• 대한전자공학회논문지SD
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• 제48권10호
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• pp.33-38
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• 2011

본 논문에서는 로컬에서의 동기화를 위한 새로운 저 전력 동기화 기술을 제안하였다. 본 논문에서 제안하고 있는 저 전력 동기화 기술은 현재 널리 이용되고 있는 소스 동기화 방법과 비교하여 클록을 전송하는 대신 인에이블 신호를 전송하여 동기화를 함으로써 소스 동기화 방법의 장점과 데이터 전송속도는 그대로 유지하면서 동기화를 위한 회로와 배선에서 소모되는 전력을 50%이상 감소시킨다.

• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제16권2호
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• pp.84-92
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• 2018

For large wireless sensor networks running on battery power, the time synchronization of all sensor nodes is becoming a crucial task for waking up sensor nodes with exact timing and controlling transmission and reception timing. However, as network size increases, this synchronization process tends to require long processing time consume significant power. Furthermore, a naïve synchronization scheduler may leave some nodes unsynchronized. This paper proposes a power-efficient scheduling algorithm for time synchronization utilizing the notion of density, which is defined by the number of neighboring nodes within wireless range. The proposed scheduling algorithm elects a sequence of minimal reference nodes that can complete the synchronization with the smallest possible number of hops and lowest possible power consumption. Additionally, it ensures coverage of all sensor nodes utilizing a two-pass synchronization scheduling process. We implemented the proposed synchronization algorithm in a network simulator. Extensive simulation results demonstrate that the proposed algorithm can reduce the power consumption required for the periodic synchronization process by up to 40% for large sensor networks compared to a simplistic multi-hop synchronization method.

• 전기전자학회논문지
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• 제11권4호
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• pp.322-330
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• 2007

Recent advances in wireless networks and low-cost, low-power design have led to active research in large-scale networks of small, wireless, low power sensors and actuators, In large-scale networks, lots of timing-synchronization protocols already exist (such as NTP, GPS), In ad-hoc networks, especially wireless sensor networks, it is hard to synchronize all nodes in networks because it has no infrastructure. In addition, sensor nodes have low-power CPU (it cannot perform the complex computation), low batteries, and even they have to have active and inactive section by periods. Therefore, new approach to time synchronization is needed for wireless sensor networks, In this paper, I propose Energy-Efficient Time Synchronization (EETS) protocol providing network-wide time synchronization in wireless sensor networks, The algorithm is organized two phase, In first phase, I make a hierarchical tree with sensor nodes by broadcasting "Level Discovery" packet. In second phase, I synchronize them by exchanging time stamp packets, And I also consider send time, access time and propagation time. I have shown the performance of EETS comparing Timing-sync Protocol for Sensor Networks (TPSN) and Reference Broadcast Synchronization (RBS) about energy efficiency and time synchronization accuracy using NESLsim.

• 전력전자학회논문지
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• 제19권5호
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• pp.470-474
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• 2014

This study proposes an improved synchronization control scheme for a low-cost 400Hz power supply for a no-break power transfer system. In the case of aircraft applications, the 400Hz power supply called ground power units is accepted and used as the external electrical power system during stopovers on ground. A momentary break in the supply occurs when shifting from one power source to another. To allow shifting without a break in the supply, the two power sources are momentarily connected in parallel. The proposed synchronization control is achieved by connecting an existing synchronization bus to the voltage zero-crossing signal of a generator power with discrete logic ICs and analog circuits. Therefore, unlike expensive controllers, such as DSP and CAN, the proposed control scheme is rather simple and may decrease operational cost. The practical feasibility of the proposed control scheme is proven by experimental results.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제19권10호
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• pp.1808-1815
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• 2016

TPSN(Timing-sync Protocol for Sensor Networks), the representative of time synchronization protocol, has been already developed to provide time synchronization among nodes in wireless sensor networks. Even though the TPSN's method has been referenced by so many other time synchronization schemes for resource-constrained networks like wireless sensor networks or low power personal area networks, it has some inefficiency in terms of power consumption and network-wide synchronization time (or called convergence time). The main reason is that each node in TPSN needs waiting delay to solve the collision problem due to simultaneous transmission among competing nodes, which causes more power consumption and longer network convergence time for a network-wide synchronization. In this paper an improved scheme is proposed by changing message exchange method among nodes. The proposed scheme not only shortens network-wide synchronization time, but also reduce collision traffic which lead to needless power consumption. The proposed scheme's performance has been evaluated and compared with an original scheme by simulation. The results are shown to be better than the original algorithm used in TPSN.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제47권10호
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• pp.49-56
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• 2010

이 논문에서는 pipeline CORDIC(COordinate Rotation DIgital Computer)을 이용한 저전력 주파수 옵셋 동기화기 구조를 제안하였다. 주파수 옵셋 동기화기의 핵심 블록은 주파수 옵셋 추정부와 보상부이다. 제안된 주파수 옵셋 추정부에서는 sequential CORDIC을 사용하여 구현면적을 감소시켰으며 한번에 2 단계씩 CORDIC을 수행하는 방식을 사용하여 연산 속도를 높였다. 또한 제안된 주파수 옵셋 보상부에서는 pipeline CORDIC을 사용하여 구현면적을 줄임과 동시에 계산 속도를 향상시킬 수 있었다. MatLab을 사용하여 제안 구조가 주파수 옵셋을 추정 및 보상하는 function을 검증하였다. 제안 구조에 대하여 Verilog-HDL로 코딩하고 Synopsys tool을 사용하여 합성하여 구현면적을 실험하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제33권2C호
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• pp.192-199
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• 2008

