• 한국군사과학기술학회지
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• 제21권6호
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• pp.826-841
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• 2018

The military satellite communication of ROK military, ANASIS is designed for analog data such as voice and streaming data. ANASIS cannot fully support ALL-IP communications due to its long propagation delay. The next generation satellite communication system is being designed to overcome the limitation. Next generation satellite communications system considers both high-speed and low-speed networks to support various operating environment. The low-speed satellite supports both broadband and narrow-band communication. This network works as the infrastructure for of wide-area internetworking over multiple AS's in the terrestrial network. It requires minimum satellite frequency and minimum power and works without PEP and router. In this paper, we propose a network operation structure to enable the inter-operation between high and low-speed satellite networks. In addition, we propose a data link protocol for low speed satellite networks.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제14권6호
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• pp.1089-1096
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• 2019

최근 저성능 컴퓨팅을 통해 적은 양의 정보를 사용하는 소규모 사물 인터넷 서비스들이 확산되고 있다. 이를 위해 통신 반경이 넓고 전력 소모가 상대적으로 낮으며, 가격이 저렴한 저전력 장거리 통신 기술이 필요하다. 본 논문은 LoRa 통신 방식을 기반으로 넓은 지역에 분포되어 소량의 센싱 데이터를 전달하는 소물 인터넷 환경에서 멀티 홉 전송을 지원하는 MAC 계층과 라우팅 프로토콜을 제안한다. 단말 노드는 이동 가능하며, 통신 형태는 단말 노드와 네트워크 응용 서버 간의 양방향 전송을 제공한다. 제안한 프로토콜을 적용하여 스마트 팩토리 생산 설비 모니터링 시스템을 구축하였으며, 기본적인 모니터링 기능은 정상적으로 수행됨을 확인하였다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제13권3호
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• pp.1599-1610
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• 2019

Intelligent services have expanded as Internet of Things (IoT) technology has evolved and new requirements emerge to accommodate various services. One new requirement is transmitting data over long distances with low-power. Researchers have developed low power wide area (LPWA) network technology to satisfy the requirement; this can improve IoT network infrastructure and increase the range of services. However, network coverage expansion causes several problems. The traffic load is concentrated at a specific gateway, which causes network congestion and leads to decreased transmission efficiency. Therefore, the approach proposed in this paper attempts to recognize and then avoid congestion through gateway channel hopping. The LPWA network employs multiple channels, so wireless channel hopping is available in a gateway. Devices that are not delay sensitive wait for the gateway to reappear on their wireless channel; delay sensitive devices change the wireless channel along the hopping gateway. Thus, the traffic load and congestion in each wireless channel can be reduced improving transmission efficiency. The proposed approach's performance is evaluated by computer simulation and verified in terms of transmission efficiency.

• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제7권10호
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• pp.259-268
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• 2018

도시의 급속한 발전과 인구유입에 따른 차량의 증가로 부족한 도시의 주차 공간에 대한 효율적인 관리가 필요하고 사용자에게 보다 편리함을 제고할 필요가 증대되고 있다. 그러나 기존의 주차장 관리시스템은 공간적 및 시간적으로 제한되어 있거나, 편리함을 제공하지 못하고 있다. 본 논문에서는 광역의 분산된 주차 공간 관리서비스에 LPWA기반의 통신, IoT 클라우드를 구축하여 주차 공간 관리서비스에 대한 효율화 및 편리성을 높이도록 제안한다. 주차 센서는 주차장의 주차 공간 정보를 수집하며 저전력 광역 네트워크를 통해 전송되며, 모든 주차 데이터는 IoT 클라우드에서 처리되고 분석되어, 주차 공간관리 서비스 시스템을 통하여, 도시의 사람들에게 주차 가능 면적을 확인하도록 하여 시간적인 편리함과 주차 공간에 대한 면적 효율화를 제공한다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제31권6호
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• pp.359-366
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• 2018

