• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제27권12호
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• pp.231-238
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• 2022

무선 통신의 발전과 IoT 센서의 발전으로 인해 휴대용 모바일 통신 장치와 센서 간의 근거리 무선 통신 기술들이 개발되어 다양한 응용서비스를 제공하는 고부가가치의 플랫폼으로 발전하고 있다. 본 논문에서는 비콘, 블루투스, UWB(Ultra-wideband), ZigBee, NFC(Near Field Communication), Z-Wave, 6LoWPAN(IPv6 over Low power WPAN), D2D(Device to Device) 등과 같은 근거리 무선 통신 기술 중에서, 실내 위치 측위를 제공할 수 있는 비콘을 기반으로 IoT 서비스 플랫폼을 제안하였다. 그리고 무분별한 비콘 스팸 신호를 차단하고 유연성과 확장성을 가진 REST 웹 서비스 기술을 적용하여 비콘 연동 웹서버를 설계하였다. 데이터 전송 성공률, 비콘 Push 차단 성공률, 위치 측위 정확도, IoT 연동 처리 성공률, REST 웹 서비스 기반 데이터 처리 성공률 등을 테스트하여 다른 기종 간의 데이터 접근성을 검증하였다. 설계된 IoT 서비스 플랫폼을 통해 향후 근거리 무선 통신 기반의 비즈니스 모델과 서비스 플랫폼에 대한 다양한 제안과 연구가 진행될 것이다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제16권11호
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• pp.3738-3760
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• 2022

Due to increasing spectrum demand for new wireless devices applications, cooperative spectrum sensing (CSS) paradigm is the most promising solution to alleviate the spectrum shortage problem. However, in the interweave cognitive radio (CR) system, the inherent nature of CSS opens a hole to Byzantine attack, thereby resulting in a significant drop of the CSS security and efficiency. In view of this, a weighted differential sequential single symbol (WD3S) algorithm based on MATLAB platform is developed to accurately identify malicious users (MUs) and benefit useful sensing information from their malicious reports in this paper. In order to achieve this, a dynamic Byzantine attack model is proposed to describe malicious behaviors for MUs in an interweave CR system. On the basis of this, a method of data transmission consistency verification is formulated to evaluate the global decision's correctness and update the trust value (TrV) of secondary users (SUs), thereby accurately identifying MUs. Then, we innovatively reuse malicious sensing information from MUs by the weight allocation scheme. In addition, considering a high spectrum usage of primary network, a sequential and differential reporting way based on a single symbol is also proposed in the process of the sensing information submission. Finally, under various Byzantine attack types, we provide in-depth simulations to demonstrate the efficiency and security of the proposed WD3S.

• 디지털융복합연구
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• 제20권5호
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• pp.317-322
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• 2022

일반적으로 구명조끼는 수상에서 위급한 상황에 처한 사람이 착용하여 물에 빠지지 않고 수면 위로 부상할 수 있도록 하는 것으로 구명조끼는 단순히 가라앉지 않도록 하는 역할을 할 뿐, 위급한 상황에 처한 조난지가 조기에 구출될 수 있도록 적극적인 도움을 주지 못한다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 조난자가 위급 상황 시에 자동으로 조난신호가 발생하는 장치를 개발하였다. 조난자가 수중에 잠시면 자동으로 조난신호 발생장치가 구명조끼와 분리되어 위치값과 등의 정보를 무선으로 전송하고 LED 광을 이용한 구조신호를 보낼 수 있게 하였다. 실험결과 물속에 잠기면 자동으로 구명조끼와 조난신호 발생장치가 분리되었고, GPS에 수신된 위치의 좌표값이 무선전송되는 결과를 확인하였다. 이를 활용하면 조난자나 실종자의 위치를 파악할 수 있어 위급 상황 시 신속하게 대체할 수 있다

• 한국산업정보학회논문지
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• 제14권1호
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• pp.64-72
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• 2009

