• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제18권5호
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• pp.1390-1411
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• 2024

Underwater Wireless Sensors Networks (UWSNs) are deployed in remotely monitored environment such as water level monitoring, ocean current identification, oil detection, habitat monitoring and numerous military applications. Providing scalable and efficient routing is very challenging in UWSNs due to the harsh underwater environment. The biggest difficulties are the nodes inherent movement due to water current, long delay in data transmission, low bandwidth of the acoustic signal, high error rate and energy scarcity in battery powered nodes. Many routing protocols have been proposed to solve the aforementioned problems. There are three broad categories of routing protocols namely depth based, energy based and vector-based routing. Vector Based Forwarding protocols perform routing through virtual pipeline by defining their radius which give proper direction to packets communication. We proposed a routing protocol termed as Path-Oriented Energy Scaled Expanded Vector Based Forwarding (PESEVBF). PESEVBF takes into account all parameters; holding time, the source nodes packets routing path and void holes creation on the second hop; PESEVBF not only considers the packet upward advancement but also focus on density of the forwarded nodes in terms of number of potential forwarding and suppressed nodes for path selection. Node selection in resultant holding time is based on minimum Path Factor (PF) value. Moreover, the suppressed node will be selected for packet forwarding to avoid the void holes occurrences on the second hop. Performance of PESEVBF is compared with other routing protocols using matrices such as energy consumption, packet delivery ratio, packets dropping ratio and duplicate packets creation indicating considerable performance improvement.

• 정보처리학회논문지C
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• 제14C권3호
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• pp.277-284
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• 2007

무선 센서 네트워크(Wireless Sensor Network)에서 라우팅 방식은 에너지 효율 측면에서 데이터의 전송량을 줄일 수 있는 클러스터링 방식이 사용된다. 하지만 클러스터링 방식은 클러스터 헤드 노드의 에너지 소모가 많은 문제점이 있다. 클러스터 헤드 노드의 에너지 소모가 많은 문제를 보완하기 위한 방식으로 클러스터 헤드 노드의 재 선출을 통해 에너지 소모를 분산하는 동적 클러스터링(dynamic clustering) 방식이 사용되고 있다. 그러나 동적 클러스터링 방식의 경우 클러스터 헤드 노드를 재선출할 때마다 클러스터 구조가 바뀌게 되며, 이로 인한 에너지 소모가 발생한다. 즉 지금까지 연구된 동적 클러스터링 방식은 많은 에너지를 소모하는 클러스터 헤드 노드 선출 및 클러스터 형성의 셋업(set-up) 과정이 반복적으로 일어나는 문제점이 있다. 따라서 본 논문은 반복적인 셋업의 에너지 소모 문제를 해결하기 위해 클러스터는 고정하고, 클러스터 내의 클러스터 헤드 노드를 Round-Robin으로 선출하는 RRCH(Round-Robin Cluster Header)방식을 제안하였다. RRCH방식은 한번 구성된 클러스터 내에서 각 센서 노드(sensor node)의 지속적이고 균형적인 에너지 소모를 이루어, LEACH방식처럼 셋업 과정이 반복적으로 일어나지 않게 하는 에너지 효율적인 방식이다. 이 제안의 타당성을 모의실험을 통해 확인하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2003년도 춘계종합학술대회
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• pp.443-446
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• 2003

