• 제목/요약/키워드: Short Range Wireless Networks

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Bridging Solutions for a Heterogeneous WiMAX-WiFi Scenario

  • Fantacci, Romano;Tarchi, Daniele
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제8권4호
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    • pp.369-377
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    • 2006
  • Recently, the metropolitan area network (MAN) has attracted much attention in telecommunication research and has emerged as one of the most important research topics in the community. Several standards representing the first step for developing metropolitan networks have been published; IEEE 802.16 (WiMAX) has taken a relevant role in reaching the goal of realizing a full-service network all over a urban and suburban area. At the same time, the wireless local area networks (WLAN) have been widely used for in-home or short range communications, mainly basing on the IEEE 802.11 (WiFi) standard. A consequence is the increasing interest in interworking technology, that allows an interconnection between different standards by maintaining certain properties, mainly in terms of quality of service (QoS). One of the major issues is to design bridging devices capable of transparently interconnect different wireless technologies. In this paper, we propose two interconnection bridging solutions between WiMAX and WiFi links; the first is more based on the concept of maintaining a certain end-to-end QoS level independently from the wireless technologies used. The second method is more devoted to the reduction of the implementation complexity at the cost of no QoS assurance. The performance of the two methods are compared by resorting to computer simulations showing the advantages of each one technique.

유비쿼터스 그린하우스를 위한 무선 메쉬 네트워크를 이용한 에너지 효율적인 센서 네트워크 (Energy efficient Sensor Network for ubiquitous greenhouse by using Wireless Mesh Networks)

  • 임혁진;주휘동;이명훈;여현
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제12권12호
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    • pp.2307-2314
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    • 2008
  • 유비쿼터스 센서 네트워크는 현재 다양한 분야로 활용되고 있는 추세이다. 이러한 유비쿼터스 센서 네트워크를 그린 하우스에 적용하여 작물생장정보 및 환경데이터 수집 등 유용한 정보를 모니터링 할 수 있다. 하지만 센서노드의 한정된 에너지 자원으로 네트워크 확장을 통한 대규모 네트워크를 구성하여 운영하기에는 부적절하다. 본 논문에서는 상기 문제점을 해결하기 위해 유비쿼터스 센서 네트워크에 무선 메쉬 네트워크 기술을 적용하여 시뮬레이션을 구현하였다. 도출된 결론을 통해 유비쿼터스 센서 네트워크에 무선 메쉬 네트워크 기술을 적용했을 때 에너지 측면에서 효율성이 높아진 것을 확인할 수 있었다.

수신 신호 세기를 이용한 선박용 실내 위치 추정 알고리즘 분석 (Analysis of Localization Scheme for Ship Application Using Received Signal Strength)

  • 이정규;이성로;김성철
    • 한국통신학회논문지
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    • 제39C권8호
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    • pp.643-650
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    • 2014
  • 최근 센서 네트워크와 같이 근거리 무선 통신 시스템에 대한 연구가 활발히 진행되면서 다양한 환경에서의 무선통신 관련 연구를 수행하고 있다. 본 논문에서는 수신 신호 세기를 이용한 선박용 실내 위치 추정 알고리즘을 분석하고 각 상황에 맞는 위치 추정 알고리즘을 제안한다. 무선 네트워크로부터 수신한 신호 세기를 이용하는 위치 추정 방식은 거리 추정 후 최소 제곱법을 이용하여 추정하는 Range based 방법이 있으며 네트워크를 구성하는 고정 노드와의 특성을 이용하여 위치를 추정하는 Range free 방식이 있다. 위치 추정 기법을 적용할 수 있는 해군 함정의 모델을 기반으로 효과적인 위치 추정 알고리즘을 시뮬레이션을 통해 분석하였다.

UWB 신호의 Ep/No 추정 알고리즘 (An Algorithm for Estimating Ep/No of UWB Signals)

  • 임성빈
    • 한국통신학회논문지
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    • 제29권9C호
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    • pp.1316-1322
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    • 2004
  • 최근 고속의 데이터 전송이 가능하며 전송율과 신호대잡음비를 선형적으로 절충할 수 있는 UWB (ultra wide-band) 무선통신 기술이 근거리 무선 통신망 분야에서 관심이 고조되고 있다. UWB 무선통신 기술의 장점을 활용하고 UWB 시스템과 공존하는 시스템에 대한 간섭을 최소화하기 위해서는 수신 단에서의 신호대잡응비를 알아 야 한다. 본 논문에서는 UWB 신호에 대하여 수신단의 상관기의 출력만을 이용하여 펄스에너지대잡음비 Ep/No 를 추정하는 알고리즘을 제안하고 이 알고리즘의 성능을 모의실험을 통하여 평가하였다 모의실험 결과에 의하면 추정치의 평균값은 신호의 실제 Ep/No에 대하여 표준편차는 최대 1.l3dB 이내 이며 실제 값과 추정치간의 오차가 $\pm$3dB 이상 발생한 경우는 블록 크기가 500이며 Ep/No 가 2dB 경우에서만 발생하고 나머지 경우에서는 발생 하지 않았다 전반적으로 신호의 실제 Ep/No 가 증가할수록 정밀도가 증가하고 사용된 데이터 블록의 크기가 증가 할수록 추정 성능도 비례하여 개선되는 것으로 나타났다. 제안된 알고리즘의 특징은 추정 과정에서 추가척언 특정 형태의 훈련용 신호를 전송하지 않기 때문에 유효 데이터 전송률을 감소시키지 않는다는 점이다.

