지도를 설계하고, 이를 기반으로 커버리지와 에너지를 고려하여 드론들을 배치하는 방식을 보여준다. 다양한 시뮬레이션을 통하여 정적 센서 기반의 네트워크보다 드론 기반의 무선 센서 네트워크에서 더 적은 수의 센서로 커버리지를 증가시키고 소모되는 에너지는 줄여준다는 것을 보여준다. 구체적으로는 정적 센서와 드론의 수가 동일한 가운데 커버리지는 최대 30 퍼센트의 향상이 있고, 에너지 측면에서는 평균 25 퍼센트의 전체 네트워크의 에너지 소모를 줄이면서도 정적 센서 네크워크와 드론 기반 네트워크의 커버리지가 동일하게 유지됨을 보여준다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제19권4호
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• pp.77-83
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• 2019

인구 증가로 인해 노인 인구가 날로 증가하고 있다. 이런 노인들에겐 다양한 보살핌이 필요하지만, 노인들을 돌볼 수 있는 의료 종사자가 부족한 상황이다. 전천후 생활보조는 고령자의 안전과 건강한 삶을 보장하고, 고령자가 자신이 선호하는 환경에서 독립적으로 살 수 있는 기간을 연장하는 것을 목표로 한다. 전천후 생활보조는 스마트 장치, 의료 센서, 무선 네트워크, 건강관리 모니터링을 위한 컴퓨터 및 소프트웨어 응용 프로그램으로 구성된 시스템을 제공한다. 전천후 생활보조는 노인들의 건강과 건강 상태를 예방, 치료 및 개선하는 등의 다양한 목적으로 사용될 수 있다. 정보 보안 및 개인 정보 보호는 전천후 생활보조 시스템 사용자가 보호받을 수 있도록 보장하는 데 중요하지만, 이러한 특성을 고려한 연구는 미미하다. 본 논문에서는 전천후 생활보조 시스템을 위하여 안전하고 경량화 된 인증기법을 제안한다. 제안된 인증기법은 전천후 생활보조 시스템에서 요구되는 중요한 보안 요구 사항들을 지원할 뿐만 아니라 다양한 유형의 공격으로부터 안전하다. 또한 제안된 인증 기법이 기존의 인증 기법들보다 더 안전하고 효율적이라는 것을 보여주기 위하여 보안 분석 결과를 제시한다.

• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제10권8호
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• pp.215-222
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• 2021

이중 연결 네트워크(Dual Connectivity Network)는 소몰 셀 기지국(SBS: Smallcell Base Station)의 제한된 자원 문제와 간섭 문제를 완화하기 위해 스몰 셀 기지국과 매크로 셀 기지국(MBS: Macrocell Base Station)이 협력하여 서비스를 지원하는 기술이다. 하지만 이중 연결 네트워크 역시 한정된 자원을 분배해주는 기술이기 때문에 자원 할당 방식은 매우 중요한 문제이다. 그래서 본 논문에서는 이중 연결 네트워크에서 효율적이고 공정한 자원할당을 위해 일반화된 강한 포부 협상 해법(GTABS: Generalizing Tempered Aspiration Bargaining Solution)과 굽타 리빈 협상 해법(GLBS:Gupta and Livne Bargaining Solution)을 이용한 두 단계 자원 분배 알고리즘을 제안한다. 단계 자원 분배 알고리즘은 다음과 같다. 첫 번째 단계인 그룹 자원 분배 알고리즘에서는 GTABS를 이용하여 각 기지국의 무선 자원을 실시간 그룹과 비 실시간 그룹에게 효율적으로 할당한다. 두 번째 단계인 사용자 자원 분배 알고리즘에서는 GLBS를 이용하여 각 그룹으로 나누어진 자원을 각 그룹의 사용자들에게 최적으로 할당한다. 이러한 두 단계 자원 분배 방식은 5G 무선 자원을 최적으로 할당하여 네트워크 시스템 성능 최대화와 사용자 만족도를 동시에 보장한다. 마지막으로 본 논문에서는 성능 평가를 통해 제안된 방식이 서비스 요청 증가에 따라 전체 시스템 처리량, 공정성, 통신 장애율 측면에서 비교 방식들 보다 모두 10% 이상의 효율성을 입증했다.