본 논문에서는 각 가정이나 사무실에 설치된 전기, 수도, 가스 등 계량기의 사용량을 검침원 호별방문 없이 원격지에서 검침할 수 있도록 블루투스와 CDMA의 SMS를 이용한 원격 검침시스템을 구현하였다. 블루투스란 2.4GHz 대의 무선 주파수를 사용하는 근거리 무선 통신 기술로서 저전력 특성과 고속의 주파수 호핑 방식에 따른 높은 신뢰성 및 자체 에러 정정 기술을 지니고 있다. 이는 기존의 무선모뎀보다 데이터 전송에 있어서 높은 신뢰성을 얻을 수 있게 해준다. 그리고 자체 네트워크망을 형성하므로 손쉽게 다른 기기와의 통신을 가능케 한다. 또한 무선 모뎀은 무선 단말기 소형화에 따른 제약을 받고 있으나 블루투스를 사용함으로써 저전력 특성과 더불어 휴대용으로의 기능에 부합시킬수 있으며, 모듈의 원칩화가 진행됨에 따라 작은 크기로의 가능성이 제시된다. CDMA의 SMS 프로토콜은 적은 양의 데이터를 보낼 때 효율적인 프로토콜로 적은 전력소모, 저렴한 이용요금, 적은 양의 전자파방출의 특징을 가지고 있다. 본 논문에서 구현한 시스템은 기존의 CDMA기반 망을 사용할 수 있도록 구현함으로써 무선 네트웍 구축을 위한 비용을 절감하고, 원격 검침 장비의 이동성을 보장함으로써 효율적인 검침을 할 수 있을 것이며, 저전력 설계로 보다, 오랜 시간 효율적으로 장비를 사용한 수 있을 것이다.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제37권4호
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• pp.272-283
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• 2010

무선 메쉬 네트워크는 최근 주목받는 연구 주제로 부상하고 있다. 무선 메쉬 네트워크는 대규모 무선 랜 장치와 AP들이 서로 연결된 무선 기반 구조로, 무선 메쉬 네트워크의 처리량(throughput)을 향상시키는 것을 목표로 한 수많은 연구가 이루어진 바 있다. 여기에서는 동시에 생겨나는 다수의 트래픽 흐름들을 전송하기 위한 적절한 라우팅 경로를 설정하는 작업이 매우 중요하다. 본 논문에서는 IEEE 802.11 DCF하에서 전송되는 다수의 트래픽 흐름에 대해 신호 감지(Carrier Sensing), 간섭 등의 정보를 이용하여 양 말단간 (end-to-end) 처리량을 수학적으로 모델화하기 위한 방법을 제시하고자 한다. 각 단말에 성공적으로 이루어지는 평균 서비스 시간을 비교하고, 한편으로는 트래픽 흐름 가운데 병목현상이 발생하는 부분을 찾아내어 그로부터 말단간 처리량의 최대치를 계산할 수 있다. 본 논문에서 제시된 모델을 사용하여 동시에 전송되는 다수의 트래픽 흐름을 전달하기 위한 전송 경로에 대한 후보 경로를 얻어낼 수 있으며, 얻어진 경로로부터 처리량을 최대로 높일 수 있는 효율적인 경로를 찾아낼 수 있다. 제시된 모델링 기법과 최적 경로 선택 메커니즘은 무선 메쉬 네트워크에서의 다양한 트래픽 흐름을 사용한 시뮬레이션을 통해 평가하였다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제11권1호
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• pp.34-41
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• 2011

현재 무선 인터넷 접속 서비스는 3G 이동 통신 네트워크, mobile WiMAX, WiFi 등을 통해 언제 어디서든 이루어지고 있다. 다양한 무선 네트워크가 혼재해 있는 환경에서 사용자는 상황에 따라 네트워크를 선택할 수 있어야 하며 또한 동종 또는 이기종 네트워크간 이동성 지원도 필요로 하고 있다. 이러한 이유로, 서비스 지역이 가장 넓은 3G 네트워크를 주축으로 3G-mobile WiMAX(IEEE 802.16e)와 3G-WiFi(IEEE 802.11)에 대한 연동 방안들이 많이 연구되어 왔다. 그러나 최근 넷북, 전자책, 스마트폰 등의 등장과 함께 무선 인터넷 사용이 늘면서 mobile WiMAX와 WiFi 서비스 지역이 급속히 증가하고 있으며 특히 인터넷 전화 서비스와 같은 실시간 애플리케이션 사용이 가능해 짐에 따라 전통적인 음성 서비스를 하는 3G 이동 통신 네트워크의 비중은 점차 줄고 무선 인터넷 접속네트워크인 mobile WiMAX나 WiFi는 그 비중이 점차 커지고 있다. 따라서 본 논문에서는 mobile WiMAX와 WiFi간 이동성 지원과 핸드오버 지연을 최소화 하는 PMIPv6(Proxy Mobile IPv6) 기반의 핸드오버 방안을 제안한다. 제안한 방안에서 이동 노드(MN)는 WiFi와 mobile WiMAX 두 개의 인터페이스를 갖는 이중 스택 구조이며 WiFi가 이동성 지원을 하지 않으므로 기존 동종 네트워크간 핸드오버시 게이트웨이간 핸드오버 시그널링을 처리하는 기능을 이동 노드에 두도록 제안하고 있다. 동종 네트워크간 핸드오버와 비교해 제안된 핸드오버 방안은 해석적 평가를 통해 핸드오버 지연 및 전송 지연과 시그널링 오버헤드가 감소함을 보여준다.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제18권4호
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• pp.165-173
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• 2009

