• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제12권5호
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• pp.267-273
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• 2012

본 논문에서는 50미터 내에서 40개 이상의 단말이 빈번히 통신하는 점대다중점 환경에서 필요한 통신모듈을 개발하였다. 이 통신모듈의 매체다중접속계층은 비동기 시분할다중화방식을 사용하여 여러 단말이 동시에 통신을 하고자 할 경우에도 빠르고 견고한 통신을 제공하며, 매체다중접속계층에서 수신확인응답기능과 재전송기능을 추가하여 송수신간의 장애물이 없는 환경에서 매우 낮은 패킷오류율을 얻었다. 개발된 통신모듈의 점대다중점 통신성능을 확인하기 위해 상용 지그비 통신모듈과의 비교시험을 하였으며, 두 통신모듈에 대하여 각각 10분기에서 40분기까지 시험하여 측정된 데이터를 도시하였다. 본 논문에서 제시한 특정한 환경에서 지그비 모듈보다 개발된 근거리 통신모듈이 보다 빠른 통신속도를 보이며, 특히 20분기 이상의 점대다중점 환경에서 통신속도가 큰 차이를 보였다. 이는 여러가지의 네트워크 토폴로지를 사용하는 지그비모듈은 매체다중접속계층 이외에도 네트워크계층 어플리케이션계층 등의 프로토콜을 사용함으로써 네트워크 오버헤드가 크기 때문이며, 또한 좁은 지역에서 여러 개의 단말이 빈번히 통신하는 환경에서 지그비에서 사용하는 CSMA-CA 다중화방식보다는 비동기 시분할다중화방식이 더 적합한 것으로 판단된다.

• 한국통신학회논문지
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• 제35권2A호
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• pp.95-104
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• 2010

무선통신 시스템에서 사용자에게 제공되는 서비스의 품질을 향상시키기 위하여 계층별로 재전송 알고리즘이 사용되고 있다. 그러나 계층별 재전송 알고리즘은 독립적으로 동작하여 시스템의 비효율성을 야기할 수 있으며, 불필요한 재전송에 의한 서비스 품질의 감소를 발생시킬 수 있다. 이를 해결하기 위한 방안으로 다 계층 재전송 방식 주목받고 있다. 하지만 다 계층 재전송 방식을 무선통신 시스템에 적용하기 위해서는 다 계층 재전송 방식의 성능이 서비스 클래스의 QoS 요구사항을 만족하는지 검증되어야 한다. 따라서 본 논문에서는 다 계층 재전송 방식의 성능을 분석하기 위한 수학적 모델을 제안하며, 제안된 분석 모델을 이용하여 서비스 별 재전송 알고리즘 및 최적의 파라미터를 도출하고자 한다. 제안한 수학적 분석 모델은 채널 특성을 고려한 MCS 레벨을 선택하며 HARQ와 ARQ를 결합했을 때 성능 분석이 용이하고 패킷 전송 지연의 분석이 가능하다. 분석 모델의 활용을 위하여 WiMAX 시스템을 고려하여 지연에 민감한 서비스에 적합한 재전송 방식 및 재전송 파라미터를 도출한다. 또한 본 논문은 LTE, WLAN과 같은 무선통신 시스템에서 재전송 방식을 최적화 하는데 활용 가능하다. 성능분석 결과, 지연 및 주파수 효율성을 고려한 경우 음성서비스는 HARQ만을 사용하는 것이 유리하며 최대전송횟수가 3 이하로 제안되어야 하는 것을 확인할 수 있었다. 또한 비디오와 쌍방향 게임의 경우 HARQ와 ARQ 모두 사용할 수 있으나 최대전송횟수가 3 이상인 경우 HARQ를 사용하는 것이 유리하다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2005년도 추계종합학술대회
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• pp.811-815
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• 2005

