• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제26권2호
• /
• pp.239-250
• /
• 2022

LoRa는 네트워크에 대부모 트리 구조와 처프 확산 스펙트럼을 도입한 물리 계층 기술로 높은 신뢰도의 장거리 통신을 제공한다. LoRa의 트리 네트워크에서 자식 노드는 단일 부모가 아닌 여러 노드에게 동시에 메시지를 전송할 수 있기 때문에 동일 부하가 네트워크에 가해진다면 패킷 전달률은 게이트웨이의 수의 증가에 따라 증가한다. 하지만 알로하류의 원시적 매체 접근 제어의 한계 때문에 이러한 트리 환경에서도 부하의 증가에 따라 네트워크의 이용률은 하락한다. 본 논문에서는 동일 주파수를 동일 시간대, 동일 지역에서 사용하는 공간 분할 다중 접근 방식을 제안한다. 본 기법은 수집된 신호 세기의 분포로부터 송신 전력을 도출하여 같은 시간, 다른 게이트웨이에서 각기 다른 패킷이 수신되도록 제어한다. 즉, 포획 효과를 의도적으로 활용하여 저전력 광역 네트워크의 노드 수용력을 향상시킨다.

• 한국멀티미디어학회논문지
• /
• 제19권10호
• /
• pp.1808-1815
• /
• 2016

TPSN(Timing-sync Protocol for Sensor Networks), the representative of time synchronization protocol, has been already developed to provide time synchronization among nodes in wireless sensor networks. Even though the TPSN's method has been referenced by so many other time synchronization schemes for resource-constrained networks like wireless sensor networks or low power personal area networks, it has some inefficiency in terms of power consumption and network-wide synchronization time (or called convergence time). The main reason is that each node in TPSN needs waiting delay to solve the collision problem due to simultaneous transmission among competing nodes, which causes more power consumption and longer network convergence time for a network-wide synchronization. In this paper an improved scheme is proposed by changing message exchange method among nodes. The proposed scheme not only shortens network-wide synchronization time, but also reduce collision traffic which lead to needless power consumption. The proposed scheme's performance has been evaluated and compared with an original scheme by simulation. The results are shown to be better than the original algorithm used in TPSN.

• 한국전자통신학회논문지
• /
• 제17권6호
• /
• pp.1105-1112
• /
• 2022

신재생에너지 발전, 스마트팜 통합관제 등 현장데이터의 모니터링 시스템은 PC, 서버 기반에서 모바일 퍼스트 중심으로 발전하고 있으며, IoT 기술의 발전으로 다양한 무선통신 및 응용 서비스들이 출현하였다. 저전력 광역통신망은 저전력, 저용량, 저속 데이터 전송에 최적화된 서비스로 현장에서 수집된 데이터는 지정 저장 서버나 클라우드 기반 데이터 플랫폼으로 전송되며, 이를 통해 데이터 모니터링이 가능하다. 본 논문에서는 단일 디바이스로 현장 데이터를 수집하고 저전력 광역통신망을 이용하여 무선통신 사업자 클라우드 데이터 플랫폼으로 전송하는 IoT 중계기와 이를 활용한 현장 모니터링 앱을 설계 및 구현하였다. 이를 활용하면 보다 모니터링 시스템 구성이 간단하고, 구축 및 운영 비용이 저렴하며 효과적인 데이터 축적이 가능하다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
• /
• 제14권5호
• /
• pp.141-148
• /
• 2009

무선 센서 네트워크는 다양한 센서 기술의 발전으로 환경 분석이나 산업현자에서 다양하게 적용되고 있다. 또한 무선 센서 네트워크는 설치된 지역에서의 센서를 자동적으로 모니터링 한다. 특히 매우 작은 센서들은 최근환경 분석을 위해 보다 많은 전은을 요구하며 개발되고 있다. 이러한 이유로 보다 상세한 측정 방법을 위해 다양한 재료와 어플리케이션에 의해 개발되었다. 또한 센서노드들은 저가의 저전력을 요구하는 필드를 위해 적은 전원으로 동작한다. 전원 효율은 무선 센서 네트워크의 생존시간에 매우 중요한 요소이다. 때문에 센서 노드들은 복구되기 어렵고 광범위한지역에 설치된다. 본 논문에서는 저전력과 효율을 고려한 센서 노드에 적용된 무선 센서 네트워크 알고리즘을 제안하였다.

• 한국전자통신학회논문지
• /
• 제14권2호
• /
• pp.283-288
• /
• 2019

저전력광대역 (LPWA: Low Power Wide Area) 네트워크는 기존의 무선통신 기술들에 비해 저전력으로 장거리 통신을 가능하게 하여 사물인터넷의 여러 응용분야에서 적용될 수 있는 기술 중 하나로 고려되고 있다. 본 논문에서는 저전력광대역 네트워크의 대표적인 기술 중 하나인 LoRa (Long Range)에 대해 알아본다. 먼저 저전력광대역 네트워크의 일반적인 특징 및 관련 기술에 대해 소개한다. 그리고 LoRa의 기술개요, 특징 및 장단점을 소개한다. 마지막으로 LoRa의 성능분석 및 성능을 향상시키기 위해 필요한 기술들을 물리계층과 매체 접근제어 계층에 중점을 두고 논의한다.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
• /
• 제13권1호
• /
• pp.1-10
• /
• 2018

