• International Journal of Internet, Broadcasting and Communication
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• 제13권3호
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• pp.25-33
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• 2021

Energy-harvesting wireless sensor networks(EH-WSNs) can collect energy from the environment and overcome the technical limitations of existing power. Since the transmission distance in a wireless sensor network is limited, the data are delivered to the destination node through multi-hop routing. In EH-WSNs, the routing protocol should consider the power situations of nodes, which is determined by the remaining power and energy-harvesting rate. In addition, in applications such as environmental monitoring, when there are urgent data, the routing protocol should be able to transmit it stably and quickly. This paper proposes an adaptive routing protocol that satisfies different requirements of normal and urgent data. To extend network lifetime, the proposed routing protocol reduces power imbalance for normal data and also minimizes transmission latency by controlling the transmission power for urgent data. Simulation results show that the proposed adaptive routing can improve network lifetime by mitigating the power imbalance and greatly reduce the transmission delay of urgent data.

• 로봇학회논문지
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• 제18권3호
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• pp.281-284
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• 2023

Real-time control communication network system is important for developing defense robots because it affects environmental interaction, performance, and safety. We propose a real-time control communication network using the Xenomai real-time operating system and the open-source EtherCAT master library, SOEM. EtherCAT is an Ethernet-based industrial communication method. It has low latency and many functions such as cable redundancy and distributed clock synchronization. We use Xenomai RTOS and Intel NUC to develop the system. Experimental tests demonstrate the Real-time EtherCAT master implementation, and communication with CiA301-based slave devices. The jitter measurement was conducted to validate the real-time performance of the system. The proposed system shows possibility for real-time robotics applications in various defense robots.

• 전기전자학회논문지
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• 제23권3호
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• pp.1096-1099
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• 2019

본 논문에서는 스마트 팩토리 구축을 위한 프로토콜을 제안한다. 제안하는 스마트 팩토리 구축을 위한 프로토콜은 OPC UA Server/Client, TSN 실시간 통신 기술, NTP & PTP 시간 동기화 프로토콜, 필드버스(Field Bus) 프로토콜 및 컨버젼 모듈, 데이터 전송지연에 대한 저장기술 및 동기화 프로토콜로 구성된다. OPC UA Server/Client 는 산업용 하드웨어 디바이스와 인터페이스 하기 위한 시스템 통합 프로토콜로써 플랫폼에 의존적이지 않고 다방면에서 사용할 수 있는 표준을 지원한다. TSN 실시간 통신 기술은 고속 네트워크 환경에서 디바이스들 간 정확한 시간을 공유함으로써 생산라인 등의 정밀한 시간관리 및 제어기술을 제공한다. NTP & PTP 시간 동기화 프로토콜은 IEEE1588 표준화 기술을 제공한다. 필드버스 프로토콜 및 컨버젼 모듈은 산업에서 주로 사용하는 프로토콜을 OPC로 변환하여 연결의 확장성을 제공한다. 데이터 전송 지연에 대한 저장기술 및 동기화 프로토콜은 데이터 전송 지연과 데이터의 손실에 대한 해결 기능을 제공한다. 제안된 스마트 팩토리 구축을 위한 프로토콜의 성능을 평가하기 위하여 시험기관에서 실험한 결과 응답시간은 0.1367ms, 동기시간은 0.404ms, 동시접속 수는 100개, 프로토콜의 연동개수 5개, 데이터 저장 및 동기화는 1,000노드로 세계최고 수준과 동일한 결과를 산출하였다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제21권3호
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• pp.18-29
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• 2022