최근의 휴대용 기기들은 통신과 멀티미디어 측면에서 다양한 기능들을 장착하고 있으며 특히 WWAN(Wireless WAN)과 WLAN(Wireless LAN) 등 두 개 이상의 채널을 이용하여 인터넷 혹은 주변기기와 접속할 수 있도록 다양한 서비스가 개발되고 있다. WWAN 채널이 내려 받은 자료의 양과 비례하여 요금을 부과하는 경우 해당 통신비용을 절감하기 위하여 peer라 하는 무선기기들이 서로 공유하고자 하는 콘텐츠를 인터넷에서 내려 받을 때, 각 peer는 일부의 콘텐츠만 비용이 부과되는 WWAN을 통해 내려 받고 나머지를 비용이 부과되지 않는 WLAN을 통해 peer들이 애드 혹 네트워크를 구성하여 서로 교환함으로 비용과 시간을 절감할 수 있다. 교환 과정에서 모든 peer가 forwarding에 참여하면 여러 peer가 동일한 패킷을 중복 전송하게 되는 경우가 발생된다. 그러나 이웃한 peer의 패킷 forwarding으로 인하여 특정 peer는 더 이상의 forwarding이 필요 없는 경우가 발생하는데, 본 논문에서는 forwarding이 필요 없는 peer를 선별하는 excluding 방식과 최소한의 peer로 forwarding을 수행하는 minimum cover set 방식등 두 가지 해결방식을 소개한다. 소개된 두 가지 방식을 이용하면 모든 peer가 forwarding 하는 방식에 비해 분배완료 시간을 더욱 단축할 수 있으며, 모의실험을 통해 최대 29% 정도 분배완료 시간이 단축되었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제16권9호
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• pp.1898-1905
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• 2012

본 연구에서는 안드로이드 기기와 차량에서 발생하는 안전을 위한 제반정보를 수집, 전송시켜주는 MCU (Micro-control Unit)를 기반으로 개발한 융합형 차량용 스마트 기기인 OSD (On-board Smart Device)를 제안한다. OSD는 RRA (Record, Report & Alarm)의 핵심 기능을 제공하는 안전 및 편의지향 스마트 시스템으로 주행 중 모니터링 데이터의 저장 기능 (Recording as a blackbox), 사고 발생 후 사고 및 긴급 구조의 자동신고 기능 (Report on Accident & Rescue) 및 안전 예방 기능으로 차량의 상태를 알려주는 (Alarm for Status of Vehicle) 경고 시스템을 갖추고 있다. 또한 운전자가 기기를 편리하게 제어하기 위한 음성인식 인터페이스를 도입해 운전자의 안전 운행을 도모하였으며 차량의 정보를 Database 서버에 업로드하여 보다 쉽고 편리하게 정보에 접근할 수 있도록 설계하였다. 따라서 본 연구에서 개발한 OSD는 상대적으로 단순 기능만 제공하는 기존의 차량용 안전 기기와 달리, 친사용자 환경에서 종합적으로 차량안전 데이터 무선전송 뿐만 아니라 영상 그리고 음성인식 기술을 함께 적용한 스마트 기기로서 향후 차량 안전 및 사고예방을 위한 필수 차량 무선 스마트 시스템이 될 것으로 예상된다.

