• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2004년도 춘계종합학술대회
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• pp.182-185
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• 2004

공간적인 환경에서 정보를 받는 무선 센서망은 배터리를 사용하며, 에드혹과 같은 방식으로 배포되며, 센서가 감지되었을 때 정보를 전송하게 된다. 무선 센서망에서는 전력 보존, 자가-구성이 우선시 되며, 노드의 공정성, 잠복기간은 중요하기 않기 때문에 기존의 IEEE802.11에서의 무선 MAC과 다른 특징을 가진다. 따라서 본 논문에서는 무선 센서망에서 우선시 되는 특성중 하나인 효율적인 전력 관리를 위해 각각의 센서 노드들의 전력 소모를 최소화하기 위해 제시된 방법을 구현하여, 기존의 무선 MAC과 비교하여 소비 전력과 충돌을 비교 분석하기로 한다.

• 전자공학회논문지CI
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• 제45권3호
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• pp.175-183
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• 2008

애드혹 네트워크의 실용 영역인 무선 센서 네트워크에서 센서 노드는 배터리에 의해 동작하고 일반적으로 한번 배치된 후 다시 회수 되지 않는다. 따라서 각각의 센서 노드는 한정된 에너지로 감지하고 통신해야 하며, 에너지 효율성은 무선 센서 네트워크의 수명을 결정하는 핵심 설계 요소로서 활발히 연구되고 있고 근래에는 크로스 레이어 최적화를 통해 더욱 개선되고 있다. 본 논문에서는 무선 센서 네트워크 시스템인 ZigbeX 플랫폼에서 센서 노드의 전송 출력 제어를 통하여 데이터 수집 과정에서 소모되는 에너지를 절약하는 새로운 기법을 제안하여 구현하고 실험 및 측정을 통하여 성능 개선 효과를 입증한다. 클러스터 멤버를 구성하는 각 센서 노드에서 클러스터 헤드로 데이터를 전송하는 과정에서 멤버 노드의 송신 출력을 통신 가능한 적정 수준으로 낮춤으로써 에너지를 절약하게 된다. 각 멤버 노드는 클러스터 헤드로부터 수신한 패킷의 RSSI(Received Signal Strength Indicator) 값을 기반으로 하여 자신의 송신 출력을 조절한다. 즉 자신이 전송한 패킷을 클러스터 헤드가 안전하게 수신할 수 있는 적정 수준으로 출력을 낮춤으로써 에너지를 절약하게 된다. ZigbeX 플랫폼 상에서 구현한 프로토콜을 자체 개발한 패킷 분석기를 이용하여 반복 측정한 결과에 의하면, 제안한 출력 제어 기법을 사용함으로써 통신량의 대부분을 차지하는 데이터 수집 과정에서의 에너지가 절약되어 네트워크 수명이 최대 21.9% 증가됨을 확인할 수 있었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제17권6호
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• pp.1496-1501
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• 2013

IEEE 802.11은 무선 네트워크에서 주된 기술로 자리를 잡고있다. 하지만 공평성 문제가 에드 �N 네트워크 상에서 발생한다. 두 개의 독립적인 송신 노드들이 매체를 독점하여 사용함으로써 중간의 다른 노드가 패킷을 전송하는 것을 막는 현상까지 발생한다. 본 논문에서는 (m,k)-firm 기법을 사용하여 T-MAC에서 발생할 수 있는 불공정 대역폭 분배 문제를 해결하였다. 즉, k 번 시도 중에 연속적으로 m 번의 매체 접근 기회를 가지지 못한 노드에게 제일 높은 우선순위를 제공하여 주위의 다른 노드들 간의 전송 때문에 자신이 전송하지 못하는 경우를 줄였다. 시뮬레이션 결과 제안된 스케줄링 기법이 기존 기법보다 트래픽을 전송할 기회를 가질 확률이 증가되는 것을 볼 수 있다.