국내외적으로 V2X 통신기술을 접목한 C-ITS 사업 및 자율주행 고도화 실증연구가 활발히 진행되고 있다. 실증 초기 1단계에서는 경고메시지, 차량주행정보, 교통정보 등의 방송서비스에서 점차 실시간성을 요구하는 군집주행, 원격주행, 인식정보공유 등의 고도화된 서비스로 발전하고 있다. 또한, 네트워크 서비스 고도화를 위해 전송속도와 지연시간 등을 개선하기 위한 기술개발이 여러모로 진행되고 있다. 본 논문에서는 3GPP 표준 기반 C-V2X 기술을 바탕으로 안정적인 드로이드 형태의 저속 로봇의 원격주행 서비스 제공을 위해 네트워크 지연시간 측면에서 요구사항을 분석하였다. 원격주행 성능평가를 위해 오퍼레이터를 포함한 시스템 모델링을 통한 시뮬레이션을 수행하였고, 해당 실험 조건에서 90% 이상의 성능 만족을 위해 30ms 이내의 코어 및 액세스 네트워크 지연시간이 요구된다는 것을 알 수 있었다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제46권1호
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• pp.112-120
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• 2009

본 논문은 VANET(Vehicular Ad-hoc Network)의 V2I 환경을 위해 ID 기반의 비대화형 키 분배 기법을 적용한 세션키 분배 기법을 제안한다. 기존 VANET에서는 V2I 환경의 무선 구간에 IEEE 802.11i를 적용하여 안전한 데이터 통신을 지원하고 있다. 그러나 IEEE 802.11i의 경우 차량이 여러 RSU/AP를 핸드오버 할 때마다 새로운 세션키 공유를 위해 4-way handshake 과정을 반복함으로 커뮤니케이션 오버헤드와 지연시간이 증가하는 문제점이 있다. 제안 기법은 ID 기반의 비대화형 키 분배 알고리즘을 적용하여 차량이 여러 RSU/AP를 핸드오버 할 경우 세션키 생성을 위한 메시지 교환 없이 상대 노드의 ID 정보를 통해 세션키를 생성하고 공유할 수 있게 하였으며, 기존 IEEE802.11i에 비해 세션키 교환시 발생하는 커뮤니케이션 오버헤드와 지연시간을 줄였다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제16권6호
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• pp.141-146
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• 2016

굴착 현장 인접 구조물의 안정성을 확보하기 위해 현장 주변 지반의 변형을 모니터링하는 것은 중요하다. 지반특성과 굴착 깊이에 따라 굴착 중 벽체의 변형이 다르게 발생하며, 이를 정확하게 예측하는 것은 불가능하다. 따라서 굴착지지 벽체 후방에 인클리노미터를 탑재한 센서를 설치하여 이를 모니터링한다. 본 논문에서는 굴착과정에서 벽체의 변형을 모니터링하기 위해 무선 센서 노드를 사용한 모니터링 시스템을 설계하였다. 또한 배터리 기반의 센서 노드의 수명을 연장하기 위해 굴착 진행 과정과 인클리노미터의 계측 값에 따라 위험도 등급을 설정하고 해당 등급에 따라 활성/휴면 구간을 적응적으로 변경하는 기법을 제안하였다. 지연시간 분석을 통해 제안기법은 굴착현장과 같이 위험도가 다른 데이터가 동적으로 발생하는 환경에서 고정 듀티사이클링 기법에 비해 지연시간을 크게 줄일 수 있음을 확인한다.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제31권6호
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• pp.659-672
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• 2004

모바일 애드_ 흑 네트워크(MANET, Mobile Ad hoc Networks)란 중앙 집중 형태의 제어나 인프라 구조가 없는 독립적인 모바일 컴퓨팅 노드들간의 집합을 의미한다. 애드 혹 네트워크에 연결을 원하는 모든 노드들은 네트워크 연결에 필요한 주소를 얻어야 한다. 만일 (Dynamic Host Configuration Protocol)와 같이 자동으로 주소를 할당해 주는 서버가 존재한다면 쉽게 주소를 얻을 수 있지만, 모바일 애드 혹 네트워크의 특성상 DHCP와 같은 서버의 존재를 가정하기 어렵다. 본 논문에서는 주소 예약(Address Reservation)과 낙천적 중복 주소 검색(Optimistic Duplicated Address Detection)을 이용한 분산형 자동 주소 설정 방법을 제시한다. 주소 예약은 주소 할당 시간을 줄이는 데 도움을 주고, 낙천적 DAD는 주소의 유일성을 보장하고 네트워크의 트래픽 오버헤드를 줄이는 데 기여한다 또한 제한된 방법은 모바일 애드 혹 네트워크의 분학과 합병에 대한 해결책을 제시한다. 마지막으로 ns-시뮬레이커를 사용한 모의 실험의 곁과를 통해 제안된 방법이 주소 유일성 보장, 주소 선정 시간과 통신 오버헤드 측면에 있어서 우수함을 증명한다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제12권3호
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• pp.99-114
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• 2012