• 정보처리학회논문지C
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• 제9C권2호
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• pp.247-256
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• 2002

무선 멀티캐스팅에서 이동 호스트가 같은 멀티캐스트 그룹 기지국으로 이동할 때 새로운 기지국으로부터 원하는 데이터를 즉시 수신하기 위해서는 기지국들간에 데이터 전달에 대한 정보교환이 필요하다. 그러나 기존의 기법들은 정보 교환시 소요되는 전달 시간과 오버헤드가 많아 비효율적이다. 또한 이동 호스트가 멀티캐스트에 참여하지 않는 기지국으로 이동할 때 전송지연을 피하기 위해서는 현재 기지국이 주변 기지국들에게 데이터를 미리 전달하는 사전 전달 기법을 사용한다. 그러나 기존의 사전 전달 기법에서는 이동호스트들이 짧은 시간 간격을 두고 연속 이동할 경우 현재 기지국이 같은 주변 기지국들에게 같은 데이터를 재전송하게 되어 중복 데이터가 발생할 수 있다. 본 논문에서는 이와 같은 문제를 해결하기 위한 기법으로 새로운 정보교환 기법인 IES(Information Exchange Scheme)를 제안한다. 제안된 IES에서는 멀티캐스트 그룹에 참여하는 기지국들이 국부적인 정보교환을 함으로써 필요한 시간과 오버헤드를 최소화하고 있다. 또한 IES에서는 이동 호스트의 연속적인 이동을 위해 주변 기지국들이 사전 전달받은 데이터를 일정기간 삭제를 보류함으로써 중복된 데이터 전송을 피할수 있다. 비용 산출과 시뮬레이션에 의해 기존 기법들과의 성능을 비교함으로서 제안된 기법의 성능을 확인한다.

• 전자공학회논문지
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• 제52권2호
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• pp.40-49
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• 2015

PicoCast는 개별 사용자를 중심으로 한 반경 수십 미터 범위의 공간("개인 공간")에서 저속의 센서/제어 데이터부터 음성 및 동영상 트래픽의 전송을 단일 프로토콜로써 지원하는 근거리 무선통신 방식으로서 ISO 표준으로 규격화되어 있다. 동일한 공간에 여러 사용자가 있는 경우 사용자 개별적으로 정의한 개인 공간이 중첩되는 경우가 많이 발생할 수 있다. 물리적으로 동일한 공간 내에 여러 PicoCast piconet들이 동시에 작동할 수 있으므로 상호 간섭이 발생하는 것은 피할 수 없다. 이와 같은 환경에서 PicoCast piconet 간의 상호 간섭이 데이터 전송에 얼마나 영향을 미치는지 분석하고, 간섭의 효과를 최소화하기 위한 연구가 필요하다. 본 논문에서는 OPNET 네트워크 시뮬레이터를 이용하여 PicoCast 프로토콜을 구현하고, PicoCast piconet 간의 간섭을 데이터 전송량을 근거로 분석하였다.

• 전자공학회논문지
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• 제51권6호
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• pp.152-161
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• 2014

본 논문에서는 지그비(Zigbee) 센서 네트워크를 기반으로 하여 다중노드를 실시간으로 감시하고 진단하며, 다수의 다양한 센서로부터 발생하는 데이터를 통합적으로 제어할 수 있는 진단 및 통합 관리시스템을 제안하였다. 제안된 시스템은 대상시스템의 상태를 효율적으로 진단하고 제어하기 위해서 원격지의 센서들로부터 유선 및 무선으로 수집된 데이터를 실시간으로 서버에 전송하고, 이를 분석하여 필요한 동작이 실행되도록 설계되었다. 다수의 센서들은 클러스터 형태로 구성되고, 센서노드는 획득된 데이터에 대한 전송 및 제어 기능을 수행하며, 각 센서 노드로부터 수신된 데이터를 구분하여 처리한다. 구현된 시스템의 성능을 평가하기 위해서 전송거리에 따른 최소 전송 지연시간과 다수의 센서로부터 발생된 데이터 손실률 등을 측정하였고, 그 결과 우수한 성능을 보임을 확인하였다.