• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제16권1호
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• pp.1-9
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• 2011

최근 모바일 멀티미디어 기기들의 사용이 증가하면서 고성능, 저전력 멀티미디어 프로세서에 대한 필요성이 높아지고 있는 추세이다. 주문형반도체 (ASIC)는 모바일 멀티미디어에서 요구되는 고성능을 만족시키지만 다양한 형태의 멀티미디어 애플리케이션에서 요구되는 범용성을 만족시키지 못한다. 반면 DSP기반의 시스템은 범용성에 기인하여 다양한 형태의 애플리케이션에서 사용될 수 있으나, 주문형반도체 보다 높은 가격, 전력소모 및 낮은 성능을 가진다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 본 논문에서는 범용성을 유지하면서 고성능, 저전력으로 영상데이터 처리가 가능한 단일 명령어 다중 데이터(Single Instruction Multiple Data, SIMD)처리 방식의 매니코어 프로세서를 제안한다. 제안한 SIMD기반 매니코어 프로세서는 16개의 프로세싱 엘리먼트(processing element, PE)로 구성되어 영상데이터 처리에 내재한 무수한 데이터 레벨 병렬성을 높인다. 모의 실험한 결과, 제안한 SIMD기반 매니코어 프로세서는 현재 상용 고성능 프로세서보다 평균 22배의 성능, 7배의 에너지 효율 및 3배의 시스템 면적 효율을 보였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제19권2호
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• pp.323-335
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• 2015

모바일 헬스케어란 정보 통신 기술과 바이오 기술을 융합한 신개념 의료서비스로서 시간과 공간에 구애받지 않고 언제 어디서나 건강과 생활을 관리하여 건강한 삶을 유지시키기 위한 건강관리 서비스이다. 모바일 헬스케어를 위해서는 생체신호 계측 관련 기술인 WBAN(Wireless Body Area Network)과 모바일 장치를 이용한 데이터 분석 및 모니터링 기술이 필수적이다. 모바일 헬스케어 환경에서는 이용자의 모바일 장치를 중심으로 구성된 WBAN이 이동 중에 다른 WBAN을 만나게 되면 하나의 매체에 두 개의 WBAN이 동작하는 결과가 된다. 두 개 이상의 WBAN이 충돌하게 되면 노드들이 서로 부여 받은 슬롯에 보내는 데이터 프레임들의 충돌이 발생하며 이는 전송실패와 더불어 데이터 재전송으로 인한 불필요한 에너지 소모를 가져오게 된다. 본 논문에서는 이러한 문제점들을 해결하기 위해서 다음과 같이 모바일 헬스케어를 지원하는 MAC 프로토콜 요소기술을 제안하였다. 첫째, 제안하는 슈퍼프레임은 노드가 할당된 슬롯에서 데이터 전송을 보장받는 TDMA(Time Division Multiple Access) 기반의 경쟁 구간과 CSMA/CA 알고리즘을 통해 데이터를 전송하는 경쟁 구간을 가진다. 둘째, 제안하는 MAC 프로토콜을 기반으로 하는 WBAN의 충돌을 감지하고 네트워크를 병합하는 알고리즘을 제안하였다. 이동성을 가지는 WBAN이 다른 WBAN과 충돌하게 되면 네트워크를 재구성하여 노드가 전송하는 데이터 프레임 충돌을 줄이도록 하였다. 제안하는 슈퍼프레임 구조와 네트워크 병합 알고리즘의 성능평가를 위해서 OMNeT++ 네트워크 시뮬레이션 프레임워크 기반의 Castalia를 사용하였다. 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.

• Journal of Information Processing Systems
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• 제6권3호
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• pp.269-294
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• 2010

The interconnection of mobile devices in urban environments can open up a lot of vistas for collaboration and content-based services. This will require setting up of a network in an urban environment which not only provides the necessary services to the user but also ensures that the network is secure and energy efficient. In this paper, we propose a secure, energy efficient dynamic routing protocol for heterogeneous wireless sensor networks in urban environments. A decision is made by every node based on various parameters like longevity, distance, battery power which measure the node and link quality to decide the next hop in the route. This ensures that the total load is distributed evenly while conserving the energy of battery-constrained nodes. The protocol also maintains a trusted population for each node through Dynamic Trust Factor (DTF) which ensures secure communication in the environment by gradually isolating the malicious nodes. The results obtained show that the proposed protocol when compared with another energy efficient protocol (MMBCR) and a widely accepted protocol (DSR) gives far better results in terms of energy efficiency. Similarly, it also outdoes a secure protocol (QDV) when it comes to detecting malicious nodes in the network.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제14권5호
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• pp.67-72
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• 2014