국내 고도성장기 이후 본격 건설되기 시작한 사회 기반 시설물은 노후화가 빠르게 진행되고 있다. 특히 사고 발생 시 대량 인명 피해로 직결될 수 있는 교량, 터널 등의 대형 구조물들에 대한 안전성 평가가 필요하다. 하지만, 기존의 유선 센서 기반의 SHM을 개선한 무선 스마트 센서네트워크는 짧은 신호도달거리로 인해 경제적이고 효율적인 시스템 구축이 힘들다. 따라서 LoRa LPWAN시스템은 사물인터넷의 확산과 더불어 저전력 장거리통신이 각광을 받고 있으며, 이를 구조건전성 모니터링에 응용함으로써 경제적이면서도 효율적인 SHM 구축이 가능하다. 본 연구에서는 LoRa LPWAN의 구조건전성 모니터링에 적용 가능성을 검토하고 비면허 통신 대역을 사용함으로 인해 발생하는 채널간의 충돌을 해결하면서 대역폭을 효율적으로 활용할 수 있는 채널 기반의 LoRa 네트워크 운영방법을 제안한다.

• International journal of advanced smart convergence
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• 제7권3호
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• pp.23-36
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• 2018

In wireless communication, efficient spectrum usage is an issue that has been an attractive research area for many technologies. Recently new technologies innovations allow compact radios to transmit with power efficient communication over very long distances. For example, Low-Power Wide Area Networks (LPWANs) are an attractive emerging platform to connect the Internet-of-Things (IoT). Especially, LoRa is one of LPWAN technologies and considered as an infrastructure solution for IoT. End-devices use LoRa protocol across a single wireless hop to communicate to gateway(s) connected to the internet which acts as a bridge and relays message between these LoRa end-devices to a central network server. The use of the (ISM) spectrum sharing for such long-range networking motivates us to implement spectrum sensing testbed for cognitive radio network based on LoRa and GNU radio. In cognitive radio (CR), secondary users (SUs) are able to sense and use this information to opportunistically access the licensed spectrum band in absence of the primary users (PUs). In general, PUs have not been very receptive of the idea of opportunistic spectrum sharing. That is, CR will harmfully interfere with operations of PUs. Subsequently, there is a need for experimenting with different techniques in a real system. In this paper, we implemented spectrum sensing for cognitive radio networks based on LoRa and GNU Radio, and further analyzed corresponding performances of the implemented systems. The implementation is done using Microchip LoRa evolution kits, USRPs, and GNU radio.

• International journal of advanced smart convergence
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• 제8권2호
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• pp.109-115
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• 2019

Currently, LPWA(Low Power Wide Area) communication technology is widely used due to the development of IoT(Internet of Things) technology. Among the LPWA technologies, LoRaWAN(Long Range Wide Area Network) is widely used in many fields due to its wide coverage, stable communication speed, and low-cost modem module prices. In particular, LoRa(Long Range) can easily construct LoRaWAN with a dedicated gateway. So many organizations are building their own LoRaWAN-based networks. The LoRaWAN Gateway receives the LoRa packet transmitted from an End-device installed in the adjacent location, converts it into the Internet protocol, and sends the packet to the final destination server. Current LoRa Gateway uses a single-hop method, and each gateway must include a communication network capable of the Internet. If it is the mobile communication(i.e., WCDMA, LTE, etc.) network, it is required to pay the internet usage fee which is installed in each gateway. If the LoRa communication is frequent, the user has to spend a lot of money. We propose an idea on how to design a multi-hop protocol which enables packet routing between gateways by analyzing the LoRaWAN communication method implemented in its existing single-hop way in this paper. For this purpose, this paper provides an analysis of the standard specification of LoRaWAN and explains what was considered when such protocol was designed. In this paper, two gateways have been placed based on the functional role so as to make the multi-hop protocol realized: (i) hopping gateway which receives packets from the end-device and forwards them to another gateway; and (ii) main gateway which finally transmits packets forwarded from the hopping gateway to the server via internet. Moreover, taking into account that LoRaWAN is wireless mobile communication, a level-based routing method is also included. If the protocol proposed by this paper is applied to the LoRaWAN network, the monthly internet fee incurred for the gateway will be reduced and the reliability of data transmission will be increased.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2022년도 춘계학술대회
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• pp.86-88
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• 2022

