• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제19권9호
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• pp.65-73
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• 2014

무선 센서 네트워크에서도 다른 네트워크와 마찬가지로 시간 관계를 유지하는 것이 중요하므로, 무선 센서 네트워크의 특성을 고려한 시각 동기화 프로토콜인 IBS(Indirect-Broadcast Synchronization)가 2012년에 개발되었다. IBS는 클러스터 트리 형태에서 동작하므로 일반 노드보다 더 많은 에너지를 소모하는 클러스터 헤더에 의해서 주로 네트워크 전체 수명이 좌우될 수 있다. 이 논문에서는 클러스터 트리를 부분적으로 재구성함으로써 전체 에너지 소모를 줄이고 네트워크 수명을 연장시키는 향상된 IBS(EIBS)를 개발하고자 한다. 다른 트리 구성 접근 방식과 비교할 때, 이 논문에서 사용된 방법은 알고리즘이 간단할 뿐만 아니라 전력 소모나 네트워크 수명 면에서 더 효율적이다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제10권9호
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• pp.4342-4366
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• 2016

Congestion control in Cluster Wireless Sensor Networks (CWSNs) has drawn widespread attention and research interests. The increasing number of nodes and scale of networks cause more complex congestion control and management. Active Queue Management (AQM) is one of the major congestion control approaches in CWSNs, and Random Early Detection (RED) algorithm is commonly used to achieve high utilization in AQM. However, traditional RED algorithm depends exclusively on source-side control, which is insufficient to maintain efficiency and state stability. Specifically, when congestion occurs, deficiency of feedback will hinder the instability of the system. In this paper, we adopt the Additive-Increase Multiplicative-Decrease (AIMD) adjustment scheme and propose an improved RED algorithm by using neighbor feedback and scheduling scheme. The congestion control model is presented, which is a linear system with a non-linear feedback, and modeled by Lur'e type system. In the context of delayed Lur'e dynamical network, we adopt the concept of cluster synchronization and show that the congestion controlled system is able to achieve cluster synchronization. Sufficient conditions are derived by applying Lyapunov-Krasovskii functionals. Numerical examples are investigated to validate the effectiveness of the congestion control algorithm and the stability of the network.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2005년도 한국컴퓨터종합학술대회 논문집 Vol.32 No.1 (A)
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• pp.415-417
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• 2005

Core operations (e.9. TDMA scheduler, synchronized sleep period, data aggregation) of many proposed protocols for different layer of sensor network necessitate clock synchronization. Our Paper mingles the scheme of dynamic clustering and diffusion based asynchronous averaging algorithm for clock synchronization in sensor network. Our proposed algorithm takes the advantage of dynamic clustering and then applies asynchronous averaging algorithm for synchronization to reduce number of rounds and operations required for converging time which in turn save energy significantly than energy required in diffusion based asynchronous averaging algorithm.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제32권5호
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• pp.219-231
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• 2005

많은 Application이 QoS(Quality of Service)를 요구한다. 본 논문에서는 시스템 에어리어 네트?에서 QoS의 일종인 성능 예측성에 촛점을 맞춘다. 예측성을 만족시키기 위해 네트?상의 모든 통신 스트림이 정적으로 스케줄된다고 가정할 때, 각 네트웍 인터페이스는 정해진 스케줄을 제 때에 실행하여야 하며 이를 위해서는 각 인터페이스의 시간베이스가 모두 동기화 되어야 한다. 본 논문에서는 이 동기화 문제를 다루었다. 동기화 문제를 해결하기 위해서, 본 논문에서는 링크 레벨 흐름 제어 신호를 이용해서 기 제안된 FM-QoS(1) 기법을 확장하였다. FM-QoS는 네트웍이 하나의 스위치로만 구성될 때 가능한 동기화 기법이다. 본 논문에서는 임의의 망구조에서 1) 네트? 인터페이스들이 동기화되기 위한 흐름 제어신호의 조건 (동기화 스케줄로 칭함)을 규정하고, 2) 동기화 스케줄의 정확도를 분석하였다. 제안한 방식의 실례를 보이기 위해서, 하나의 스위치로 구성된 네트월과 여러 개의 스위치로 구성된 트리 구조 네트웍에서 각기 동기화 스케줄을 예시하고 이의 정확도를 수치적으로 분석하였다. 분석된 정확도가 실제 시스템에서 어느 정도의 값을 갖는지를 이해하기 위해서, Myrinet 스위치(2)로 구성된 망에 대해서 실험하였다. 실험 중 관찰된 최대 정확도의 에러는 9.2 마이크로 세컨드이며, 이 수치를 바탕으로 본 논문은 제안한 동기화 알고리즘이 시스템 에어리어 네트웍에서 효과적이라고 결론지었다.

• 한국CDE학회논문집
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• 제15권3호
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• pp.167-177
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• 2010

In recent years, the use of high-resolution tiled display system which does not have restrictions on the size of the screen and implements various layout of tile is increasing in order to evaluate the digital mock-up in physical scale or explore large engineering data set in detail. In this study, we developed multi-channel distributed visualization system which provides a virtual reality-based visual contents using 3D open-source graphics engine. Efficient data structures and exchange methods were proposed as a scene synchronization technology in PC cluster environments. DLP-Cube based tiled visualization system which provides $5{\times}2$ layout of display wall was developed and we validated our approach using this system. In addition, we introduced integrated control program that administrates PC cluster environment in remote and controls the layout of display channels.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제12권6호
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• pp.2513-2533
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• 2018

In cognitive radio technology, the overall efficiency of communications systems can be improved without allocating additional bands by allowing a secondary system to utilize the licensed band when the primary system, which has the right to use the band, does not use it. In this paper, we propose a fast and reliable common channel initialization protocol without any exchange of initialization messages between the cluster head and the member nodes in cognitive ad-hoc networks. In the proposed method, the cluster and member nodes perform channel-based spectrum sensing. After sensing, the cluster head transmits a system activation signal through its available channels with a predetermined angle difference pattern. To detect the cluster head's transmission channels and to join the cluster, each member node implements fast Fourier transform (FFT) and computes autocorrelation for the angle difference sequence of the received signal patterns. This is compared to the predetermined reference angle difference pattern. The join-request and channel-decision procedures are presented in this paper. Performance evaluation of the proposed method is presented in the simulation results.

