• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제14권4호
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• pp.1837-1860
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• 2020

We propose a general framework for studying resource allocation problem and the tradeoff between spectral efficiency (SE) and energy efficiency (EE) for downlink traffic in power domain-non-orthogonal multiple access (PD-NOMA) and device to device (D2D) based heterogeneous cloud radio access networks (H-CRANs) under imperfect channel state information (CSI). The aim is jointly optimize radio remote head (RRH) selection, spectrum allocation and power control, which is formulated as a multi-objective optimization (MOO) problem that can be solved with weighted Tchebycheff method. We propose a low-complexity algorithm to solve user association, spectrum allocation and power coordination separately. We first compute the CSI for RRHs. Then we study allocating the cell users (CUs) and D2D groups to different subchannels by constructing a bipartite graph and Hungrarian algorithm. To solve the power control and EE-SE tradeoff problems, we decompose the target function into two subproblems. Then, we utilize successive convex program approach to lower the computational complexity. Moreover, we use Lagrangian method and KKT conditions to find the global optimum with low complexity, and get a fast convergence by subgradient method. Numerical simulation results demonstrate that by using PD-NOMA technique and H-CRAN with D2D communications, the system gets good EE-SE tradeoff performance.

• 정보처리학회논문지C
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• 제17C권2호
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• pp.189-196
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• 2010

기존의 무선 센서 네트워크에서 클러스터링 기법을 제안한 LEACH는 데이터 전송에 있어서 플러딩 방식을 탈피, 효율적으로 에너지를 소비하여 네트워크의 통신량을 증가 시키는데 성공하였다. 또한 무선 센서 네트워크에서 QoS 기반의 제한적인 플러딩 방식을 제안한 기법도, 라우팅 경로 설정에 참여하는 노드의 숫자를 줄여, 에너지 소모를 줄이는데 성공하였다. 하지만 데이터 전송 시, 비교적 적은 홉 수의 라우팅 경로를 선호하였고, 이는 에너지 사용량을 증대시켜 전체 네트워크 성능 저하를 유발하였다. 따라서 본 논문에서는 무선 센서 네트워크에서 QoS(Quality of Service) 기반의 에너지 효율적인 클러스터링과 라우팅 알고리즘을 제안하였다. 무선 센서 네트워크 관련 연구 분야에서 가장 중요한 이슈인 에너지 효율에 기반을 두어, 데이터 패킷의 종류를 두 종류 (class 1, class 2)로 나누어 차별화된 서비스를 제공하는 기법을 제안하였다. NS-2를 사용하여 실험한 결과, 기존의 기법보다 노드의 평균 생존 시간을 약 2.47배 증가 시키고 class 1 데이터 패킷의 경우 약 312%, class 2 데이터 패킷의 경우 약 61%의 통신량을 증가시켰다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제11권1호
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• pp.215-236
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• 2017

Obtaining accurate location information is important in practical applications of wireless sensor networks (WSNs). The distance vector hop (DV-Hop) is a frequently-used range-free localization algorithm in WSNs, but it has low localization accuracy. Moreover, despite various improvements to DV-Hop-based localization algorithms, maintaining a balance between high localization accuracy and good stability and convergence is still a challenge. To overcome these shortcomings, we proposed an improved DV-Hop localization algorithm based on the bat algorithm (IBDV-Hop) for WSNs. The IBDV-Hop algorithm incorporates optimization methods that enhance the accuracy of the average hop distance and fitness function. We also introduce a nonlinear dynamic inertial weight strategy to extend the global search scope and increase the local search accuracy. Moreover, we develop an updated solutions strategy that avoids premature convergence by the IBDV-Hop algorithm. Both theoretical analysis and simulation results show that the IBDV-Hop algorithm achieves higher localization accuracy than the original DV-Hop algorithm and other improved algorithms. The IBDV-Hop algorithm also exhibits good stability, search capability and convergence, and it requires little additional time complexity and energy consumption.

• 한국전자파학회논문지
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• 제17권10호
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• pp.985-992
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• 2006

고전적인 라우팅 알고리즘들은 목적지에 도달하기 위한 홉 수를 최소화하는데 있다. 본 논문의 DPC는 홉 간 전력 레벨 선택은 경로를 보장하면서 적은 에너지를 소비하도록 사용된다. 모든 상황에서 최고의 성능을 위해서 자동적으로 안전 마진(security threshold)을 설정하기 위한 것으로 안전 마진을 가변하면서 멀티캐스트 라우팅 알고리즘(AMRIS, ODMRP)에 대한 에너지 이득을 통해 에너지 분산 제어 효과를 분석하였다. 본 논문에서 실험한 DPC는 AMRIS 라우팅 알고리즘의 경우에는 node의 존재 영역이 비교적 좁은 곳에서 성능 향상을 볼 수 있었으며, ODMRP 라우팅 방식의 경우는 넓은 영역에서 DPC 적용을 통해 에너지 이득 절감 효과를 얻을 수 있었다.