IPSec(Internet Protocol Security)은 IP(Internet Protocol)계층에서 패킷에 대해 무결성(Integrity), 기밀성(Confidentiality), 인증(Authentication), 접근제어(Access Control) 등의 보안 서비스를 제공하는 국제표준 프로토콜이다. 하지만 IPSec의 지나친 복잡성으로 시스템 구현이나 상호 호환의 어려움을 겪고 있는데, 이는 IKE의 복잡성에서 기인한다. 양단간의 신뢰성 있는 암호화키의 관리와 분배를 위해 사용되는 IKEv1(Internet Key Exchange Version 1)은 시스템의 복잡하고 DoS(Denial of Service) 공격에 취약하며 호스트에 Multiple IP 주소를 지원하지 않기 때문에 무선에서 사용이 불가능했다. 이를 극복하기 위해 개발된 것이 IKEv2 프로토콜로써 기존의 IKE의 페이스 개념을 계승하고 있고 동일한 ISAKMP(Internet Security Association and Key Management Protocol) 메시지 포맷을 사용하고 있지만, 기본적으로 Phase 1에서 교환되어야 하는 기본 메시지 개수가 6개에서 4개로 줄어들었고 인증방식도 기본의 4가지 방식에서 2가지 방식으로 줄었다. 또한 Dos(Daniel of Service) 공격에 잘 견디도록 설계되었다. 본 논문에서는 SSFnet(Scalable Simulation Framework Network Models)이라는 네트워크 보안 시뮬레이터를 이용하여 IKEv1과 IKEv2의 보안전송의 키 교환 지연값을 비교 분석하여 성능을 측정하고 그에 따른 문제점과 개선 방안에 대해 연구하였다.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제37권5호
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• pp.363-373
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• 2010

비디오 스트리밍을 위한 QoS 메커니즘은 다양한 사용자 환경과 스트리밍 응용 프로그램의 특성에 대한 고려가 부족하다. 이러한 문제점을 극복하기 위해 비디오 부호화의 공간적, 시간적, 품질적 확장성을 제공하는 SVC(Scalable Video Coding)를 이용한 비디오 스트리밍 프로토콜에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 하지만 이러한 프로토콜들은 혼잡 제어 메커니즘을 가지고 있지 않아 네트워크 혼잡 상황을 심화 시키며, 다른 트래픽과의 공정성(Fairness)을 저하시키는 문제점을 가지고 있다. 또한 SVC 기반의 스트리밍 프로토콜은 단순히 네트워크의 가용대역폭 내에서 최대의 비트율을 가지는 비트스트림을 선택하여 전송함으로써 SVC로 인코딩된 영상의 특성을 간과하는 문제점을 갖는다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 네트워크 상태와 SVC 비트스트림의 특성을 모두 고려한 T-NASS(TCP-Friendly Network Adaptive SVC Streaming) 프로토콜을 제안하였다. T-NASS 프로토콜은 TCP 친화적인 전송률을 계산하고, 패킷 손실률과 ECN(Explicit Congestion Notification) 패킷의 수신율을 근거로 네트워크 상태를 인지하여 최적의 SVC 비트스트림을 선택한다. T-NASS 프로토콜의 성능 평가를 위해 ns-2(Network Simulator) 시뮬레이터를 이용하여 TCP 친화적인 전송 특성과 네트워크 상태를 인지하여 최적의 비트스트립을 선택하는 것을 확인하였고 이를 통해 전송된 비디오 영상의 품질이 향상되었음을 확인하였다.

• 한국도시철도학회논문집
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• 제6권4호
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• pp.233-241
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• 2018

최근 철도안전 감시 및 제어를 위한 데이터 분산 서비스 기반의 융합시스템인 실시간 철도안전 통합 감시 제어 시스템 개발 연구가 진행되고 있다. 차량, 신호, 전력 및 안전감시 설비의 안전 데이터를 실시간 수집하고, 대용량 데이터 처리를 위하여 분산 서비스 기반의 통신 미들웨어를 채택하였다. 그러나, 기존 관제 서버로 활용되는 서버장치의 경우 안전성 등의 사유로 하드웨어 성능이 낮아 분산 서비스 미들웨어의 최대 성능을 발휘하지 못하는 실정이다. 안전관제 시스템에서도 초당 20만 패킷을 전송량 목표로 설정하였으나 LAB 기반 성능시험을 수행한 결과 충족하지 못하였다. 본 논문에서는 기존 장비의 데이터 수집 성능을 개선하고자 철도 데이터의 특성을 분석하였고, 분석 결과에 따라 패킷량이 많은 신호설비와 차량설비의 데이터 모델에 DDS 기반의 스트리밍 전송방식을 적용하였다. 그 결과 하드웨어 성능이 동일한 경우 처리량이 기존보다 약 30.4배 향상됨을 확인하였다. 향후 실시간 철도안전 통합 감시 제어 시스템에 실제로 적용하여 데이터 처리의 성능을 개선해나갈 예정이다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제23권4호
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• pp.423-430
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• 2019