PMIPv6(Proxy Mobile IPv6)는 MN(Mobile Node)의 적극적인 참가를 요구하지 않는 네트워크 기반의 이동성 관리 방법으로 통신 및 인터넷 커뮤니티 사이에서 상당한 주목을 받고 있다. 그것은 낮은 핸드오버 지연을 유지하면서 다수의 MN를 지원할 수 있는 확장성 있는 PMIPv6 도메인의 구축방안은 여전히 연구가 진행 중에 있다. 본 논문에서는 확장성과 안전성 그리고 끊김없는 PMIPv6 도메인을 구축하기 위한 3S 접근 방식을 제안한다. 제안기법에서 모든 MAG(Mobility Access Gateway)는 LMA(Local Mobility Anchor)와 같은 역할을 하고 다른 MAG와 가상 링을 구성한다. 일관된 해싱은 각 MN과 모든 MAG의 MN의 LMA간 효율적인 분산 매핑에 사용된다. MAG와 MN은 대칭 키를 이용하여 인증한다. 수학적 분석을 통하여 3S의 안전성, 확장성 그리고 끊김없는 서비스를 검증한다. 또한 3S의 핸드오버 절차를 제안하고 이전의 기법에 비해 낮은 핸드오버 지연이 발생함을 보여 준다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제15권2호
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• pp.142-152
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• 2013

The network mobility basic support (NEMO BS) protocol has been investigated to provide Internet connectivity for a group of nodes, which is suitable for intelligent transportation systems (ITS) applications. NEMO BS often increases the traffic load and handover latency because it is designed on the basis of mobile Internet protocol version 6 (MIPv6). Therefore, schemes combining proxy MIPv6 with NEMO (P-NEMO) have emerged to solve these problems. However, these schemes still suffer from packet loss and long handover latency during handover. Fast P-NEMO (FP-NEMO) has emerged to prevent these problems. Although the FP-NEMO accelerates handover, it can cause a serious tunneling burden between the mobile access gateways (MAGs) during handover. This problem becomes more critical as the traffic between the MAGs increases. Therefore, we propose a scheme for designing an improved FP-NEMO (IFP-NEMO) to eliminate the tunneling burden by registering a new address in advance. When the registration is completed before the layer 2 handover, the packets are forwarded to the new MAG directly and thereby the IFP-NEMO avoids the use of the tunnel between the MAGs during handover. For the evaluation of the performance of the IFP-NEMO compared with the FP-NEMO, we develop an analytical framework for fast handovers on the basis of P-NEMO. Finally, we demonstrate that the IFP-NEMO outperforms the FP-NEMO through numerical results.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제18권10호
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• pp.2389-2396
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• 2014

인지 무선 네트워크에서 스펙트럼 핸드오프는 현재의 전송채널을 다른 유휴채널로 바꾸어 데이터를 전송하는 과정이다. 스펙트럼핸드오프의 목적은 부사용자에게 끊김 없는 데이터전송을 지원하여 지속적인 전송품질을 보장하기 위함이다. 그러나 이와 같은 핸드오프과정은 심각한 전송지연을 야기할 수 있다. 이때 채널 예측을 바탕으로 핸드오프를 실행할 경우 핸드오프에서 시간이 소요되는 부분을 미리 실행하므로 핸드오프 지연을 줄일 수 있고 주사용자에 대한 간섭도 줄일 수 있다. 본 논문에서는 실시간으로 통계적 특성이 변화하는 채널 상황에서 채널 예측을 정확성을 높이기 위한 적응적 채널 예측 방법을 제안하였다. 또한 적응적 채널 예측을 바탕으로 하여 핸드오프시점을 미리 추정하고 적절한 채널을 선택하여 핸드오프 과정을 설계하였다.