Wide-area monitoring of tree-related high impedance fault (THIF) efficiently contributes to increase reliability of large-scaled network, since the failure to early location of them may results in critical lines tripping and consequently large blackouts. In the first place, this wide-area monitoring of THIF requires managing the placement of sensors across large power grid network according to THIF detection objective. For this purpose, current paper presents a framework in which sensors are distributed according to a predetermined risk map. The proposed risk map determines the possibility of THIF occurrence on every branch in a power network, based on electrical conductivity of trees and their positions to power lines which extracted from spectral data. The obtained possibility value can be considered as a weight coefficient assigned to each branch in sensor placement problem. The next step after sensors deployment is to on-line monitor based on moving data window. In this on-line process, the received data window is evaluated for obtaining a correlation between low frequency and high frequency components of signal. If obtained correlation follows a specified pattern, received signal is considered as a THIF. Thereafter, if several faulted section candidates are found by deployed sensors, the most likely location is chosen from the list of candidates based on predetermined THIF risk map.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
• /
• 제6권9호
• /
• pp.2302-2322
• /
• 2012

Wireless Body Area Networks (WBANs) are introduced as an enabling technology in tele-health for patient monitoring. Designing an efficient Medium Access Control (MAC) protocol is the main challenge in WBANs because of their various applications and strict requirements such as low level of energy consumption, low transmission delay, the wide range of data rates and prioritizing emergency data. In this paper, we propose a new MAC protocol to provide different requirements of WBANs targeted for medical applications. The proposed MAC provides an efficient emergency response mechanism by considering the correlation between medical signals. It also reduces the power consumption of nodes by minimizing contention access, reducing the probability of the collision and using an efficient synchronization algorithm. In addition, the proposed MAC protocol increases the data rate of the nodes by allocating the resources according to the condition of the network. Analytical and simulation results show that the proposed MAC protocol outperforms IEEE 802.15.4 MAC protocol in terms of power consumption level as well as the average response delay. Also, the comparison results of the proposed MAC with IEEE 802.15.6 MAC protocol show a tradeoff between average response delay and medical data rate.

• Journal of Communications and Networks
• /
• 제6권2호
• /
• pp.163-172
• /
• 2004

Ultra Wide Bandwidth (UWB) spread-spectrum techniques will playa key role in short range wireless connectivity supporting high bit rates availability and low power consumption. UWB can be used in the design of wireless local and personal area networks providing advanced integrated multimedia services to nomadic users within hot-spot areas. Thus the assessment of the possible interference caused by UWB devices on already existing narrowband and wideband systems is fundamental to ensure nonconflicting coexistence and, therefore, to guarantee acceptance of UWB technology worldwide. In this paper, we study the coexistence issues between an indoor UWB-based system (hot-spot) and outdoor point to point (PP) links and Fixed Wireless Access (FWA) systems operating in the 3.5 - 5.0 GHz frequency range. We consider a realistic UWB master/slave system architecture and we show through computer simulation, that in all practical cases UWB system can coexist with PP and FWA without causing any dangerous interference.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
• /
• 한국정보통신학회 2021년도 추계학술대회
• /
• pp.194-198
• /
• 2021

LoRa는 처프 확산 스펙트럼과 대부모 트리 구조의 네트워크를 물리 계층에 도입하여 장거리 통신에서 신뢰성을 제공한다. 이 트리 네트워크에서 자식 노드는 여러 부모를 동시에 이용할 수 있기 때문에 네트워크에 동일 부하가 가해질 경우 게이트웨이의 수가 늘어날수록 패킷 전달률은 대수적으로 증가한다. 그러나 알로하와 흡사한 원시적 매체 접근 제어의 한계로 인해 이 환경에서도 부하가 증가할수록 네트워크의 이용률은 유사하게 하락한다. 본 논문에서는 같은 주파수를 같은 시간에 사용하는 공간 분할 다중 접근류의 접근 방식을 제안한다. 본 기법은 같은 시간, 다른 게이트웨이에서 서로 다른 패킷이 생존할 수 있도록 각 노드의 송신 전력을 수신 신호 세기의 분포에 기반하여 조절한다. 이른바 포획 효과의 의도적 활용은 자원에 배고픈 저 전력 광역 네트워크의 수용력을 향상시켰다. 전형적인 완전 배제적 무충돌 제어 접근과 비교해 타임 슬롯의 소모를 30-35% 절감하였다. 또한, 전력 제어의 효과로 인해 20-40%의 에너지 소모량이 절약됨을 확인하였다.

• KNOM Review
• /
• 제22권2호
• /
• pp.29-38
• /
• 2019

4차 산업혁명의 핵심 기술 중의 하나로서 사물인터넷 (Internet of Things)은 무선 네트워크, 통신모듈 및 센서, 스마트 단말 등의 기술 발전 및 보급 확산으로 그 영향력이 의료, 교통, 제조, 유통, 교육 등의 산업분야를 넘어 과학기술 및 공공분야로까지 확대되고 있다. 특히 과학기술 분야에서도 점차 IoT 기술 연구 및 활용 연구가 증가하고 있으며, 이를 통해 기존의 이론 및 실험 중심의 연구에서 데이터 중심의 연구로의 연구 패러다임이 변환되고 있다. 이와 같이 다양한 데이터를 수집하는 인프라스트럭처 환경 구축의 필요성이 커지고 있으며, 수집된 데이터의 전송·처리·분석을 위한 유·무선 통합 네트워크 환경을 위해 국가과학기술연구망 (KREONET)에서는 저전력 장거리 통신기술 LPWAN (Low Power Wide Area Network) 기반의 국가과학기술무선사물인터넷연구망 (ScienceLoRa) 프로젝트를 시작하였다. ScienceLoRa는 기존의 백본망 위주의 유선망인 KREONET를 활용하여 LoRa/LoRaWAN 기술을 활용한 무선망을 구축함으로써 과학기술 및 공공분야에서 다양한 센서들로부터 데이터를 수집하여 이를 전송, 활용 및 분석에 이용하고자 한다. 본 논문에서는 ScienceLoRa 소개, 현재 진행상황, 활용 및 발전 가능성에 대하여 살펴보기로 한다.