• 융합신호처리학회논문지
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• 제12권4호
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• pp.274-280
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• 2011

최근 연구가 활발히 전행되고 있는 IP기반 무선 센서네트워크 기술은 현대인들 삶의 질적 향상이나 요구사항을 만족시키기 위해 반드시 필요한 기술 중의 하나이다. IP기반 무선 센서네트워크의 대표 기술로는 6LoWPAN 프로토콜이 있다. 기존 6LoWPAN 프로토콜 상에서 제공되는 기능 중 단편화 기법은 여러 개의 IEEE 802.15.4 프레임이 나뉘어져 도착하는 것을 말하는데, 센서네트워크의 프로토콜 데이터 단위가 102바이트인데 반해 IPv6의 최대 전송 단위가 1280바이트로 큰 차이를 보이기 때문에 이를 극복하기 위한 기술로 단편 패킷 전송의 특성상 많은 에너지 소모가 일어난다. 본 논문에서 제안한 ID 기반 단편 패킷 전송 기법을 적용한 결과 주소 방식(16, 64bit)에 따라 약 7-22% 정도 전송횟수가 감소되었다. 뿐만 아니라, 기존 LOAD 라우팅 프로토콜을 사용하여 경로 설정을 할 경우 센서노드가 통신을 할 수 없는 경우가 아니면 한번 설정된 경로는 변하지 않는다. 이는 특정 노드의 에너지 고갈을 야기 시키고 네트워크 전체에 영향을 주기 때문에 적절한 에너지 분배가 이루어져야 한다. 에너지 분배를 고려할 수 있도록 제안한 LOAD 라우팅 프로토콜은 통신이 이루어질수록 전체 네트워크 내에 모든 노드들의 에너지는 균등하게 유지됨을 보였다. 또한 한 번의 라우팅 수행 시 이웃 노드들의 정보를 획득할 수 있어 원 홉 데어터 전송에 소모되는 에너지를 절약할 수 있다. 따라서 본 논문에서 제안된 6LoWPAN 프로토콜은 에너지 제약 조건이 심한 무선 센서네트워크 환경에 매우 적합하다 할 수 있다.

• Journal of Information Processing Systems
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• 제13권6호
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• pp.1602-1612
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• 2017

Since rapidly disseminating of Internet of Things (IoT) as the new communication paradigm, a number of studies for various applications is being carried out. Especially, interest in the smart medical system is rising. In the smart medical system, a number of medical devices are distributed in popular area such as station and medical center, and this high density of medical device distribution can cause serious performance degradation of communication, referred to as the coexistence problem. When coexistence problem occurs in smart medical system, reliable transmitting of patient's biological information may not be guaranteed and patient's life can be jeopardized. Therefore, coexistence problem in smart medical system should be resolved. In this paper, we propose a distributed coexistence mitigation scheme for IoT-based smart medical system which can dynamically avoid interference in coexistence situation and can guarantee reliable communication. To evaluate the performance of the proposed scheme, we perform extensive simulations by comparing with IEEE 802.15.4 MAC protocol which is a traditional low-power communication technology.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2008년도 추계종합학술대회 B
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• pp.373-376
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• 2008

무선 센서 네트워크의 센서 노드는 다양한 최소령 센서로 구성된 저전력, 저메모리, 저컴퓨터 능력을 갖고 있다. 따라서 최근 무선 센서 네트워크의 이슈는 실용적인 응용 분야에서의 에너지 보존과 네트워크 수명을 만족하는 설계 및 개발을 요구한다. 이러한 에너지 소비량과 네트워크 수명을 만족하기 위해서 효율적인 라우팅 프로토콜 연구가 지속되어야 한다. 본 논문에서는 무선 센서 네트워크의 LEACH, LEACH-C, MTE, 그리고 PEGASIS 라우팅 프로토콜에 대해서 비교 분석하였다. 각각의 프로토콜의 운영 시간, 밧데리 소모, 총 에너지 소모량을 비교한다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제6권4호
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• pp.1076-1089
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• 2012