기존의 센서네트워크의 연구는 센서에서 센싱된 데이터가 무선 센서네트워크를 통해서 효율적으로 정지싱크노드로 전달되는 연구가 주를 이루었다. 최근 이동성을 갖는 싱크노드의 연구가 활발히 진행되고 있지만 정지 싱크노드와 이동 싱크노드가 혼재하는 환경에 대한 연구는 미비한 실정이다. 본 논문에서는 기 구축된 클러스터 기반 다중홉 센서네트워크 환경에서 이동싱크들이 정지 싱크를 이용하여 데이터 수집이 가능한 기법을 제안한다. 이를 위해서 이동싱크들이 기존에 구축되어진 센서네트워크의 정지 싱크를 중심으로 클러스터링 되고 해당 정지 싱크를 이용하여 상황정보 수집이 가능하도록 하였다. 기존에 모바일 싱크를 위해 제안되었던 TTDD 라우팅 프로토콜과 비교하여 수학적 분석을 통해, 이동싱크의 수가 많아지거나 이동싱크의 이동횟수가 많아 질수록 더 우수한 성능을 보임을 확인하였다

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제17권1호
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• pp.239-260
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• 2023

The underwater acoustic wireless communication networks are generally formed by the different autonomous underwater acoustic vehicles, and transceivers interconnected to the bottom of the ocean with battery deployed modems. Orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) has become the most popular modulation technique in underwater acoustic communication due to its high data transmission and robustness over other symmetrical modulation techniques. To maintain the operability of underwater acoustic communication networks, the power consumption of battery-operated transceivers becomes a vital necessity to be minimized. The OFDM technology has a major lack of peak to average power ratio (PAPR) which results in the consumption of more power, creating non-linear distortion and increasing the bit error rate (BER). To overcome this situation, we have contributed our symmetry research into three dimensions. Firstly, we propose a machine learning-based underwater acoustic communication system through long short-term memory neural network (LSTM-NN). Secondly, the proposed LSTM-NN reduces the PAPR and makes the system reliable and efficient, which turns into a better performance of BER. Finally, the simulation and water tank experimental data results are executed which proves that the LSTM-NN is the best solution for mitigating the PAPR with non-linear distortion and complexity in the overall communication system.

• 미래기술융합논문지
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• 제2권1호
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• pp.1-7
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• 2023

최근, 무선 통신 기술을 활용하여 스마트팜 환경을 개선하고자 하는 연구가 지속되고 있다. 본 논문에서는 노지 스마트팜 환경에서 발생하는 문제점에 대해 소개하고, 이들을 해결하기 위한 통신 기술적 고려사항을 다루고자 했다. 노지 스마트팜 환경에 적용하기 위한 후보 기술로 LoRa, Sigfox, NB-IoT, WiFi를 선정했고, 현재 사용되고 있는 국내 스마트팜 기술의 문제점 및 방향성을 기반으로 설치 비용, 통신 범위, 데이터 전송 속도, 배터리 수명, 가격 등을 고려하여 각각의 후보 기술을 분석하여, 최종적으로 LoRa 기술이 가장 적합한 것으로 판단했다. 자세한 기술적 분석을 위해 본 논문에서는 LoRa의 물리 계층과 Medium Access Control (MAC) 계층 기술, 그리고 보안에 대해 소개하였고, 특히 물리 계층의 변조기법, MAC 계층에서의 Class (Class A, B, C) 기반 프로토콜 동작 방법, 그리고 LoRa 버전별 보안 아키텍처에 대해 기술했다.

• 디지털융복합연구
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• 제20권1호
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• pp.185-190
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• 2022

Bluetooth는 다양한 소비자 전자 장치 간의 연결 매체로 널리 사용되는 공통 무선 기술이다. Bluetooth 수신기는 주로 신호 대 잡음비 성능 개선을 위해 일반적으로 Viterbi 알고리즘을 채택하지만 전송단에서의 irrational modulation index(무리수 변조 지수)로 수신단의 지속적인 탐색 및 추정이 필요하며 이를 위한 복잡한 하드웨어와 계산을 요구한다. 본 논문에서는 이러한 복잡도 문제를 해결하기 위해 비동기 최대 우도 추정(MLE, Maximum-likelihood Estimation) 기반 8-state Viterbi FSM을 제안한다. 본 논문에서 제안한 최적의 Viterbi FSM은 전송단에서의 변조 지수에 대한 사전 정보 및 추정이 필요 없으며 GFSK(Gaussian Frequency Shift Keying) 심볼 검출이 가능하다. 제안한 알고리즘에 대한 성능은 HV1/HV2 패킷을 사용하여 평가하였으며, 시뮬레이션 결과는 DD(Decision Direct)와 같은 이상적인 접근 방식과 비교하여 10^-3 BER에서 약 2dB 성능 향상을 보여주었다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2021년도 추계학술대회
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• pp.469-471
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• 2021