Rapid-to-deploy reconfigurable wireless structural monitoring systems using extended-range wireless sensors

  • Kim, Junhee;Swartz, R. Andrew;Lynch, Jerome P.;Lee, Jong-Jae;Lee, Chang-Geun
    • Smart Structures and Systems
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    • 제6권5_6호
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    • pp.505-524
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    • 2010
  • Wireless structural monitoring systems consist of networks of wireless sensors installed to record the loading environment and corresponding response of large-scale civil structures. Wireless monitoring systems are desirable because they eliminate the need for costly and labor intensive installation of coaxial wiring in a structure. However, another advantageous characteristic of wireless sensors is their installation modularity. For example, wireless sensors can be easily and rapidly removed and reinstalled in new locations on a structure if the need arises. In this study, the reconfiguration of a rapid-to-deploy wireless structural monitoring system is proposed for monitoring short- and medium-span highway bridges. Narada wireless sensor nodes using power amplified radios are adopted to achieve long communication ranges. A network of twenty Narada wireless sensors is installed on the Yeondae Bridge (Korea) to measure the global response of the bridge to controlled truck loadings. To attain acceleration measurements in a large number of locations on the bridge, the wireless monitoring system is installed three times, with each installation concentrating sensors in one localized area of the bridge. Analysis of measurement data after installation of the three monitoring system configurations leads to reliable estimation of the bridge modal properties, including mode shapes.

Impact of the human body in wireless propagation of medical implants for tumor detection

  • Morocho-Cayamcela, Manuel Eugenio;Kim, Myung-Sik;Lim, Wansu
    • 인터넷정보학회논문지
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    • 제21권2호
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    • pp.19-26
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    • 2020
  • This paper analyses the feasibility of using implantable antennas to detect and monitor tumors. We analyze this setting according to the wireless propagation loss and signal fading produced by human bodies and their environment in an indoor scenario. The study is based on the ITU-R propagation recommendations and prediction models for the planning of indoor radio communication systems and radio local area networks in the frequency range of 300 MHz to 100 GHz. We conduct primary estimations on 915 MHz and 2.4 GHz operating frequencies. The path loss presented in most short-range wireless implant devices does not take into account the human body as a channel itself, which causes additional losses to wireless designs. In this paper, we examine the propagation through the human body, including losses taken from bones, muscles, fat, and clothes, which results in a more accurate characterization and estimation of the channel. The results obtained from our simulation indicates a variation of the return loss of the spiral antenna when a tumor is located near the implant. This knowledge can be applied in medical detection, and monitoring of early tumors, by analyzing the electromagnetic field behavior of the implant. The tumor was modeled under CST Microwave Studio, using Wisconsin Diagnosis Breast Cancer Dataset. Features like the radius, texture, perimeter, area, and smoothness of the tumor are included along with their label data to determine whether the external shape has malignant or benign physiognomies. An explanation of the feasibility of the system deployment and technical recommendations to avoid interference is also described.

Study on Two-Coil and Four-Coil Wireless Power Transfer Systems Using Z-Parameter Approach

  • Seo, Dong-Wook;Lee, Jae-Ho;Lee, Hyung Soo
    • ETRI Journal
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    • 제38권3호
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    • pp.568-578
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    • 2016
  • A wireless power transfer (WPT) system is usually classified as being of either a two-coil or four-coil type. It is known that two-coil WPT systems are suitable for short-range transmissions, whereas four-coil WPT systems are suitable for mid-range transmissions. However, this paper reveals that the two aforementioned types of WPT system are alike in terms of their performance and characteristics, differing only when it comes to their matching-network configurations. In this paper, we first find the optimum load and source conditions using Z-parameters. Then, we estimate the maximum power transfer efficiency under the optimum load and source conditions, and we describe how to configure the matching networks pertaining to both types of WPT system for the given optimum load and source conditions. The two types of WPT system show the same performance with respect to the coupling coefficient and load impedance. Further, they also demonstrate an identical performance in the two cases considered in this paper, that is, a strong-coupled case and a weak-coupled case.