Home automation networks are good environments for merging sensor networks and consumer electronics technologies. It is very important to reduce the energy consumption of each sensor node because sensor nodes operate with limited power based on a battery that cannot be easily replaced. One of the primary mechanisms for achieving low energy operation in energy-constrained wireless sensor networks is the duty-cycle operation, but this operation has several problems. For example, unnecessary energy consumption occurs during synchronization between transmission schedules and sleep schedules. In addition, a low duty-cycle usually causes more performance degradation, if the network becomes congested. Therefore, an appropriate control scheme is required to solve these problems. In this paper, we propose UDC (Unsynchronized Duty-cycle Control), which prevents energy waste caused by unnecessary preamble transmission and avoids congestion using duty-cycle adjustment. In addition, the scheme adjusts the starting point of the duty-cycle in order to reduce sleep delay. Our simulation results show that UDC improves the reliability and energy efficiency while reducing the end-to-end delay of the unsynchronized duty-cycled MAC (Media Access Control) protocol in sensor-based home automation networks.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제26권6호
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• pp.897-906
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• 2022

본 논문에서는 LoRa 네트워크의 신뢰성과 처리율을 향상시킬 수 있는 다중 게이트웨이의 수신 응답 조화 전송 기법 HAT-LoRa를 제안한다. LoRa 네트워크는 알로하류의 매체 접근 제어를 사용하여 충돌에 매우 취약한데, 데이터 패킷은 여러 게이트웨이가 수신하여 전달률을 일정 부분 보장할 수 있지만 수신응답 패킷은 단일 게이트웨이를 통해서만 이루어진다. HAT-LoRa는 LoRaWAN의 여러 확산 인자로 동시에 패킷을 수신할 수 있는 특성을 이용하여 다중 게이트웨이가 다른 논리채널을 이용해 수신응답을 동시에 전송하여 증가된 수신 기회를 제공한다. 제안 기법은 단일 게이트웨이와 이중 게이트웨이 환경에서 수신 응답의 기대 전송 시간이 각각 최대 55%와 60%, 평균 35%와 40% 줄어드는 결과를 보인다. 특히, 단말과 여러 게이트웨이와의 거리가 비슷한 환경에서 높은 성능을 나타낸다.

• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제5권2호
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• pp.104-108
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• 2007

Ad hoc networks are a type of mobile network that function without any fixed infrastructure. One of the weaknesses of ad hoc network is that a route used between a source and a destination is to break during communication. To solve this problem, one approach consists of selecting routes whose nodes have the most stable link cost. This paper proposes a method for improving the low power distributed MAC. This method is based on the context awareness of the each nodes energy in clustering. We propose to select a new scheme to optimize energy conserving between the clustering nodes in MANET. And this architecture scheme would use context-aware considering the energy related information such as energy, RF strength, relative distances between each node in mobile ad hoc networks. The proposed networks scheme could get better improve the awareness for data to achieve and performance on their clustering establishment and messages transmission. Also, by using the context aware computing, according to the condition and the rules defined, the sensor nodes could adjust their behaviors correspondingly to improve the network routing.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제14권11호
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• pp.2442-2450
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• 2010

