최근 인터넷 및 무선 통신기술의 광범위한 보급으로 인해 현장 계측 데이터 등과 같은 중요 데이터를 인터넷을 통해 실시간으로 수신 가능케 하는 다양한 형태의 웹 기반 원격 모니터링 시스템이 설계되고 있다. 이러한 웹 모니터링 시스템은 기본적으로 짧은 주기마다 측정된 데이터를 원격의 서버로 전송하는 것이 바람직하나 과도한 통신비 문제로 인해 효율적인 시스템 운영이 어렵다는 문제점을 갖는다. 따라서 본 연구에서는 측정데이터의 변화를 효율적으로 검출할 수 있는 PCA(Principle Component Analysis) 기법과 데이터 압축에 탁월한 특성을 갖는 wavelet 기법을 융합한 새로운 형태의 웹 기반 원격모니터링용 데이터 전송기법을 제안하고 실제 데이터에 적용하여 봄으로써 제안된 기법의 유용성을 확인하고자 한다.
초고속 정보 통신망의 발달로, 현재 데이터 통신시스템은 가입자 상호간에 데이터를 빠르고, 정확하게 교환 할 수 있도록 하였다. 본 논문에서는 통신 시스템에 사용되는 여러 가지 Logic중 가장 기초가 되는 LVTTL(Low Voltage Transistor Transistor Logic)을 이용하여 데이터 전송특성 분석을 위한 시스템을 설계하고 데이터 전송속도의 변화따른 LVTTL의 특성을 측정 분석하였다. 현재 시스템에 필요한 전송 라인의 길이가 30cm이기 때문에, 우리는 현재 시스템에 필요한 전송 라인의 길이에 따라 LVTTL 데이터 전송 특성을 분석했다. LVTTL의 신호 레벨은 10Mbps일 경우 3V, 50Mbps일 경우 2.2V, 100Mbps일 경우 2V, 125Mbps일 경우 1.5V, 150Mbps일 경우 1.4V이다. 전송선로의 길이가 30cm, 데이터 전송속도 100Mbps까지 안정하게 보냄을 알 수 있었다.
근래에 여러 종류의 다양한 원격응급진료시스템이 개발되어 왔고, 그중 무선원격진료시스템에 있어서는 환자기록데이터나 생체신호, 정지영상과 같은 미미한 데이터만을 보내는 시스템이 주류였다. 이에 무선응급진료시스템에 많은 시도가 이루어지기 시작하였고, 다양한 형태의 시스템이 특정목적에 맞게 구현 되기 시작하였다. 본 논문에서는 고품질 멀티미디어 데이터를 원격응급진료시스템에 적용하여, 고품질 영상데이터와 ECG(Electro Cardiogram), SPO2, BP(Blood Pressure), Body Temperature 데이터를 CDMA 무선망을 이용하여 효과적으로 전송하는 방법을 제안한다. 또한 다양한 시험을 통하여 고품질 환자동영상과 환자데이터를 효과적으로 전송할 수 있음을 확인하였다.
노인인구의 증가로 이에 대한 건강문제와 성인병의 증대 및 바쁜 일상생활로 인하여 본인의 건강상태를 수시로 스스로 확인할 수 있는 방안으로 무선데이터를 이용한 원격진료 시스템에 대한 요구가 크게 일어나고 있다. 이를 위해서 양방향 데이터 전송이 가능한 기기 (예를 들어 무선호출기나 휴대폰을 개량한 기기)를 이용해 실시간으로 혈당치나 혈압 측정치 등 종합적인 건강정보를 전송하고 이를 자동진단프로그램으로 위험여부를 판별해 경고하는 동시에 자신의 주치의에게 통보되는 시스템을 구현하고자 한다. 본 논문에서는 혈당치와 혈압 측정치의 데이터에 대하여 자동진단프로그램을 이용하여 관리도를 자동 생성하고 이를 전 문의사의 지식에 의한 진단프로그램과 연계하여 관리 한계선을 벗어나면 위험을 알리게 되고, 전문가시스템을 도입한 1대 1 대화형으로 자체진단을 하게 하는 인터넷 기반 진단프로그램을 개발하여 고객의 건강상태를 진단하게 한다. 본 연구는 기존의 이동통신기술을 혈압측정기와 결합시켜 의료기관과 연결시키는 데이터 전송기술을 응용하고, 의사가 실제 환자 앞에서 행하는 진료 과정을 원격으로 실시하는 원격진료 시스템의 프로토타입 개발을 목표로 하고 있다.
3G LTE 이동통신 시스템은 패킷 데이터 전송에 기반을 둔 다양한 서비스 지원을 목표로 하는 기술로서 최대 20MHz 대역폭 기준 하향링크 최대 전송속도 100Mbps, 상향 링크 50Mbps의 전송속도를 지원한다. 그리고 데이터 전송 효율 향상, 효율적인 주파수 자원 이용, 이동성, 낮은 latency, 패킷 데이터 전송에 최적화된 기술과 서비스 품질보장 등을 제공한다. 3G LTE 시스템은 기존 시스템에 비해 주파수 및 고속의 멀티미디어 서비스를 효율적으로 사용하는 IP 네트워크로 진화되는 이동통신 시스템이다. 3G LTE 이동통신 단말은 대역폭 20MHz 기준으로 이동속도 120km/h에서 하향링크 30 Mbps, 상향링크 15Mbps의 데이터 전송속도를 지원한다. 또한, 고품질 및 고속의 멀티미디어 서비스를 제공하는 단말로서 3.5세대인 HSDPA에 반해 모바일 영상 서비스가 본격적으로 제공되는 3G LTE 이동통신 시스템의 단말이다. 본 고에서는 3G LTE 이동통신 시스템 단말 플랫폼 기술 동향과 전망에 대하여 논의한다. II장에서는 3G LTE 표준 규격을 기반으로 구현하는 3G LTE 이동통신 시스템 및 단말 플랫폼을 서술하며, III장에서는 국ㆍ내외 단말 플랫폼 기술 동향에 관한 내용을 기술한다. IV장에서는 향후 발전 전망에 대해 살펴보고, 마지막으로 결론을 맺고자 한다.