본 논문에서는 협력 통신에 에너지 하베스팅 기법을 적용할 경우 발생되는 잡음을 최소화하고 성능을 개선시킬 수 있는 방안을 제안하였다. 제안된 기법은 에너지 하베스팅 노드에서 수집된 전력을 저장하고 저장된 전력을 바탕으로 중계기를 사용한다. 이때, 중계기에서는 복호 후 전송(Decode and Forward) 기법을 적용하여 잡음의 영향을 최소화하였고, 수신단에서는 최대비 결합(Maximal Ratio Combining) 기법을 적용하여 다이버시티 이득을 얻었다. 따라서 제안된 기법을 일반적인 네트워크 환경에 적용할 경우 중소형 중계기의 구동에 필요한 전력을 제거할 수 있으며, 전력의 수집으로 인해 단말기 및 네트워크의 효율성을 증가시킬 수 있다. 마지막으로, 제안한 프로토콜을 레일리 페이딩 환경에서 전력 수집 효율 및 비트오류율(Bit Error Rate), 아웃티지 확률(Outage Probability)을 통해 시스템의 성능을 평가한다.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제35권4호
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• pp.345-354
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• 2008

최근 사람이 여러 이동 기기를 가지고 이동하는 작은 규모의 이동 네트워크 형태가 나타나고 있다. 또한, 액세스 네트워크를 가지는 배, 기차, 버스 등과 같은 이동수단은 큰 규모의 이동 네트워크의 예들이다. 이러한 이동 네트워크내의 이동 노드들에게 끊김 없는 이동성을 제공하기 위해 바인딩 갱신 메시지가 빈번하게 교환되어야 한다. 하지만, 이는 네트워크의 부하 증가 및 이동 라우터의 에너지 효율성을 악화시키게 된다. 이러한 문제를 해결하기 위해 발생되는 메시지 수를 감소시키면, 네트워크 보안 문제가 발생할 수 있다. 따라서 이동 라우터가 적은 비용으로 위치 정보 갱신을 수행하면서 보안 문제를 효과적으로 해결하기 위한 알고리즘이 필요하다. 본 논문에서는 이 두 경우를 모두 고려한 이동라우터의 이동 패턴에 기반을 둔 이동성 관리 기법을 제안한다. 각 이동 라우터는 방문한 네트워크를 떠날 때마다 이동 관련 정보를 기록하고, 이후 이 정보를 기반으로 주기적으로 방문한 네트워크의 향후 예상 상주시간을 계산하여 프로파일에 저장한다. 이후 각 이동 라우터가 방문했던 네트워크에 진입하게 되면 프로파일을 기반으로 바인딩 메시지의 갱신 주기를 동적으로 결정하여 메시지의 수를 감소시키고자 한다. 이때 보안 문제가 발생할 수 있다. 이 문제는 여러 개의 키를 한 번에 보내는 키 신용인증(key credit)을 사용하여 해결한다. 제안기법과 기존기법의 성능을 비교하기 위해 다양한 실험을 통하여 바인딩 갱신 메시지의 대역폭을 측정하였다. 그 결과 이동 라우터가 임의의 네트워크에 50분 이상 상주시 발생되는 메시지의 양을 65%이상 감소시킬 수 있었다. 즉, 기존 기법과 동일하게 이동 라우터의 위치 관리를 하면서도, 인증과정을 간소화하고 바인딩 갱신 메시지 수를 기적으로 줄임으로써 네트워크 및 이동 라우터의 에너지 효율성을 크게 향상시킬 수 있었다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제19권1호
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• pp.87-95
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• 2018

전 세계적으로 지구 온난화 및 에너지 비용 상승으로 인해서 에너지 절감에 대한 관심이 증가하고 있다. 특히, 단조 공장들은 에너지를 많이 사용하기 때문에 에너지를 절감하면서 생산성을 향상시키는 방법에 대한 연구가 필요하다. 이러한 진입을 위한 한 가지 해결책으로 IoT 기반으로 각 설비의 에너지 사용량을 실시간으로 파악할 수 있는 시스템을 제안한다. 본 시스템은 생산 공장에서 사용하는 기존 기업자원관리시스템과 생산실행시스템과의 연동으로 작업일지 입력/관리, 설비/에너지 관리, 실시간 에너지 모니터링, 이력 검색, 데이터 분석 등으로 구성된다. 중심이 되는 실시간 에너지 모니터링 프로세스는 각 설비별로 기존 설치되어 있는 가스계량기와 전력계에 IoT 디바이스를 연결시켜 데이터를 실시간으로 수집한다. 그리고 수집된 에너지 사용량을 웹 또는 모바일에서 실시간으로 화면에 표출한다. 본 시스템의 장점은 생산 공정 단계에서 설비별 도시가스 및 전력 에너지 사용량의 변화, 사용요금, 에너지 환산, 온실가스 등의 정보를 웹 기반에서 실시간으로 파악할 수 있다는 것이다. 향후, 빅 데이터 기반에서 에너지 사용량을 수집하여 생산 공정별로 에너지 사용량을 분석함으로써 제품 생산 소요시간을 최소화할 수 있는 에너지 절감 방안 수립에 사용될 수 있다. 또한, 모바일 작업일지시스템과 생산 공정 최적화 모델과 융합하면 에너지를 절감하면서 생산성을 향상시키는 방안이 마련될 수 있다.