소형센서 기기들을 다양한 사물에 부착하여 간편하게 사용하기 위해서는 설치가 용이한 무선 네트워크가 필요하고, 컴퓨팅 파워가 약한 프로세서로 이루어진 소형기기는 무선 LAN(Local Area Network) 네트워크를 사용하기에는 무리가 있다. 이를 위해 필요한 네트워크 기기는 간단한 통신 프로토콜로 구성 되어야하고 기기를 연결하면 바로 작동하는 플러그 앤드 플레이 형태의 간편한 설치 기능이 요구된다. 또한 이동성과 휴대가 가능한 기기도 고려해야 하므로 산업적인 측면에서 저전력 및 저가격 특성이 요구된다. 기존의 IEEE 802.11 표준으로부터 WLAN보다 작은 범위를 갖는 WPAN(Wireless Personal Area Network) 기반의 기술은 저전력 소모와 복잡도가 낮은 영역에서 무선 기술을 바탕으로 WPAN WG(Working Group)에서 연구 중이다. 사람의 생활공간인 10m내외에서 통신을 가능하게 할 물리계층과 데이터 링크계층의 표준화가 활발히 진행 중이고 WPAN의 저전력과 저비용의 특정으로 인하여 가까운 미래에 WPAN 장비가 보편화 될 것으로 보인다 따라서 본 논문에서는 차량용 스마트키 시스템을 위한 지그비 기반 사용자 인증 모듈을 설계 및 구현하였다. 차량에 실제 장착하여 테스트한 결과 무선 인식거리는 1~10m에서 가장 원활하게 동작되었고 스마트키 시스템을 통한 차량 제어도 원활하게 동작하는 것을 확인하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제39B권5호
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• pp.251-259
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• 2014

본 논문은 IEEE 802.15.8 Peer Aware Communications (PAC) common 발견 모드를 위한 초절전 서비스 발견 프로토콜을 제안한다. 전력 소비를 최소화하기 위해서 Basic Repetition Block (BRB)를 정의한다. BRB를 통해서 단말은 동작모드를 선택할 수 있으며 다른 단말들과 동기를 맞출 수 있다. 제안한 MAC 절차는 overhearing기반의 Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance (CSMA/CA)이다. overhearing을 통해 단말이 요청 신호를 보낸 후 응답신호를 받지 못하더라도 동일 그룹의 단말을 발견할 수 있다. IEEE 802.15.8 PAC 에서는 common 발견모드의 성능을 시뮬레이션 시간동안 발견된 평균 단말 수, 발견 latency, 평균 전력소비에 관해서 제시할 것을 요구하고 있다. 그룹 당 단말의 수와 채널 환경을 고려하여 2가지 시나리오에 대해 시뮬레이션을 수행하고 제안한 기법의 결과를 CSMA/CA와 비교한다. 그 결과 제안한 기법은 단말은 높은 에너지 효율을 얻을 수 있을 뿐 아니라 제한된 영역에 단말의 수가 많을수록 시뮬레이션 시간 동안 발견된 평균 단말의 수가 증가함을 알 수 있다.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제19권4호
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• pp.11-19
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• 2010

ZigBee는 WPAN(Wireless Personal Area Networks)을 위해 IEEE 802.15.4 표준에 근거하여 저비용, 저전력 소모를 위해 만들어진 표준이다. ZigBee 표준에서 라우팅을 위해 AODV(Ad-hoc On-Demand Distance Vector)와 트리 라우팅(Tree Routing) 두 가지 방법이 제시되었다. 트리 라우팅은 IEEE 802.15.4 MAC 계층의 토폴로지 형성 과정 동안에 만들어진 부모-자식 관계에 근거하여 센서 노드로부터 싱크 노드(Sink node)로 데이터를 전송한다. 이 방법에서 새로운 노드가 네트워크에 가입하기 위해 RSSI(Received signal strength indicator) 신호가 가장 강한 노드를 부모 노드로 선택한다. 그러므로 트래픽 분산이 이루어지지 않아 일부 노드는 많은 트래픽 양을 전달하게 되고 에너지는 빠르게 고갈된다. 본 논문에서는 트래픽 분산을 위해 링크 품질과 트래픽 양 정보를 이용하는 새로운 메트릭(Metric)을 제시한다. 제안되는 방법은 RSSI 신호 세기를 사용하는 대신에 새롭게 제안된 메트릭을 사용하여 부모 노드를 선택하여 네트워크에 가입한다. TinyOS TOSSIM(TinyOS mote SIMulator) 환경에서 시험을 통하여 제안한 방법이 기존 트리 라우팅 방법에 비해 우수한 성능을 가짐을 알 수 있다.