• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제8권12호
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• pp.4643-4660
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• 2014

Integrity authentication of biometric data in Wireless Body Area Network (WBAN) is a critical issue because the sensitive data transmitted over broadcast wireless channels could be attacked easily. However, traditional cryptograph-based integrity authentication schemes are not suitable for WBAN as they consume much computational resource on the sensor nodes with limited memory, computational capability and power. To address this problem, a novel lightweight integrity authentication scheme based on reversible watermark is proposed for WBAN and implemented on a TinyOS-based WBAN test bed in this paper. In the proposed scheme, the data is divided into groups with a fixed size to improve grouping efficiency; the histogram shifting technique is adopted to avoid possible underflow or overflow; local maps are generated to restore the shifted data; and the watermarks are generated and embedded in a chaining way for integrity authentication. Our analytic and experimental results demonstrate that the integrity of biometric data can be reliably authenticated with low cost, and the data can be entirely recovered for healthcare applications by using our proposed scheme.

• 전자공학회논문지
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• 제52권5호
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• pp.106-114
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• 2015

Wireless Body Area Network(WBAN)은 인체를 중심으로 다양한 의료 센서나 기기들을 연결하는 네트워크 표준으로써, 데이터의 전송률, 우선순위, 지연 시간등의 요구사항을 만족해야 한다. 본 논문에서는 네트워크의 상황에 따라 WBAN 데이터의 우선순위와 전송 지연 시간을 고려하여 WBAN 서비스의 성능을 향상할 수 있는 알고리즘을 제안한다. 이 알고리즘은 허브의 버퍼가 이전보다 혼잡해지면 데이터의 우선순위에 따라 데이터 제거 확률을 적용하여 데이터를 처리하고, 버퍼가 이전보다 원활해지면 데이터의 지연 시간을 고려하여 서비스한다. 기존 알고리즘과의 비교를 통해 제안한 알고리즘이 의료 데이터의 손실률을 낮추고 데이터의 지연 시간을 줄여 WBAN 서비스의 품질이 향상된 것을 확인할 수 있었다.

• ETRI Journal
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• 제41권4호
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• pp.465-472
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• 2019

The major challenge in wireless body area networks (WBAN) is setting up a protected communication between data consumers and a body area network controller while meeting the security and privacy requirements. This paper proposes efficient and secure data communication in WBANs using a Twofish symmetric algorithm and ciphertext-policy attribute-based encryption with constant size ciphertext; in addition, the proposed scheme incorporates policy updating to update access policies. To the best of the author's knowledge, policy updating in WBAN has not been studied in earlier works. The proposed scheme is evaluated in terms of message size, energy consumption, and computation cost, and the results are compared with those of existing schemes. The result shows that the proposed method can achieve higher efficiency than conventional methods.

• 한국전자파학회논문지
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• 제23권2호
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• pp.229-234
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• 2012

본 논문에서는 wireless body area network(WBAN)에서의 채널 성능을 측정하고 분석하였다. 실험은 무반향실에서 다양한 인체 움직임과 송신 안테나 위치에 따라서 2.45 GHz ISM 대역 채널을 측정함으로써 이루어졌다. $2{\times}1$ 다중 입력 다중 출력 시스템의 다이버시티 이득과 상관 관계를 비교하기 위하여 두 송신 안테나를 인체의 서로 다른 위치에 부착하였다. 본 논문에서의 실험 결과는 송신 다이버시티 시스템의 outage 채널 용량은 두채널 간의 상관 관계와 깊은 관련이 있음을 보여준다.

• 한국통신학회논문지
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• 제36권10C호
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• pp.597-604
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• 2011

본 논문에서는 의료용 in-body WBAN (Wireless Body Area Network) 시스템을 위한 GM (Group Manchester code) 변조 방식을 제안한다. 현재 IEEE에서는 WBAN 시스템을 802.15. TG (Task Group) 6로 지정하고 이에 관한 표준화를 진행하고 있다. 높은 전력 효율이 요구되는 WBAN 시스템을 위해 최근 표준화 그룹에서는 PPM(Pulse Position Modulation) 신호 간의 grouping을 통하여 전송률 이득을 얻을 수 있는 GPPM (Group Pulse Position Modulation) 변조 방식이 제안된 바 있으나, 기존 GPPM 방식은 복조 과정의 SNR 손실 및 gray coding의 부재로 인한 BER 성능 열화가 나타나는 단점이 존재한다. 따라서 본 논문에서는 PPM 보다 잡음 성능이 우수한 Manchester code를 기반으로, GM 방식의 BER 성능 최대화를 위한 복조 방식 및 turbo coded GM을 위한 LLR (Log Likelihood Ratio) 판정 방식을 제안하였으며, 다양한 성능 2 분석을 통해 제안된 방식의 우수성을 입증하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제25권1호
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• pp.62-69
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• 2014