• Journal of Communications and Networks
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• 제12권4호
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• pp.358-365
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• 2010

We develop a low complexity cooperative diversity protocol for low energy adaptive clustering hierarchy (LEACH) based wireless sensor networks. A cross layer approach is used to obtain spatial diversity in the physical layer. In this paper, a simple modification in clustering algorithm of the LEACH protocol is proposed to exploit virtual multiple-input multiple-output (MIMO) based user cooperation. In lieu of selecting a single cluster-head at network layer, we proposed M cluster-heads in each cluster to obtain a diversity order of M in long distance communication. Due to the broadcast nature of wireless transmission, cluster-heads are able to receive data from sensor nodes at the same time. This fact ensures the synchronization required to implement a virtual MIMO based space time block code (STBC) in cluster-head to sink node transmission. An analytical method to evaluate the energy consumption based on BER curve is presented. Analysis and simulation results show that proposed cooperative LEACH protocol can save a huge amount of energy over LEACH protocol with same data rate, bit error rate, delay and bandwidth requirements. Moreover, this proposal can achieve higher order diversity with improved spectral efficiency compared to other virtual MIMO based protocols.

• Ocean and Polar Research
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• 제23권2호
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• pp.173-179
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• 2001

Parallel supercomputing is now a must for oceanographic numerical modelers. Most of today's parallel numerical schemes use synchronous algorithms, where some processors that have finished their tasks earlier than others must wait at synchronization points for correct computation. Hence, the load balancing is a crucial factor, however, it is, in general, difficult to achieve on heterogeneous workstation clusters. We devise an asynchronous algorithm that reduces the idle times of faster processors, and discuss application of the algorithm to some grid problems and implementation on a workstation cluster using Message Passing Interface (MPI).

• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제8권8호
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• pp.191-200
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• 2019

애드혹 네트워크에서는 하나의 기준노드를 선정하여 이를 중심으로 네트워크 내에 모든 노드들의 시간을 동기화하는 방법을 사용할 수 있다. 이러한 기준노드를 중심으로 하는 대표적인 시간동기화 알고리즘은 Flooding Time Synchronization Protocol (FTSP) 이다. 메시지를 주고 받는 과정에서 예측할 수 있는 지연과 예측할 수 없는 랜덤 지연이 발생하게 되는데, 이러한 지연은 정확한 동기화를 방해하기 때문에 제거해야 한다. 멀티홉 기반의 통신에서 메시지를 주고받는 과정에 지나는 홉 수에 따라 홉 지연이 발생하게 된다. 이러한 홉 지연은 노드 사이의 동기화 성능을 크게 떨어뜨리게 된다. 따라서 이러한 홉 지연을 줄이고 동기화 성능을 높이기 위한 방법이 필요하다. 기존 FTSP 방식에서 기준 노드가 ID를 기반으로 가장 ID 값이 작은 노드가 기준노드로 선정되기 때문에 기준노드의 위치가 어디냐에 따라서 홉 지연에 따른 성능 저하가 크게 발생할 수 있다. 본 논문에서는 홉 지연을 줄이기 위한 최적의 기준노드 재선정 알고리즘을 제안하고 OPNET 네트워크 시뮬레이터를 사용하여 기존 FTSP와의 성능을 비교한다. 추가적으로 토폴로지 변경에 따른 성능을 측정하여 제안된 방식이 토폴로지 변환에 강인한 성능을 갖고 있음을 확인할 수 있었다.

• 한국항공우주학회지
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• 제47권10호
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• pp.728-737
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• 2019

본 연구에서는 초소형 위성을 이용한 위성 편대 및 군집 운용 시 실시간으로 위성 간의 상대 위치 정보를 제공할 수 있는 통합 항법용 모듈형 온보드 컴퓨터(On-board Computer, OBC)를 개발하였다. 모듈은 구조적으로는 큐브위성의 기준 규격에 맞게 설계하되 사용자가 원하는 무선 통신모듈 및 항법용 Global Positioning System(GPS) 장비를 적용할 수 있도록 확장성을 고려하였다. 개발된 OBC는 제품 개발 및 제작 이후 야외 테스트를 통해 저전력 Micro Controller Unit(MCU)로 군집 운용을 수행하는 초소형 위성들의 통합 항법 및 실시간 데이터 동기화 요구 처리속도를 만족함을 확인하였다. 또한, 열진공, 방사능 시험을 거쳐 우주급 환경에서 정상 작동함을 확인하였으며, 진동시험의 경우 underfill 공정을 추가하면 정상적으로 요구조건을 만족할 수 있음을 확인하였다. 이를 통해 향후 수요가 늘어날 군집 운용을 위한 위성군 개발의 핵심 부품인 OBC의 대량생산 체계를 구축하였다.