Ultra-wideband (UWB) 시스템의 동기화에 대한 이제까지의 연구에서는 참조 신호와 다중경로 성분들 중 어느 한 성분과의 위상을 맞추는 것을 동기화라 정의하고 빠르게 동기화하는 기법에 대하여 연구하였다. 그러나 다중경로 성분들은 서로 다른 전력을 갖기 때문에, 동기화 이후 과정들에서, 낮은 전력을 갖는 다중경로 성분에서 동기화가 될 경우에는 좋지 않은 성능을 가지며, 높은 전력을 갖는 다중경로 성분에서 동기화 할 경우에는 좋은 성능을 갖는다. 일반적으로 첫 번째 다중경로 성분이 가장 큰 전력을 가지며, 따라서 첫 번째 다중경로 성분에서 동기화함으로서 동기화 이후 과정들의 성능을 향상시킬 수 있다. 본 논문에서는 첫 번째 다중경로 성분과 참조 신호의 위상이 맞았을 때를 동기화라 새롭게 정의하고, 최대 우도 (maximum-likelihood: ML) 방법을 이용하여 UWB 다중경로 채널에서 첫 번째 다중경로 성분을 찾기 위한 최적 결정 법칙을 유도하였으며, 동시에 이에 바탕을 둔 준 최적 결정 법칙을 제안하였다. 모의실험을 통해, 새로운 동기화의 정의에 따라 동기화하였을 때, 그렇지 않을 때보다 좋은 복조 성능을 갖는 것을 확인할 수 있었으며, 본 논문에서 제안된 최적 및 준 최적 결정 법칙은 기존 결정 법칙과 비교할 때 월등한 성능을 갖는 것을 확인할 수 있었다.

• 전기전자학회논문지
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• 제16권2호
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• pp.86-94
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• 2012

초기의 동기식 프로토콜의 대표적인 S-MAC 과 T-MAC은 듀티사이클 기법을 사용으로 주기적인 활성과 비활성을 반복함으로써 기존의 무선 MAC 프로토콜에 비하여 에너지 소모를 줄였음을 보였다. 하지만 동기식 프로토콜은 동기화를 위한 별도의 제어패킷이 사용됨으로써 에너지 효율성이 떨어지고 설계 면으로서도 복잡하다는 단점을 갖는다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 비동기 프로토콜인 B-MAC과 X-MAC은 CSMA매체 접근 방식과 프리엠블을 통한 전송을 하는 LPL(Low Power Listeing)기법을 사용하여 별도의 제어패킷의 사용 없이 독립적인 듀티사이클 스케줄을 가지고도 통신이 가능하도록 설계됐다. 본 논문에서는 이러한 비동기 프로토콜인 X-MAC을 기반으로 보다 높은 에너지 효율성을 갖는 무선 센서 네트워크를 위한 에너지 효율적인 비동기 방식의 센서 MAC 프로토콜을 설계한다. 이를 위하여서 송신노드와 수신노드에 프리엠블 넘버링 기법과 가상동기화기법을 설계 및 적용하였으며 대표적인 센서 노드인 TelosB센서모트를 이용하여 기존의 X-MAC 프로토콜과 에너지 효율성을 비교 및 검증한다.

• ETRI Journal
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• 제35권5호
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• pp.739-747
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• 2013

This paper investigates the multifarious nature of the long-term evolution (LTE) scheme and that of the modified LTE scheme for symbol timing synchronization (STS). This investigation allows us to propose a new replica correlation-based STS scheme to overcome the inherent weaknesses of the other two schemes. The proposed STS signal combines a gold sequence and a half sine wave in the time domain, whereas conventional STS signals specify either binary sequences or complex sequences in the time domain or in the frequency domain. In the proposed scheme, a sufficient correlation property is realized by the gold sequence, and robustness against the frequency offset (FO) is achieved through the sine wave. Compared to the existing LTE-related schemes, the proposed scheme can better achieve immunity to FO and reduction in detector complexity, as well as a low peak-to-average power ratio and a low detection error rate. Performance evaluations through analysis and simulation are provided in the paper to demonstrate these attributes.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제9권2호
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• pp.43-50
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• 2008

IEEE 802.11b 무선 네트워크에서 스테이션들이 저 전력 모드로 동작할 때, 스테이션들은 액세스 포인트 (AP)가 주기적으로 전송하는 비콘 (beacon)을 수신하여 동기를 맞춘다. 예정된 TBTT (target beacon transmission time)에 무선채널이 사용 중인 경우 비콘 전송이 지연되고 스테이션들은 지연된 비콘을 수신할 때까지 깨어있어야 한다. 이 논문에서는 다음 TBTT까지 데이터를 성공적으로 전송하기에 시간이 적은 경우 스테이션들이 전송을 지연하는 방법을 제안한다. 이 방법으로 매 TBTT 마다 지연이 없는 비콘 전송이 보장되므로 저 전력 스테이션들이 비콘을 수신하기 위해 깨어있는 시간이 줄어든다. 제안된 방법에 대해 모의실험이 수행되었고 결과 분석을 통해 제안된 방법의 특성을 설명하였다. 비콘 지연시간으로 측정된 결과는 에너지 소모가 개선됨을 보여준다.