본 논문에서는 WBAN(Wireless Body Area Network) On-body 시스템에서 표면 지향 안테나를 사용하여 인체 내부 기관에 의한 영향을 분석하였다. 인체 내부 기관의 영향을 확인하기 위하여 인체 상반신 모델과 실제 인체에 안테나를 부착하여 수신 신호의 세기를 측정하였다. 실험은 인체에 대한 고유 영향을 보기 위하여 무반향실에서 움직임 없이 수행하였고, VNA(Vector Network Analyzer)를 이용하여 수신 신호 세기를 측정하였다. 측정된 데이터를 이용하여 인체 모델과 상반신 모델의 수신 신호 세기를 비교하였고, 인체 내부 기관이 안테나 수신 신호 세기에 미치는 효과를 분석하였다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제14권4호
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• pp.657-662
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• 2019

웨어러블 센서, 심전도조정기의 전력 소비는 네트워크 수명을 늘리기 위해 매우 낮아야 하며 WBAN노드에서 처리하는 데이터의 에러교정 및 인증등의 예상되는 서비스품질 제어는 중요하다. 따라서 서비스품질제어는 건강모니터링규정에서 WBAN을 구현하는 데 있어 가장 긴급한 관심사이다. 최적의 QoS제어를 위해 에너지 효율을 고려한 에러교정기법과 IEEE 802.15.6과 성능을 에너지효율 및 평균전송갯수면에서 비교평가 한다. 제안된 에러교정기법의 성능은 채널 추정을 이용하여 부호화율을 적절히 조절함으로써 에너지 효율 및 전송율이 향상됨을 보인다.

• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제11권1호
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• pp.7-11
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• 2013

Wearable computer systems use the wireless universal serial bus (WUSB), which refers to USB technology that is merged with WiMedia physical layer and medium access control layer (PHY/MAC) technical specifications. WUSB can be applied to wireless personal area network (WPAN) applications as well as wired USB applications such as PAN. WUSB specifications have defined high-speed connections between a WUSB host and WUSB devices for compatibility with USB 2.0 specifications. In this paper, we focus on an integrated system with a WUSB over an IEEE 802.15.6 wireless body area network (WBAN) for wireless wearable computer systems. Due to the portable and wearable nature of wearable computer systems, the WUSB over IEEE 802.15.6 hierarchical medium access control (MAC) protocol has to support power saving operations and integrate WUSB transactions with WBAN traffic efficiently. In this paper, we propose a low-power hibernation technique (LHT) for WUSB over IEEE 802.15.6 hierarchical MAC to improve its energy efficiency. Simulation results show that the LHT also integrates WUSB transactions and WBAN traffic efficiently while it achieves high energy efficiency.

• 재활복지공학회논문지
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• 제5권1호
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• pp.35-40
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• 2011

본 논문은 2.4Ghz 대역을 사용하는 WBAN (Wireless Body Area Network) 환경에서 동일 채널을 사용하는 경우에 발생하는 간섭을 제거하기 위한 방법을 MMSE (Minimum Mean Square Error), OC (Optimal Combining), ML (Maximum Likelihood) 을 비교 분석하였으며, 또한 IEEE 802.15.6에서 정의된 시나리오 및 채널 모델에 대해서 분석하였다. 모의 실험결과 ML 알고리즘이 가장 우수한 성능을 나타내는 것을 알 수 있었다. 하지만 ML 과 OC 의 경우 간섭채널의 정보를 알아야 하기 때문에 MMSE 에 비해 복잡도가 크다는 단점이 있다. 그래서 WBAN 환경에 적용하는데 어려움이 있다. 따라서 복잡도와 성능사이에 적당한 trade-off 를 만족하는 간섭제거 알고리즘을 연구해야 할 것이다.

• 한국통신학회논문지
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• 제37권5A호
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• pp.290-297
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• 2012

본 논문에서는 의료용 In-Body Wireless Body Area Network (WBAN) 시스템을 위한 Offset Phase Rotation Shift Keying (OPRSK) 및 Phase Silence Rotation Shift Keying (PSRSK) 변조 방식을 제안한다. 현재 IEEE에서는 인체통신을 위한 WBAN 시스템을 802.15. Task Group (TG) 6로 지정하고 이에 관한 표준화를 진행하고 있다. 최근에는 WBAN 시스템의 전력 효율 향상을 위해 Phase Silence Shift Keying (PSSK), Phase Silence Position Keying (PSPK), 및 Phase Rotation Shift Keying (PRSK) 등의 변조 방식들이 제안되었으나, 기존의 방식들은 비선형 증폭기에 의한 왜곡에 취약한 단점이 있다. 따라서 본 논문에서는 심볼 구간의 전력 분산 및 성상도의 위상 옵셋을 통해 최대 위상 전이 범위를 제한함으로써 비선형 왜곡에 강인한 OPRSK 및 PSRSK 방식을 제안하며, 다양한 성능 분석을 통해 제안된 방식의 우수성을 입증하였다.