• 한국ITS학회 논문지
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• 제8권3호
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• pp.91-99
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• 2009

초고속 인터넷 서비스와 이동 통신의 발달, 그리고 Mobile Device 보급의 증가는 유비쿼터스(Ubiquitous) 기술의 발전을 촉진시키는 계기가 되었다. 와이브로 (WiBro, Wireless Broadband Internet) 시스템은 이동 중에도 무선 랜 (Wireless LAN) 보다 넓은 서비스 지원 영역에서 고속의 멀티미디어 서비스를 제공 받을 수 있는 MBWA(Mobile Broadband Wireless Access)기술이며, IP 기반의 백본 망(Backbone Network)로 구성된다. 이와 같은 무선 이동 통신 환경에서는 와이브로 시스템의 Layer 2(MAC Layer, Medium Access Control Layer)에서의 이동성 지원 기술뿐만 아니라 Layer 3(Network Layer)에서의 이동성 지원 프로토콜이 필요하며, 사용자가 이동 중에도 원활한 서비스를 제공받기 위해서는 핸드오버(Handovcr)의 지연 시간을 최소화 시켜야 한다. 따라서 본 논문에서는 IPv4 기반의 와이브로 망에서의 핸드오버 지연 단축 기법을 제안한다. 제안된 방법을 이동 단말(MS, Mobile Station)이 수신하는 신호 강도의 예측 값을 바탕으로 크로스 레이어 (Cross-Layer)기반의 고속 핸드오버 기법 (Fast Handover Scheme)을 적용하며, 지수평활법 (Exponential Smoothing Method)을 사용하여 예측 값을 계산한다. 모의 실험을 통해 기존의 방법과 제안된 방법을 비교, 분석하여 핸드오버 지연 시간의 단축을 증명한다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제19권7호
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• pp.741-753
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• 2008

본 논문에서는 IEEE 802.11a 무선 LAN의 이상적인 채널 환경과 페이딩 채널 환경에서 패킷의 페이로드 크기에 따른 MAC(Medium Access Control) 계층의 CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance) 기반 DCF(Distributed Coordination Function) 처리율을 비교 분석하였다. 이상적인 채널 환경인 경우 에러가 없는 채널을 의미하고, 임의의 전송 주기 동안 패킷을 전송하는 단말이 1개만 존재하며, 다른 단말은 패킷을 수신한 후 응답한다고 가정한다. 페이딩 채널 환경인 경우 채널상에서 비트 에러는 랜덤하게 발생되며, 단말수 n은 고정되고, 각각의 단말은 항상 전송 패킷을 가지고 있는 포화 조건(saturation condition) 하에서 동작된다고 한다. IEEE 802.11a 무선 LAN의 처리율을 구하기 위해 기존 연구에서는 주로 이상적인 채널 환경을 가정하여 최대 처리율을 구하였는데, 실제의 통신 환경은 페이딩 패널이므로 본 연구에서는 $E_b/N_o$를 25 dB, 부 채널에서 직접 수신된 신호와 산란되어 수신된 신호의 전력비 $\xi$는 복합 Rayleigh/Ricean 페이딩을 고려하여 6으로 정하였다. 분석 결과, 이상적인 채널 환경에서의 처리율에 비교하여 페이딩 채널 환경에서의 처리율이 모든 페이로드 크기에서 더 작아진다는 것을 알 수 있으며, 전송율이 증가할수록 이상적인 채널의 최대 처리율에 대한 페이딩 채널의 포화 처리율의 감소 비율이 더 커진다는 것도 알 수 있다.