무선 통신 기술이 방대한 양의 데이터를 빠른 속도로 높은 정확도와 안전성을 보장하여 전송하는 방식에 초점을 맞추어 발전하면서 기존의 무선 주파수(RF, Radio Frequency)를 이용한 무선 통신 기술의 대안으로 가시광 통신(VLC, Visible Light Communication) 기술의 연구개발이 가속화되었다. RF 무선 통신의 전파 스펙트럼이 더욱 혼잡해지고, 대역폭에 대한 수요가 지속적으로 증가함에 따라 규제되지 않은 대역폭을 사용할 수 있는 VLC가 해결책으로 제시되고 있다. 하지만, VLC 채널은 LOS(Line of Sight) 전파 특성으로 중간자 공격(MITM, Man-In-The-Middle)에 취약하고 도청과 재밍 공격에 쉽게 노출될 수 있다는 문제점이 있다. 이러한 VLC 채널에 대한 공격은 통신 링크 및 데이터의 기밀성, 무결성 및 가용성을 훼손하고, 데이터 재전송률이 높아져 스루풋이 감소하고 전력 소모량이 증가하여 데이터 전송 효율성이 낮아지는 문제점이 있다. 본 연구에서는 취약한 VLC 채널을 모델링하여 악의적인 재머에 의한 공격 영향과 통신 취약성을 분석한다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2021년도 추계학술대회
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• pp.606-608
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• 2021

사물인터넷을 이용하여 인간과 다양한 기기가 상호 연결되어 다양하게 활용되고 있다. 본 연구에서는 ICT를 이용하여 원격지와의 동기 제어시스템을 구축하고 이를 활용한 보행자용 신호시스템을 구현하였다. 제어기 구현을 위해서 PLC 회로를 활용하였으며, 이를 통해 무선 제어신호 송신 및 수신, LED 램프 발광제어, 전원제어 등을 수행하였다. 제어기 및 보행자 전용 신호등 시스템 구축을 통해서 메인 제어기로부터 원격지의 서브 제어기와의 신호 동기가 가능함을 확인하였고, 도로 양쪽에 설치된 보행신호 등 시스템의 램프 신호 동기화를 구현하였다. 이 결과로 1:1 원격제어, 혹은 1:N의 원격 그룹제어가 가능함을 확인하였으며, 이 결과물은 다양한 분야에 활용될 수 있다.

• International Journal of Computer Science & Network Security
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• 제23권7호
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• pp.1-8
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• 2023

An Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) based wireless communication system has drawn wide attention for its high transmission rate and high spectrum efficiency in not only radio but also Underwater Acoustic (UWA) applications. Because of the narrow sub-carrier spacing of OFDM, orthogonality between sub-carriers is easily affected by Doppler effect caused by the movement of transmitter or receiver. Previously, Doppler compensation signal processing algorithm for Desired propagation path was proposed. However, other Doppler shifts caused by delayed Undesired signal arriving from different directions cannot be perfectly compensated. Then Receiver Bit Error Rate (BER) is degraded by Inter-Carrier-Interference (ICI) caused in the case of Multi-path Doppler channel. To mitigate the ICI effect, a modified Delay and Doppler Profiler (mDDP), which estimates not only attenuation, relative delay and Doppler shift but also sampling clock shift of each multi-path component, is proposed. Based on the outputs of mDDP, an ICI canceling multi-tap equalizer is also proposed. Computer simulated performances of one-tap equalizer with the conventional Time domain linear interpolated Channel Transfer Function (CTF) estimator, multi-tap equalizer based on mDDP are compared. According to the simulation results, BER improvement has been observed. Especially, in the condition of 16QAM modulation, transmitting vessel speed of 6m/s, two-path multipath channel with direct path and ocean surface reflection path; more than one order of magnitude BER reduction has been observed at CNR=30dB.