• 대한임베디드공학회논문지
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• 제1권2호
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• pp.104-112
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• 2006

ZigBee is the emerging industrial standard for ad hoc networks based on IEEE 802.15.4. It is used for low data rate and low power wireless network applications. Expected applications of ZigBee include wireless sensor networks for remote monitoring, home control, and industrial automation. Since one of the most important design goals of ZigBee is to reduce the installation and running costs, the ZigBee stack is embedded in the cheap and small micro-controller unit. The hierarchical routing algorithm is used for ZigBee end devices which have very limited resources. Using the block addressing scheme, end devices can send data to the destination without a routing table. However, hierarchical routing has the problem that the packets follow the tree hierarchy to the destination even if the destination is located nearby. In this paper, we propose a scheme to improve the hierarchical routing algorithm in ZigBee networks by employing the neighbor table that is originally used together with the routing table. We suggest selecting the neighbor node that has the minimum remaining hops to the destination as the next hop node. Simulation result shows that the proposed scheme saves more than 30% of the hop counts compared with the original hierarchical routing.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2014년도 추계학술발표대회
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• pp.196-198
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• 2014

Wireless Sensor Networks(WSN) 기반의 Border Surveillance Networks(BSN)는 다양한 제한조건을 동반하며 침입 혹은 환경 등을 감시함을 목적으로 하고 있기 때문에 이벤트 발생시 신뢰적인 데이터 전송은 매우 중요한 부분을 차치하게 된다. 본 논문에서 적용한 대표적인 요구기반 라우팅 방법인 Ad hoc On-demand Distance Vector Routing(AODV)는 BSN 에 적용하였을 경우 홉 수(Hop Count)를 메트릭으로 최적의 경로를 계산하고 선택하여 Uni-Path 로 데이터를 전송하게 된다. 이때 AODV 는 Uni-path 로 데이터 전송을 진행하게 되며 링크의 단절이 빈번히 발생하는 BSN 의 환경적 요인으로 데이터 전송의 신뢰성이 감소하게 될 것이며 이는 비효과적인 데이터 전송을 야기하게 된다. 따라서 본 논문에서는 Multi-path 개념을 도입하여 데이터 전송 시 링크단절에 의해 발생하는 시간의 지연을 줄이고 더욱 신뢰성 있게 데이터를 전송할 수 있는 방법을 제안한다. 제안하는 방법은 송, 수신하는 두 노드의 전송범위에 공통으로 속한 노드들이 전송되는 데이터를 중복 전송하게 된다. 그리하여 링크의 단절이 일어날 경우 발생하는 경로 재 탐색 및 경로복구의 발생 빈도를 줄이고 동시에 데이터 전송률을 증가시켜 신뢰적인 데이터 전송을 하게 된다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제18권1호
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• pp.47-58
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• 2018

이기종 셀룰러 네트워크 (HCN)는 미래 5 세대 (5 세대) 무선 네트워크의 핵심 기술로서 가장 중요하다. 고려된 이기종 네트워크는 펨토셀 기지국 (BS)으로 중첩 된 임의로 매크로 셀 기지국 (MBS)으로 구성된다. 확률 적 기하학은 무선 ad hoc, 센서 네트워크 및 다중 계층 셀룰러 네트워크와 같은 무작위 토폴로지를 사용하여 네트워크를 모델링, 분석 및 설계하는 매우 강력한 도구이다. HCN은 미래의 5G 무선 네트워크를위한 기술 중 하나에 중점을 두어 다른 네트워크에 속한 다양한 BS를 배치함으로써 에너지 효율적으로 설계 될 수 있다. 본 논문에서는 능동 / 슬립 모드를 도입하여 셀룰러 네트워크의 BS가 효율적으로 전력을 소비 할 수 있도록 해주는 시스템을 끄고 켜는 방법을 제안한다. 이 모드는 MBS 및 FBS의 간섭 및 전력 소모를 개별적으로 줄일 수있다. 잘 셀룰러 네트워크의 에너지 효율성을 향상시킬 수 있다. 펨토 기지국 BS 밀도에 따라 Karush Kuhn Tucker (KKT) 조건을 해결할 수있는 처리량 정지 제약 조건 하에서 에너지 효율을 최대화하기위한 최적화 문제뿐만 아니라 MBS 및 FBS에 대한 전력 소모 최소화를 공식화한다. 우리는 또한 커버리지 홀을 피하기 위해 코디네이트 된 멀티 포인트 (CoMP)가 있거나없는 HCN 시나리오에서 커버리지 확률과 에너지 효율의 식을 제안하고 기종 알고리즘과 비교한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제34권10B호
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• pp.955-963
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• 2009