• 대한임베디드공학회논문지
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• 제9권1호
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• pp.17-24
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• 2014

In this paper, we implement and evaluate the performance of a vector-based rasterization algorithm for 3D graphics by using a SIMD (single instruction multiple data) many-core processor architecture. In addition, we evaluate the impact of a data-per-processing elements (DPE) ratio that is defined as the amount of data directly mapped to each processing element (PE) within many-core in terms of performance, energy efficiency, and area efficiency. For the experiment, we utilize seven different PE configurations by varying the DPE ratio (or the number PEs), which are implemented in the same 130 nm CMOS technology with a 500 MHz clock frequency. Experimental results indicate that the optimal PE configuration is achieved as the DPE ratio is in the range from 16,384 to 256 (or the number of PEs is in the range from 16 and 1,024), which meets the requirements of mobile devices in terms of the optimal performance and efficiency.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2007년도 추계학술대회 논문집 전력기술부문
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• pp.92-94
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• 2007

This article describes a thermoelectric converter, which is powered by thermoelectric (TE) power modules. This system uses TE devices that directly convert heat energy to electricity to power a converter using direct methanol fuel ceil (DMFC) system. The characteristics of the TE module were tested at different temperatures. A boost BC-DC converter was designed and controlled by a power-supply controller chip. Efficiency of about 80% can be achieved and because the thermoelectric converter system has not moving parts and has a small volume, the system can be carried about easily and conveniently to supply portable electric equipment and this is very important for some mobile equipment.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제34권6호
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• pp.435-445
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• 2007

Snoop 프로토콜은 유 무선 혼합망에서 무선 링크에서 발생하는 TCP 패킷 손실을 효과적으로 보상하여 TCP 전송률을 향상시킬 수 있는 효율적인 프로토콜이다. 하지만, 무선 링크에서 연집한 패킷 손실이 발생하는 경우에는 지역 재전송을 효과적으로 수행하지 못하여 전송 효율이 떨어진다는 문제점이 있다. 이러한 Snoop 프로토콜의 문제점을 개선하기위해 무선 구간에서 TCP-SACK의 장점을 활용한 SACK-Aware-Snoop, SNACK 메커니즘 등이 제안되었다. SACK-Aware-Snoop, SNACK 메커니즘은 연집한 패킷손실 환경에서도 Snoop 프로토콜보다 높은 전송률을 보장하지만 전송 계층의 ACK 패킷을 기반으로 재전송을 수행한다는 점은 ACK 패킷의 손실에 심각한 전송 성능 저하를 가져오며, 무선 구간에서 SACK 옵션의 사용은 무선망의 대역폭과 이동 단말의 한정된 에너지 자원을 불필요하게 낭비하는 문제를 초래하게 된다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 개선하기 위해 Cross-layer 기법을 적용한 지역 재전송 기법인 C-Snoop(Cross-layer Snoop) 프로토콜을 제안한다. C-Snoop 프로토콜은 현재 유 무선 혼합망에서 가장 널리 사용되는 IEEE 802.11 MAC 프로토콜 기반의 지역 재전송 메커니즘으로서, MAC 계층의 ACK 패킷과 새로이 제안된 지역 재전송 타이머에 의해 효율적인 지역 재전송을 수행한다. ns-2 시뮬레이터를 이용한 실험을 통해 C-Snoop의 지역 재전송 기법은 무선 구간의 연집적인 패킷 손실에 대해 효율적인 보상을 수행하며, 이동 단말의 에너지 효율성을 향상시키는 것을 확인할 수 있었다.

• International Journal of Internet, Broadcasting and Communication
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• 제14권3호
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• pp.79-84
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• 2022

Towards the sixth generation (6G) mobile networks, spectrum and energy efficiency of non-orthogonal multiple access (NOMA) transmissions in the fifth generation (5G) wireless system have been improved by intelligent reflecting surface (IRS) technologies. However, the reflecting devices of an IRS tend to be correlated because they are placed close on the surface each other. In this paper, we present an analysis on the correlated IRS in NOMA cellular networks. Specifically, we consider the bit-error rate (BER) performances for correlated-IRS in NOMA networks. First, based on the central limit theorem, we derive an approximate analytical expression of the BER for correlated-IRS NOMA systems, by using the second moment of the channel gain. Then we validate the proposed analytical BER by Monte Carlo simulations, and show that they are in good agreement. In addition, we also show numerically the BER improvement of the correlated-IRS NOMA over the conventional independent-IRS NOMA.