• 한국통신학회논문지
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• 제40권8호
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• pp.1631-1636
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• 2015

무선 통신기술의 발전과 함께, 수중 통신 기술도 초기의 점대점 통신에서 벗어나 다수개의 노드를 연결하는 네트워크 구축으로 연구가 진행되고 있다. 수중의 통신환경은 전파지연, 도플러 효과, 다중경로, 그리고 전파손실의 측면에서 기존의 지상 무선 환경과 크게 차이가 있다. 따라서, 지상의 연구 결과가 수중에서 그대로 적용되기는 어려운 상황이다. 특히, 전파환경에 의존성이 큰 매체접속제어 프로토콜은 수중 통신망을 위해 새로 설계되어야한다. CSMA/CA는 데이터 패킷의 충돌을 피하고 숨겨진 노드 문제 등을 해결할 수 있으므로 이를 기반으로 한 여러 수중 매체접속제어 프로토콜들이 제안되어 왔다. 하지만 현실적으로는 RTS/CTS가 도달하는 전송범위 밖에서 발생한 간섭에 의해 수신신호의 성능이 저하되어 RTS/CTS의 효율이 감소될 수 있다. 본 논문에서는 수중 환경에서 전파반경 밖의 간섭 신호의 영향으로 인해 발생되는 신호대잡음비(SNR) 감소를 분석하여 RTS/CTS의 효율 감소를 도출하고, 기존 매체접속제어 프로토콜에 미치는 영향을 분석하였다. 또한, 수중 환경에서의 전파 간섭문제와 지상에서의 전파 간섭 문제를 비교 분석하여 지상과 차별화된 수중 통신환경에서 고려해야 할 사항들을 정리해 보았다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제21권10호
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• pp.1873-1878
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• 2017

최근 항공기내 전자장비 간의 유선 하네스를 무선 네트워크로 대체하고자 하는 많은 연구가 항공 산업체를 중심으로 진행되고 있다. 본 논문에서는 이러한 항공기내 무선 네트워크의 핵심 기반 기술을 검증하고 각 계층 기술을 효율적으로 통합 할 수 있는 이벤트 기반 시뮬레이터(ES-WAIC; Event-Based Simulator for Wireless Avionics Intra-Communications)를 개발하였다. ES-WAIC은 상위의 실시간 제어 응용 개발자와 네트워크 계층 개발자의 코드 가독성을 증대시키기 위하여 개발되었다. 특히, 실질적인 저전력 무선 임베디드 네트워크의 이벤트 기반 언어 방식을 구현하여 임베디드 시스템에 적용 할 수 있는 이식성과 호환성을 증가시켰다. ES-WAIC은 4.4GHz대역에서의 항공기내 무선통신 채널 모델링, PHY, MAC, Network, Application을 포함한 전반전인 계층이 구현되었다.

• 전자공학회논문지
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• 제52권5호
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• pp.3-9
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• 2015

기존의 무선통신시스템에서는 무선채널에서의 데이터 전송 성능 향상을 위해 시스템 각 계층의 특성에 적합한 재전송 방식을 사용한다. 이때 재전송 방식은 해당 계층에서 독립적으로 동작하며, 무선통신시스템의 종단 간 성능에는 관계없이 각 계층별로 정해진 파라미터에의해 동작하게 된다. 이와 같은 파라미터는 무선통신시스템의 종단 간 성능을 고려하지 않기 때문에 한정된 무선채널자원 및 네트워크 자원을 효율적으로 활용하기 위한 최적의 시스템 파라미터를 설계하기 어렵다. 따라서 각 서비스 별로 정해진 종단 간 QoS(Quality of Service) 요구사항을 만족시키기에 적합한 재전송 방식의 파라미터를 설계하기 위해서는 무선통신시스템의 종단 간 성능 분석이 필요하다. 본 논문에서는 다 계층 재전송 방식을 사용하는 무선통신시스템의 종단 간 성능을 수학적으로 분석하고, 모의실험을 통해 MAC(Medium Access Control) 계층과 전송계층에서 데이터 전송 성능을 도출한다. 또한 성능평가 결과를 바탕으로 사용자에게 제공되는 각 서비스 클래스의 특성에 적합한 재전송 방식과 파라미터 값을 설정하도록 한다. 모의실험 결과, HARQ(Hybrid Automatic Repeat reQuest)와 AMC(Adaptive Modulation and Coding)를 결합한 방식의 경우 지연에 민감한 서비스에 유리하며, ARQ(Automatic Repeat reQuest)와 AMC를 결합한 방식은 평균 전송지연시간에 영향을 받지 않는 서비스에 유리하다. 또한 TCP(Transmission Control Protocol)는 지연에 민감하지 않은 서비스에서만 사용 가능하다.