자동차산업과 ICT 기술의 융합 분야는 크게 상용서비스 분야와 Cooperative-ITS (C-ITS) 서비스 분야로 나뉠 수 있다. C-ITS 서비스 분야는 더 안전한 운송, 더 친환경적이고 효율적인 교통, 및 더 예측가능하고 생산적인 이동성을 제공하는 것을 목표로 하는 분야로서 V2X 통신기술이 사용되고 있다. 최근 이슈가 되고 있는 자율주행자동차와 커넥티드 카의 융합을 위해서는 높은 데이터 전송율과 낮은 전송 지연, 그리고, 낮은 전송 오류율을 요구한다. 이를 위하여 최근의 WAVE와 C-V2X (LTE-V2X, 5G-V2X) 성능 비교에 관심이 증폭되고 있으며, 통신 기술별 응용서비스들이 연구되고 있다. 본 논문에서 하이브리드 V2X 통신시스템의 응용서비스 성능평가 방법에 대해 설계하였고, 패킷에러율(PER) 성능의 감소는 차량속도가 아닌 통신 거리의 증가에 의해 발생하는 것으로 보이는 결과 등을 확인하였다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제17권7호
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• pp.1951-1975
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• 2023

Recent advances in Cognitive Radio Networks (CRN) have elevated them to the status of a critical instrument for overcoming spectrum limits and achieving severe future wireless communication requirements. Collaborative spectrum sensing is presented for efficient channel selection because spectrum sensing is an essential part of CRNs. This study presents an innovative cooperative spectrum sensing (CSS) model that is built on the Firefly Algorithm (FA), as well as machine learning artificial neural networks (ANN). This system makes use of user grouping strategies to improve detection performance dramatically while lowering collaboration costs. Cooperative sensing wasn't used until after cognitive radio users had been correctly identified using energy data samples and an ANN model. Cooperative sensing strategies produce a user base that is either secure, requires less effort, or is faultless. The suggested method's purpose is to choose the best transmission channel. Clustering is utilized by the suggested ANN-FA model to reduce spectrum sensing inaccuracy. The transmission channel that has the highest weight is chosen by employing the method that has been provided for computing channel weight. The proposed ANN-FA model computes channel weight based on three sets of input parameters: PU utilization, CR count, and channel capacity. Using an improved evolutionary algorithm, the key principles of the ANN-FA scheme are optimized to boost the overall efficiency of the CRN channel selection technique. This study proposes the Artificial Neural Network with Firefly Algorithm (ANN-FA) for cognitive radio networks to overcome the obstacles. This proposed work focuses primarily on sensing the optimal secondary user channel and reducing the spectrum handoff delay in wireless networks. Several benchmark functions are utilized We analyze the efficacy of this innovative strategy by evaluating its performance. The performance of ANN-FA is 22.72 percent more robust and effective than that of the other metaheuristic algorithm, according to experimental findings. The proposed ANN-FA model is simulated using the NS2 simulator, The results are evaluated in terms of average interference ratio, spectrum opportunity utilization, three metrics are measured: packet delivery ratio (PDR), end-to-end delay, and end-to-average throughput for a variety of different CRs found in the network.

• 한국항행학회논문지
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• 제26권6호
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• pp.496-503
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• 2022

어업인의 감소와 단독조업 어선이 증가되는 현실에서, 어선의 해상안전을 위한 항해 및 무선설비의 의무장비는 계속 증가되어 왔다. 따라서 협소한 조타실에는 항해, 통신, 어로 등의 많은 장비가 설치되므로 혼잡한 상태이며, 다수의 모니터가 전면에 배치되므로 해상견시 능력을 저하시키는 요인으로 된다. 문제의 해결책으로 디지털선택호출-초단파대무선설비(VHF-DSC), 선박자동 식별장치(AIS), 어선위치발신장치(V-Pass) 등의 무선설비를 LAN 기반으로 하나의 MFD(multi function display)에 통합하여 운용하는 인터페이스를 구현하였다. 또한, MFD와 무선설비들 간의 연동으로 데이터의 교환을 위하여 IEC61162-450의 UDP 패킷과 IEC61162 센텐스를 적용하였고, 장비와 기능별로 필요한 메시지를 추가로 정의하였다. 통합된 MFD 모니터는 메뉴방식으로 쉽게 조작되며, 해상안전 관련 조난 및 긴급통신 기능과 장비별 메시지전송 상태의 확인으로 인터페이스 성능을 평가하였다.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제29권5호
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• pp.1-9
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• 2024