센서 네트워크에서는 데이터의 실시간 처리가 중요한 요소 중의 하나이다. 각 노드들이 감지한 데이터를 정해진 시간 내에 전달해야 필요한 시기에 적합한 처리가 가능하다. 따라서 노드들이 데이터를 정해진 시간 내에 제대로 전달하고 있는가를 점검하는 것은 매우 중요하다. 이에 따라 본 논문에서는 데이터 전송시간에 대한 모니터링을 통하여 센서 네트워크에 존재하는 노드들이 허용시간 범위 내에서 서버로 데이터를 전송하고 있는가를 확인하기 위한 데이터 전송시간 분석 시스템의 구현 사례를 제안한다. 이를 위하여 데이터 전송시간 분석을 위한 절차를 제시하고, 제시한 절차에 따라 전송시간을 분석하기 위해 필요한 시간차 분석 방법, 데이터 송수신 시간 수집 방법 및 데이터 전송시간 계산 방법을 제시한다. 또한 제시한 방법을 바탕으로 데이터 전송시간을 모니터링하고 분석하기 위한 시스템을 구현하고, 사례 연구를 수행한 결과를 보인다.
본 논문은 함정의 대규모 임무지향시스템에서 전술 데이터를 전송할 때 발생할 수 있는 인코더와 디코더 언더플로우를 방지하고, 트래픽이 프레임 별로 역동적으로 발생할 수 있는 환경을 고려하여 트래픽 스무딩을 수행한 전송 시스템에 대하여 설명한다. 기존의 H.263, H.264의 전송 표준 방식인 on-off policing 방법은 인코더의 목표 비트 전송률(Target Bit Rate)에 따라서 일정한 값으로 정해지는 것과 달리, 프레임을 인코딩함으로써 발생한 프레임의 전체 셀 량과 슬라이스 별로 발생하는 데이터 셀의 역동성을 반영하여 프레임마다 전송시간과 전송률을 반영해주면 부드럽게 전술 데이터의 전송이 일어난다. 또한 기존의 on-off policing과 제시한 대규모 임무지향시스템에서의 트래픽 스무딩 알고리듬의 성능을 비교하여 분석한다.
중앙 집중형 OT 시스템은 여러 센서와 장비에서 수집된 데이터가 중앙 서버로 전송되며 처리된다. 이러한 중앙 집중 방식은 모니터링, 의사결정, 제어 등의 데이터 관리를 효율적으로 처리할 수 있지만 구조적으로 데이터 처리가 중앙 시스템에 집중되는 문제가 있다. 그리고 대규모의 산업 데이터가 서버로 전송되기 때문에, 데이터 전송과 활용 과정의 데이터 프라이버시 문제가 존재한다. 그리고 중앙 집중 방식 시스템의 단일 장애 취약점에 의한 데이터 유출이나 시스템 장애로 이어질 수 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 본 연구에서는 고신뢰 분산 OT 보안 메커니즘을 제안한다. 실험 결과에 따르면 제안한 메커니즘은 전체적인 시스템의 구조를 강화하면서 99%의 위험상황 분류 정확도를 보였다.
본 논문에서는 전송 채널의 주파수 선택적 특성에 의한 전송 신호의 왜곡현상을 줄이며, 다양한 무선 전송 환경에 대해 일정한 전송 품질을 유지시키는 동시에 최대 데이터 전송률을 제공할 수 있는 다중 반송파 CDMA을 제안한다. 이 시스템은 채널 상태에 따라 작은 지연과 페이딩을 겪는 채널에서는 높은 데이터 전송률로 전송하고, 반면 빠른 페이딩과 긴 지연 성분을 갖는 채널에서는 낮은 전송률로 데이터를 전송한다. 두 경우 모두 다 송신기 구조에서 데이터 직병렬 변환 개수와 데이터 복사 개수를 조절함으로써 가능하다. 여기서, 제안한 시스템은 고정된 수의 부반송파를 갖는다. 따라서 위에서 언급한 직병렬 변화 개수와 데이터 복사 개수의 곱은 항상 일정하게 유지되므로 하드웨어의 변형 없이 구현될 수 있다. 제안한 시스템에서는 직병렬 변환 후 동일 데이터가 여러 다른 부반송파에 복사되어 전송되므로 주파수 다이버시티 이득을 얻을 수 있으며, 레이크(RAKE) 수신구조는 경로 다이버시티 이득도 얻을 수 있게 한다.
본 논문에서는 USN환경에서 수질 모니터링 시스템을 설계함에 있어 센서 데이터를 효율적인 방법으로 전송하기 위한 다양한 시도를 소개한다. 대표적인 방법은 센서노드에서의 센서 매니지먼트와 싱크노드에서의 클러스터링이다. 센서 매니지먼트는 센싱 간격, 데이터 누적, 데이터 전송 등을 총괄적으로 관리하고, 클러스터링은 데이터 마이닝 기술을 접목한 효율적인 전송 데이터의 축약방법이다. 실험을 통해서 제안한 센서 매니지먼트와 클러스터링을 이용한 전송방법이 일반적인 센서 데이터 전송방법에 비해 얼마나 더 효과적인지를 확인할 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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