본 논문에서는 해양센서네트워크에서 에너지 소비를 줄이고 전송효율을 높이기 위한 매체접근제어 프로토콜을 제안한다. 수중환경에서는 지상에 비해 전송지연이 길며 데이터 전송률이 낮은 점을 고려하여 효율적으로 에너지를 관리하며 처리율을 향상시킬 수 있는 프로토콜을 제안한다. 제안된 프로토콜은 데이터충돌을 줄이기 위해 채널예약방식을 사용하며, 애드혹 네트워크에서 발생할 수 있는 숨겨진 노드문제와 노출된 노드문제를 제어할 수 있는 매커니즘을 사용한다. 제안된 프로토콜은 슬롯기반의 전송프레임으로 구성되며, 전송프레임은 전송예약을 위한 예약구간을 별도로 두어 노드 간 충돌을 줄인다. 전송예약과정에서 송수신 노드 간에 예약정보를 이용하여 숨겨진 노드문제와 노출된 노드문제를 해결한다. 본 논문에서는 시뮬레이션을 이용하여 평균에너지 소비량, 충돌횟수비율, 처리율, 평균지연시간 관점에서 제안된 프로토콜의 성능을 평가하였으며, 수중환경의 기존 MAC 프로토콜과 비교 분석하였다. 시뮬레이션 결과에서 제안된 방식이 기존의 방식에 비해 성능이 우수함을 볼 수 있었다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제16권3호
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• pp.335-343
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• 2014

This paper considers the crucial problem of deploying wireless relays for achieving a connected wireless sensor network in indoor environments, an important aspect related to the management of the sensor network. Several algorithms have been proposed for ensuring full sensing coverage and network connectivity. These algorithms are not applicable to indoor environments because of the complexity of indoor environments, in which a radio signal can be dramatically degraded by obstacles such as walls. We first prove theoretically that the indoor relay placement problem is NP-hard. We then predict the radio coverage of a given relay deployment in indoor environments. We consider two practical scenarios; wire-connected relays and radio-connected relays. For the network with wire-connected relays, we propose an efficient greedy algorithm to compute the deployment locations of relays for achieving the required coverage percentage. This algorithm is proved to provide a $H_n$ factor approximation to the theoretical optimum, where $H_n=1+{\frac{1}{2}}+{\cdots}+{\frac{1}{n}}={\ln}(n)+1$, and n is the number of all grid points. In the network with radio-connected relays, relays have to be connected in an ad hoc mode. We then propose an algorithm based on the previous algorithm for ensuring the connectivity of relays. Experimental results demonstrate that the proposed algorithms achieve better performance than baseline algorithms.

• 정보처리학회논문지C
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• 제16C권2호
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• pp.183-188
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• 2009

무선 센서 네트워크는 실세계에 광범위하게 배치되어 다양한 응용에 활용되고 있다. 센서 노드들 사이에 안전한 통신을 위한 필수 조건은 그들의 신뢰관계를 유지할 수 있는 세션키를 생성하는 것이다. 여기에서 고려되어야 할 문제는 어떻게 통신 노드들을 식별하고 키 동의 과정에서 상대방에게 키 정보의 노출을 최소화할 것인가이다. 현재 기존의 구조들에서는 몇 가지 취약점으로 인해 이러한 문제를 완전히 해결하지 못하고 있다. 따라서 본 논문에서는 다음과 같은 이점을 가진 새로운 키 사전 분배 프로토콜을 제안한다. 첫째, 노드간의 인증 서비스를 지원한다. 둘째, 공유하지 않은 키 스페이스의 식별자는 공개하지 않을 뿐만 아니라 공유하고 있는 식별자들의 공개를 최소화한다. 마지막으로 노드 공격에 대해 네트워크의 보안이 기존의 방식에 비해 강건하다. 그리고 성능과 보안 분석을 통해 제안된 구조가 무선 센서 네트워크에 적합함을 증명한다.

• 동력기계공학회지
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• 제12권6호
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• pp.18-23
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• 2008

This paper describes development of real-time condition monitoring system to observe state of a container crane in a port. To analyze the state of a crane, the strength and the direction of wind are measured with sensors along with the load resulted a crane at the moment. The measured signals are processed by especially developed conditioning board and converted into digital data. Measured data are analyzed to define the state of the crane at an indicator. For transmission of these data to the indicator, we implemented wireless sensor network based on IEEE 802.15.4 MAC(Media Access Control) protocol and Bluetooth network protocol. To extend the networking distance between the indicator and sensor nodes, the shortest path routing algorithm was applied for WSN(Wireless Sensor Network) networks. The indicator sends the state information of the crane to monitoring server through IEEE 802.11 b wireless LAN(Local Area Network). Monitoring server decides whether alarm should be issued or not. The performance of developed WSN and Bluetooth network were evaluated and analyzed in terms of communication delay and throughput.