LoRa 통신 프로토콜은 근 10년간 사물인터넷 네트워크를 위한 유망 기술로 평가받고 있다. 이론적으로, 처프 대역 확산 프로토콜을 사용하여 장거리 통신에 강인하고 하나의 물리 채널에 서로 직교하는 여러 논리채널을 제공할 수 있으며 중첩 성형의 망구조로 공간 다양성을 활용할 수 있는 것이 대표적 이유이다. 최근의 몇몇 연구들은 이러한 특징 중 논리 채널 사이의 불완전한 실질적인 준직교성을 지적한다. 그러나 직교하는 논리 채널을 형성하는 것은 확산 인자와 대역폭 두 가지 설정 인자임에도 불구하고 대부분의 연구는 확산 인자만을 요소로 직교성을 평가한다. 본 연구에서는 두 설정 인자를 모두 고려하여 논리 채널 사이의 준 직교성을 정리한다. 또한, 이에 따른 논리 채널 사이의 간섭으로 인해 변화하는 통신 품질을 정리한다.

• 한국항행학회논문지
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• 제10권3호
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• pp.268-275
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• 2006

가정과 사무실 정보 응용 및 서비스의 급격한 확산은 광대역 근거리 멀티미디어 통신을 가능하게 하는 새로운 무선 기술을 필요로 하고 있다. 고품질 미디어와 고속의 무선 연결을 위한 요구에 의하여 IEEE 표준화 그룹은 WPAN을 위한 고속 물리 계층을 고려하고 있다. 협대역의 펄스 전송을 기반으로 하는 UWB 다중 접속 기술은 고속의 서비스 제공, 낮은 전력 소모, 정확한 측위를 제공할 수 있는 응용 중의 하나이다. 본 논문에서는 전력 제어된 UWB 디바이스로 구성된 무선 센서 네트워크에서 페이딩 환경에 대한 UWB의 BER 성능을 평가하기 위한 방법론을 제시한다. 얻어진 결과는 주어진 네트워크 구조에 따른 성능 분석을 위하여 사용될 수 있으며 UWB 홈 센서 네트워크를 위한 유용한 디자인 아이디어를 제공할 수 있다.

• 한국통신학회논문지
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• 제30권11B호
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• pp.792-803
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• 2005

초광대역 무선통신 (UWB) 기술은 그 자체가 가지고 있는 고속, 저전력, 다중 경로 환경의 강인함 등의 특성으로 고속형 WPAN에 적합한 기술로 평가받고 있다. 본 논문에서는 UWB 기술을 사용하는 WPAN 환경에서 전력 소비를 효율적으로 분산시킬 수 있는 MAC 계층에서의 다중 홉 프레임 중계 방식을 새롭게 제안한다. 본 논문에서는 적절한 중계 단말을 선택하기 위해 PAPSF (Power Aware Path Status Factor)를 정의한다. PAPSF는 SINR과 각 단말에서의 송신 전력 정보로부터 결정 할 수 있다. 본 논문에서 제안하는 방법은 에드 혹 라우팅 프로토콜의 특성으로 인하여 쉽게 중계 단말로 사용될 가능성이 높은 PNC를 통한 프레임 중계 방식과 비교할 때 더 높은 데이터 처리량을 가지며, 전체 전력 소모를 감소시킬 수 있다. 또한 전력 소모를 PNC 뿐만 아니라 피코넷에 존재하는 다른 단말들로 쉽게 분산시킬 수 있어 PNC의 급격한 배터리 소모를 방지하고, 빈번한 PNC 변경을 막을 수 있다.