• 에너지공학
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• 제18권1호
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• pp.37-48
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• 2009

최근 저탄소 녹색성장을 필두로 그린에너지의 중요성이 증대되고 있다. 이중 에너지 효율이 가장 우수한 발전원인 열병합발전의 가장 현실적인 대안이다. 이러한 열병합발전의 경제성을 더욱 확보하고 동시에 신뢰성 있는 운전을 위해서는 열 연계운전이 매우 중요하다 인식되고 있다. 이에 본 논문에서는 현재의 열병합발전의 다양한 운전모드를 고려하여 열 연계운전을 최적으로 운용할 수 있는 알고리즘을 개발하여 집단에너지 사업자의 개별운전대비 집단에너지사업자간의 양자 간 최적 열 거래를 통하여 운전한 경우의 경제적 이득을 정량적으로 평가할 수 있도록 하였다. 또한, 본 실제 계통에 적용하여 본 연구에서 제안하는 알고리즘의 유용성을 검증하였다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제35권3호
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• pp.120-132
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• 2008

네트워크-온-칩은 미래 시스템-온-칩 제품을 위한 실용적인 개발 플랫폼으로서 부각되고 있다. 우리는 전압 조절이 가능한 회선을 가진 네트워크-온-칩에서 태스크간 통신으로 인한 전력 소모를 최소화하기 위한 정적 알고리즘을 제시한다. 최적의 통신 속도를 찾기 위해 제시된 (유전자 알고리즘에 기반한) 기법은 네트워크 망 구조, 태스크 할당, 타일 매핑, 라우팅 경로 할당, 태스크 스케줄링과 회선 속도할당을 포함한다. 제시된 설계 기법은 기존의 기법과 비교하여 평균 28%까지 전력 소비를 감소시킬 수 있다는 것을 실험 결과는 보여 준다.

• 한국통신학회논문지
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• 제41권10호
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• pp.1186-1189
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• 2016

셀룰러 단말의 에너지 효율을 높이기 위하여 플로킹(flocking) 모델을 기반으로 상향링크 송신전력 제어 알고리즘을 제안한다. 플로킹 모델에서 각각의 새가 주변 새들의 평균 속도로 자신의 속도를 맞추어 나가는 것처럼, 각 셀의 단말은 주변 셀 동일 채널 단말들의 상향링크 전송률의 평균값과 자신의 상향링크 전송률이 같도록 송신 파워를 분산적으로 제어한다. 모의실험 결과 제안한 상향링크 송신전력제어 방법은 낮은 아웃티지 확률을 유지하면서 단말의 전력소비를 효과적으로 낮추어 단말의 에너지 효율을 향상시킨다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제29권5호
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• pp.579-586
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• 2005

Recently, it has demanded to the wireless monitoring system in stand-alone PV power generation system. We propose the multiplex monitoring method using RF unit of low-price. RF unit consists of RF modem and communication controller. It is also able to use by repeater to communicate long distance. In this paper. two algorithms were programmed by CCS-C and C++ for multiplex monitoring method, The algorithm of choosing unit was used 'select and poll method' and the course assignment algorithm was embodied with 'Bellman-Ford algorithm'. The good result was achieved in the actual test without communication-data lose. The proposed method will be applied such as monitoring system of PV light on the wayside, monitoring system of unmanned lighthouse, monitoring system of refrigeration container on vessel and so on. It can be applied in the field that various ocean energy system.

• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제10권4호
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• pp.365-371
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• 2012

In recent years, researchers have been attracted to clustering methods to improve communication and data transmission in a network. Compared with traditional wireless networks, wireless sensor networks are energy constrained and have lower data rates. The concept of implementing a clustering algorithm in an existing project on gateway relocation is being explored here. Low energy adaptive clustering hierarchy (LEACH) is applied to an existing study on relocating a gateway. The study is further improved by moving the gateway to a specific cluster based on the number or significance of the events detected. The protocol is improved so that each cluster head can communicate with a mobile gateway. The cluster heads are the only nodes that can communicate with the mobile gateway when it (the mobile gateway) is out of the cluster nodes' transmission range. Once the gateway is in range, the nodes will begin their transmission of real-time data. This alleviates the load of the nodes that would be located closest to the gateway if it were static.

• Journal of Power Electronics
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• 제8권4호
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• pp.345-353
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• 2008

In this paper, a novel loss minimization of an induction generator in wind energy generation systems is presented. The proposed algorithm is based on the flux level reduction, for which the generator d-axis current reference is estimated using support vector regression (SVR). Wind speed is employed as an input of the SVR and the samples of the generator d-axis current reference are used as output to train the SVR algorithm off-line. Data samples for wind speed and d-axis current are collected for the training process, which plots a relation of input and output. The predicted off-line function and the instantaneous wind speed are then used to determine the d-axis current reference. It is shown that the effect of loss minimization is more significant at low wind speed and the loss reduction is about to 40% at 4[m/s] wind speed. The validity of the proposed scheme has been verified by experimental results.