무선 센서 네트워크에서 무선 반경을 고려한 에너지 효율적인 페이스 라우팅 프로토콜 (Energy-Efficient Face Routing Protocol Considering Radio Range in Wireless Sensor Networks)

  • 조현종;김상대;김천용;김상하;황치정
    • 한국통신학회논문지
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    • 제40권6호
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    • pp.1058-1069
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    • 2015
  • 무선 센서 네트워크에서 위치 기반 라우팅은 위치 정보를 이용하여 데이터 메시지를 전달하기에 효과적인 방법으로 알려져 있다. 위치 기반 라우팅에서 대표적인 그리디 포워딩이 불가능할 경우, 페이스 라우팅이 복구 수단으로 쓰이고 있다. 페이스 라우팅은 교차된 연결들을 제거한 평면 그래프를 바탕으로 구성되며 이는 가장 가까운 이웃 노드들의 연결을 제외한 나머지 연결들은 모두 제거됨을 의미한다. 하지만 페이스 라우팅은 무선 반경을 고려하지 않아 한 홉 범위 안에서 멀리 갈 수 있는 링크들이 존재하더라도 평면 그래프의 규칙에 의해 짧은 링크들을 선택한다. 이것은 밀집된 지역에서 페이스 라우팅을 쓰일 경우 에너지 효율성을 저하시킨다. 본 논문에서는 평면 그래프에서 제거된 링크들을 찾고 이용할 수 있는 프로토콜을 제안한다. 본 프로토콜은 작은 크기의 컨트롤 메시지와 함께 무선 반경에서 제거된 링크를 찾는다. 시뮬레이션을 통해 제안 방안이 이전 페이스 라우팅 프로토콜보다 에너지 효율성이 높음을 보인다.

THz 실내 무선 통신시스템을 위한 전파환경 분석 (Analysis of Propagation Environments for Indoor Wireless Communication Systems at THz Frequencies)

  • 이원희;정태진
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제10권2호
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    • pp.1-6
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    • 2010
  • 근거리 무선 통신시스템은 사무실과 가정의 응용으로 빠르게 확장하고 있다. 무선 네트워크의 개발은 더 높은 data rate의 요구를 만족하도록 수행되었다. 이것으로 높은 주파수에서 동작하는 통신시스템 개발의 필요성이 강조된다. 따라서 근거리 무선 통신 네트워크는 테라헤르츠 주파수 쪽으로 옮겨갈 것으로 기대된다. 실내의 벽과 바닥, 천장에 의해 발생하는 전파 환경 분석은 3차원 광선방출기법을 이용하였다. 또한 테라헤르츠 주파수에서의 rough한 건물 벽면의 특성을 파악하기 위해 광학적으로 두꺼운 smooth한 건물 재질의 반사 모델로부터 접근하여 나타내었다. 전파환경 시뮬레이션 결과평균 수신 전력이 참고문헌의 결과와 유사한 결과를 얻을 수 있었다. 또한, 실내 공간의 크기가 $6m(L){\times}5m(W){\times}2.5m(H)$에서 콘크리트 벽의 경우 RMS 지연시간은 9.11 ns로 계산되었다.

자율 주행 로봇을 이용한 환경 모니터링 시스템 (Environment Monitoring System Using Autonomous Mobile Robot)

  • 정혜진;김원중;손철수;조병록;양수영
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2009년도 추계학술대회
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    • pp.1038-1041
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    • 2009
  • 온도, 습도, 조도 또는 토양 센서 등을 탑재한 무선 센서 노드들을 네트워크로 구성하여 자연 환경 정보를 획득하고 분석하여 다양하게 활용하고 있다. 이러한 무선 센서 네트워크는 저전력 무선트랜시버를 탑재한 다수의 노드들이 근거리 무선 통신과 멀티-홉 기법으로 구성된다. 따라서 무선센서 네트워크를 통하여 수집된 데이터의 특징은 한정된 범위 내에 밀집된 노드들로부터 얻어진다는 것이다. 그러나 넓은 범위에 흩어져있는 무선 센서 노드들로부터 데이터를 얻기 위해서는 장거리로 데이터를 송신할 수 있도록 고전력을 소비하는 무선 트랜시버를 사용하거나 중계 노드를 많이 필요로 하여, 무선 센서 네트워크 가지고 있는 장점인 저전력과 저비용이라는 특징이 희석된다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위하여 넓게 산재되어 있는 각각의 센서 네트워크 그룹 들을 순회하여 데이터를 수집하는 자율 주행 로봇을 이용한 환경 모니터링 시스템을 제안한다.

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