다양한 형태의 차세대 무선 네트워크가 출현되면서 네트워크 노드에서 기존의 저장 및 전달(store and forward) 방식만으로는 네트워크 용량을 효율적으로 활용하지 못하는 한계가 있었다. 이러한 한계를 극복하기 위해 디코딩 및 전달(decode and forward) 방식의 다양한 네트워크 코딩 기술이 제안되었지만 중계할 노드 간의 비대칭 패킷 길이를 갖는 트래픽 환경에 초점이 맞추어져 있어 중계할 노드 간에 적용된 변조 및 코딩 스킴(modulation and coding scheme)이 상이할 경우 적용이 제한적이었다. 본 논문은 무선 네트워크 용량의 효율적 활용을 위해 동시에 양방향으로 상호중계하는 디코딩 및 전달 기술을 사용하면서, 개별 노드 간의 전송할 데이터와 상이한 무선채널 상태를 반영한 비대칭 변조 및 코딩 스킴의 트래픽을 양방향 상호중계하는 동시에 높은 주파수 효율성을 지원하는 중계 네트워크 코딩 방식을 제안한다. 또한 본 제안 방식을 통해 중계기에서 협력통신이 가능함을 보이고 통신 거리가 증대하는 효과를 살펴본다. 이후 컴퓨터 시뮬레이션을 통해서 비대칭 정보길이를 갖는 각 소스노드에서, 본 기술의 네트워크 코딩에 따른 성능 이득을 검증한다. 본 제안 기술은 소스노드 간 직접링크로 송수신이 가능한 이동노드 환경에서도 네트워크 코딩을 따르는 증가성 리던던시(incremental redundancy) 방식 수용으로 추가적인 비트 오류율에 대한 성능 이득이 있음을 보인다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제14권2호
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• pp.124-130
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• 2003

현재, 많은 병원이 방사선과 의료영상정보를 기존의 필름형태로 판독하고, 진료하는 방식에서 PACS를 도입하여 디지털 형태로 영상을 전송, 저장, 검색, 판독하는 환경으로 변화하고 있다. 한편, PACS가 가지는 가장 큰 제한점은 휴대성의 결핍이다. 본 연구는 이동형 장치가 가지는 호스트의 이동성 및 휴대성의 장점들을 살리면서, 무선 채널 용량의 한계, 무선 링크 사용이라는 제약점들을 감안하여 의료영상을 JPEG2000 영상압축 방식으로 부호화한 후 무선 환경을 고려한 전송 패킷의 크기를 결정하고자 하였으며, 무선 통신 중 발생되는 패킷 손실에 대응하기 위한 자동 오류 수정 기능도 함께 구현하고자하였다. Window 2000 운영체계에서 의료영상을 로드하고, 데이터베이스화하며, 저장하고, 다른 네트워크와 접속, 제어가 가능한 PC급 서버를 구축하였다. 영상데이터는 무선망을 통해 전송하기 때문에 가장 높은 압축비율을 지원하면서 에너지 밀도가 높은 JPEG2000 알고리즘을 사용하여 영상을 압축하였다. 또한, 무선망 사용으로 인한 패킷 손실에 대비하여, 영상을 JPEG2000 방식으로 부호화한 후 각 블록단위로 전송하였다. PDA에서 JPEG2000 영상을 복호화 하는데 걸리는 시간은 256＊256 크기의 MR 뇌영상의 경우 바로 확인할 수 있었지만, 800＊790 크기의 CR 흥부 영상의 경우 약 5초 정도의 시간이 걸렸다. CDMA 1X(Code-Division Multiple Access 1st Generation) 모듈을 사용하여 영상을 전송하는 경우, 256 byte/sec정도에서는 안정된 전송 결과를 보여주었고, 1 Kbyte/sec정도의 전송의 경우 중간 중간에 패킷이 손실되는 결과를 관찰할 수 있었다. 반면 무선 랜의 경우 이보다 더 큰 패킷을 전송하더라도 문제점은 발견되지 않았다. 현재의 PACS는 유선과 무선사이의 인터페이스의 부재로 인해 유무선 연동이 되지 못하고 있다. 따라서 이동형 JPEG2000 영상 뷰어는 PACS가 가지는 문제점인 휴대성을 보완하기 위하여 개발되었다. 또한 무선망이 가지는 데이터 손실에 대하여서도 허용할 수 있는 범위에서 재전송을 가능하게 함으로서 약한 연결성을 보완하였다. 본 JPEG2000 영상 뷰어 시스템은 기존 유선상의 PACS와 이동형 장치간에 유기적인 인터페이스 역할을 하리라 기대된다.