• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제9권3호
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• pp.1074-1086
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• 2015

We Relay-assisted cellular network architecture has been developed to cover cell-edge users and to improve capacity. However, the deployment of relay stations (RSs) in cellular networks may increase the total energy consumption. Though energy efficiency has become a major concern in cellular networks, little work has studied the energy efficiency of relay-assisted cellular networks by sleep scheduling. In this paper, a distributed base stations (BSs) sleep scheduling scheme in relay-assisted cellular networks is proposed. The goal is to maximize the energy efficiency under the spectral efficiency constraint. Firstly, whether the BSs should be sleeping or active is determined by the traffic profile. Then, the transmission powers of the active BSs are optimized within the game-theoretic framework, by using an interior-point method, so as to maximize the energy efficiency. Simulation results demonstrate that the effectiveness of the proposed scheme is superior to that turning on all the BSs without sleep scheduling.

• Journal of Communications and Networks
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• 제17권1호
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• pp.47-57
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• 2015

With the ever growing demand of data applications, the joint macro-relay networks are emerging as a promising heterogeneous deployment to provide coverage extension and throughput enhancement. However, the current cellular networks are usually designed to be performance-oriented without enough considerations on the traffic variation, causing substantial energy waste. In this paper, we consider a joint macro-relay network with densely deployed relay stations (RSs), where the traffic load varies in both time and spatial domains. An energy-efficient scheme is proposed to dynamically adjust the RS working modes (active or sleeping) according to the traffic variations, which is called traffic-aware relay sleep control (TRSC). To evaluate the performance of TRSC,we establish an analytical model using stochastic geometry theory and derive explicit expressions of coverage probability, mean achievable rate and network energy efficiency (NEE). Simulation results demonstrate that the derived analytic results are reasonable and the proposed TRSC can significantly improve the NEE when the network traffic varies dynamically.

• 전기학회논문지
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• 제68권1호
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• pp.98-101
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• 2019

In this paper, we propose the power-based pipelined-forwarding MAC protocol which can select relay nodes according to the residual power and energy harvesting rate in EH-WSN (energy-harvesting wireless sensor networks). The proposed MAC follows a pipelined-forwarding scheme in which nodes repeatedly sleep and wake up in an EH-WSN environment and data is continuously transmitted from a high-level node to a low-level node. The sleep interval is adaptively controlled so that nodes with low energy harvesting rate can be charged sufficiently, thereby minimizing the transmission delay and increasing the network lifetime. Simulation shows that the proposed MAC protocol improves the balance of residual power and network lifetime.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제44권11호
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• pp.51-55
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• 2007

PLC 홈 네트워크용으로 보급되고 있는 스위치, 콘센트, 가스제어기 등의 단말기들은 일반적으로 부하가 연결되지 않은 상태에도 원격제어 또는 기기 간의 제어, 상태 감시 등을 위하여 항상 Wake-up 상태를 유지하고 있어야 한다. 이로 인하여 대기 시 불필요한 전력을 소비하는 문제점을 갖고 있다. 본 논문에서는 대기 시 소비 전력 및 동작 시 소비 전력을 최소화한 절전형 PLC 2구 스위치를 개발하였다. 대기 시 소비전력 최소화를 위해 Sleep Mode 전환 및 전력선 통신부와 제어부의 분리 등 회로를 개선을 하였으며 동작 시 소비전력 최소화를 위해 유지 제어방식에서 순간 제어방식으로 전환하였으며, 이로부터 스위치 수명 연장 및 고장률을 최소할 수 있었다. 기존 스위치에 비해 대기 시 약 0.95[W] 절감, 동작 시 약 3.2[W] 절감으로 에너지 절감을 실현하였다.

• 통합자연과학논문집
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• 제11권1호
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• pp.44-50
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• 2018

In this paper, we propose a context-aware power management (CPM) scheme using beacons to reduce the power consumption of personal computers (PCs). In the proposed CPM scheme, the PC, smartphone, control server, and Internet of Things (IoT) device are necessary. PC users first log in the control server using their smartphones and select PCs to turn on. Then, the selected PCs automatically go into three different modes, i.e., sleep, shutdown, and standby power off modes, in order when the PC users leave the PCs without turning off them. Further, we develop a testbed with the proposed CPM scheme using the Arduino with Bluetooth low energy (BLE) and relay modules. Finally, it is shown that the proposed CPM scheme outperforms the conventional scheme in terms of the power consumption.

• 전자공학회논문지CI
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• 제44권5호
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• pp.38-48
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• 2007

유비쿼터스 환경에서는 사람이 개입하지 않은 상태에서 주위의 데이터를 센싱하고 전송해주는 센서 네트워크 시스템의 중요성이 날로 커지게 될 것이다. 유비쿼터스 환경에서 도로에 센서를 설치하고, 이를 통해 사전 차량 감지 및 속도를 측정하여 실시간 주행 상황 정보를 제공하면 도로에서의 안전성 개선과 교차로에서의 효율적인 트래픽 제어 효과를 얻을 수 있다. 본 논문에서는 USN 기반의 실시간 주행 상황 정보 제공을 위해 센서 노드와 AP간의 신뢰성 있고 실 시간성을 보장하는 MAC을 제안한다. 본 논문에서 제안하는 MAC은 IEEE 802.15.4를 기반으로 한 채널 구조에 TDMA 슬롯을 각 센서 별로 할당하고, AP와 센서의 거리가 먼 경우를 위해 Relay를 통한 통신 방법을 도입하였으며, 무선 채널 오류 발생 시 이를 재전송 할 수 있는 프레임 구조를 제안하였다. 또한, Beacon을 이용하여 AP와의 동기화를 수행하는데 있어서, 다양한 교통 트래픽에 따라 가장 효율적으로 전력을 소모할 수 있도록 센서의 Sleep mode를 제어하는 hybrid tracking mode를 제안하였다. 제안된 MAC 프로토콜을 sim++를 이용하여 시뮬레이터를 구현하였으며, 다양한 시스템 파라미터 하에서 성능 분석을 수행하였다. 이를 통해 제안된 방안이 전력소모를 줄이며, 신뢰성을 요구하는 실시간 응용 시스템에서 우수한 성능을 나타냄을 보였다.