• 전자공학회논문지
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• 제52권4호
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• pp.106-114
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• 2015

수중 음파 센서 네트워크의 다각적인 발전에도 불구하고 네트워크상에서의 연결이 손실되는 경우가 여전히 존재한다. 특히 해양 환경에서 네트워크상의 연결 중에 발생할 수 있는 연결 단절을 유발하는 많은 다양한 문제점으로 인해 이를 보완하기 위해서 수중 음파 통신 네트워크를 위한 새로운 테스트 메커니즘이 필요하다. 본 논문에서는 통신 프로세스의 문제점 및 에러가 발생하는 위치를 식별하기 위해서 장애 없이 네트워크 배포시 가장 중요한 부분들에 대해 조사할 수 있는 방법을 제안한다. 수중 음파 통신 네트워크(UWASN)를 위한 Step-wised Out-test 메커니즘을 도입하고 실험을 통하여 out-test 기능을 이용한 수중 단말의 작동을 엄격하게 점검하였다. 구현 및 실험 결과를 통해서 Out-test 기능의 유용성 및 우수성을 입증하였고 향후 가능한 개선을 제시하였다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제44권5호
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• pp.7-15
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• 2007

무선통신망에서 단일 라디오와 채널의 사용은 무선 노드의 반이중 전송 및 경로의 내부간섭으로 통신망의 처리율 및 단대단 지연 특성을 저하시킨다. 또한, 채널경쟁기반의 무선통신망에서 임의노드 주변에 동일 채널을 경쟁하는 노드가 많으면 경쟁으로 인한 대역폭 감소와 전송 충돌로 인한 지연이 발생하여 통신망의 성능을 저하시킨다. 본 논문에서는 다수 라디오와 채널을 사용하여 무선노드의 전이중전송이 가능하게 하고 경로내부간섭을 배제할 수 있도록 라디오와 채널의 기능을 설정하고 큐잉이론의 해석모델을 이용하여 무선구간의 채널 경쟁 및 충돌을 반영한 무선구간 메트릭 ccf 및 ccf와 함께 채널변경지연, 경로내부간섭을 반영한 경로설정 메트릭 MCCR을 제안한다. MCCR과 MCR을 시뮬레이션을 사용하여 비교하였으며 MCCR을 사용하여 설정한 경로가 MCR보다 통신망 성능을 향상시키는 결과를 얻었다.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2004년도 ICCAS
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• pp.777-781
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• 2004

This paper presents an algorithm for multichannel slotted-ring topology medium access protocol (MAC) using in wavelength division multiplexing (WDM) networks. In multichannel ring, there are two main previously proposed architectures: Tunable Transmitter - Fixed Receiver (TTFR) and Fixed Transmitter - Tunable Receivers (FTTR). With TTFR, nodes can only receive packets on a fixed wavelength and can send packets on any wavelengths related to destination of packets. Disadvantage of this architecture is required as many wavelengths as there are nodes in the network. This is clearly a scalability limitation. In contrast, FTTR architecture has advantage that the number of nodes can be much larger than the number of wavelength. Source nodes send packet on a fixed channel (or wavelength) and destination nodes can received packets on any wavelength. If there are fewer wavelengths than there are nodes in the network, the nodes will also have to share all the wavelengths available for transmission. However the fixed wavelength approach of TTFR and FTTR bring low network utilization. Because source node with waiting data have to wait for an incoming empty slot on corresponding wavelength. Therefore this paper presents Tunable Transmitter - Tunable Receiver (TTTR) approach, in which the transmitting node can send a packet over any wavelengths and the receiving node can receive a packet from any wavelengths. Moreover, the self-similar distributed input traffic is used for evaluation of the performance of the proposed algorithm. The self-similar traffic performs better performance over long duration than short duration of the Poison distribution. In order to increase bandwidth efficiency, the Destination Stripping approach is used to mark the slot which has already reached the desired destination as an empty slot immediately at the destination node, so the slot does not need to go back to the source node to be marked as an empty slot as in the Source Stripping approach. MATLAB simulator is used to evaluate performance of FTTR, TTFR, and TTTR over 4 and 16 nodes ring network. From the simulation result, it is clear that the proposed algorithm overcomes higher network utilization and average throughput per node, and reduces the average queuing delay. With future works, mathematical analysis of those algorithms will be the main research topic.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제37권1호
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• pp.12-22
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• 2000

본 논문에서는 트리 구조의 가입자 전달망인 APON(ATM passive optical network)에서 멀티클래스트래픽의 효율적인 전송을 위한 윈도우 기반 허락 분배 기법을 제안하였다. 제안된 기법은 상향 셀들의 다중화를 위한 허락 분배 과정에서 ATM 트래픽 클래스별 전송 특성을 고려함을써 각 트래픽 유형별 QoS를 보장할 수 있도록 설계되었다. 이를 위하여 상향 프레임의 주기적 요구 블록 (RAU)에 트래픽 유형별 요구 필드를 두고, 윈도우 기반 허락 분배 알고리즘을 수행하여 각 트래픽의 특성을 고려한 전송 허락이 이루어지도록 한다. 엄격한 전송 지연 성능을 요구하는 CBR/VBR 트래픽에 대해서는 Running-window 개념을 사용한 최소화할 수 있도록 하고, ABR 트래픽에 대해서는 CBR/VBR 허락 분배 후 여분 대역을 우선적으로 할당함으로써 전송 지연을 줄인다. 또한 대역 할당 후 남은 대역은 UBR 트래픽에게도 예약이 가능하도록 함으로써 망 자원의 이용률을 높일 수 있도록 하였다. 시뮬레이션을 통해 제안된 기법의 성능이 기존 프로토콜에 비해 우수함을 보였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제19권1호
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• pp.185-191
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• 2015

본 논문에서는 원자력 안전등급 제어기기의 안전 통신망 구현을 위한 원자력 안전등급 통신 보드를 제안한다. 원자로 보호계통이 아날로그에서 디지털화되면서 디지털 통신망을 사용하게 되었다. 디지털 통신망은 원자력 안전등급에 사용되는 통신망으로 안전등급에서 요구하는 성능 및 시험을 통과한 통신보드가 제공되어야 한다. 통신 프로토콜 계층은 OSI 7 계층 중 물리계층, 데이터링크 계층, 어플리케이션계층만을 사용한다. 데이터 링크 계층에서는 사이버 보안을 위해 데이터 패키지를 변경하였다. 데이터 건전성을 위해 CRC32를 사용 하였으며 데이터 수신에 대해서는 재요청 및 응답을 하지 않는 단방향 통신만을 함으로써 원자력 안전계통에 영향을 주지 않게 설계 되었다. 또한 원자력안전등급을 획득하기 위해서 요건, 설계, 검증의 절차에 따라 설계하였다. 하드웨어검증을 위해 전자파 시험, 노화분석 시험, 육안검사, 번인시험, 내환경 시험 및 내진 시험과 같은 기기 검증을 수행 하였다. 또한 FPGA 펌웨어 검증을 위해 IEEE 1074의 생명주기를 준수하여 단위시험과 통합 시험을 실행 하였다[1-3].