• 한국통신학회논문지
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• 제35권12A호
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• pp.1198-1206
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• 2010

최근 스마트폰 및 타블릿 PC가 차세대 통신단말롤 급부상함에 따라 멀티미디어 서비스에 대한 사용자의 요구 또한 급격히 증가하였다. 기존의 통신네트워크사업자는 셀 용량의 증설을 위해 값이 저렴한 중계기의 도입을 적극 검토하고 있다. 그러나 중계기의 도입은 셀 내의 간섭을 심화시키고 이는 사용자 서비스 품질에 악영향을 미치며 서비스 불능(outage) 비율을 증가시키게 된다. 본 논문에서는 중계기를 사용하는 다중흡 셀룰러 네트워크에서 OFDMA에 적합한 효율적인 주파수 재활용 방법을 제안하여 서비스 불능 확률을 감소시키면서 동시에 데이터 수율을 증가시키고자 한다. 또한 동적 전력제어를 통해 추가적인 성능향상을 보장하며, 셀 전체의 데이터 수율과 서비스 불능 비율의 비교를 통해 성능을 검증한다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제6권12호
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• pp.136-146
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• 2006

무선 센서 네트워크의 노드에서 측정된 데이터는 노드의 전송 거리의 제한 때문에 멀티 홉을 통해 베이스 노드에 전송된다. 또한 노드의 에너지가 한정되어 있기 때문에 무선 센서 네트워크의 수명을 연장하기 위해서는 각 노드의 에너지 소모를 가능한 균일하게 하여야 한다. Level based MultiPath Routing (LMPR)은 베이스 노드로 부터의 거리에 해당하는 노드의 레벨을 기반으로 무선 센서 네트워크를 자가 구축하고 데이터 처리 및 전송 부하를 각 센서 노드에 분산시키는 무선 센서 네트워크 라우팅 프로토콜이다. 본 논문에서는 TinyOS 기반으로 LMPR를 구현하고 실험을 통해 무선 센서 네트워크상에서 LMPR의 성능을 측정하였다. 실험 결과 LMPR이 최소 비용 방식으로 선택된 단일 경로로 데이터를 전송하는 프로토콜보다 데이터 처리 및 전송 부하를 약 4.6배 분산시켰다. LMPR 을 사용하여 데이터 처리 및 전송 부하를 각 노드에 분산시켜 TinyOS를 기반으로 구성된 무선 센서 네트워크의 수명을 연장시킬 수 있을 것으로 기대한다.

• 한국공간정보시스템학회 논문지
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• 제12권1호
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• pp.10-17
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• 2010

지오센서 네트워크에 활용되는 센서 노드는 제한된 자원과 전력을 지닌다. 따라서, 에너지를 효율적으로 사용하여 데이터를 집계하는 라우팅 기법 연구가 필수적이다. 무선 센서 네트워크에서의 일반적인 데이터 수집은 각 센서 노드에서 수집된 데이터를 멀티홉 방식으로 싱크노드로 전송하는 방식이다. 하지만, 이러한 방식은 두 가지의 문제점을 지닌다. 첫째, 기존 연구는 데이터를 전송하기 위해 부모 노드를 선정하는 과정에서 불필요한 데이터 전송을 요구한다. 둘째, 각각의 소스 노드는 서로 다른 전송 경로를 가지기 때문에 많은 전송 횟수가 발생한다. 이러한 문제점을 해결하기 위해, 본 논문에서는 효율적인 에너지 관리를 위한 지정 경로 기반의 데이터 집계 처리 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 데이터를 전송할 경로를 미리 선정하여 불필요한 데이터 전송을 감소시키며, round-robin 메커니즘을 이용하여 모든 센서 노드가 데이터를 집계하는 데 참여하도록 한다. 마지막으로, 기존 연구인 directed diffusion(DD) 및 hierarchical data aggregation(HDA)과의 성능 평가를 통해 제안하는 기법이 에너지 효율적임을 보인다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제11권4호
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• pp.33-39
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• 2010

본 논문에서는 무선 센서 네트워크에서 저전력 소모와 전송 지연 시간을 고려하여 수집한 데이터를 전체 네트워크에 살포 하는 프로액티브 데이터 전송 프로토콜을 제안한다. 현재 잘 알려진 SPMS(Shortest Path Mined SPIN)에서는 에너지 소비를 줄이 기 위해 벨만 포드 알고리즘을 이용하여 최단 경로 라우팅 테이블을 형성하고 멀티 홉 경로로 데이터를 전송한다. 그러나 이것은 라우팅 테이블 생성과 유지를 위한 메모리 소비를 발생 시키고, 벨만 포드의 수행 시 에너지 소비뿐 아니라 많은 트래픽 을 발생시키는 문제가 발생한다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 새로운 프로액티브 전송 프로토콜 RRESS(a proactive dissemination protocol using Residual Energy and Signal Strength) 을 제안한다. 시뮬레이션 결과를 통해 SPMS에 비해 RESS의 컨트롤 메시지수는 약 84%의 성능 향상을 보이며, 최단 경로를 사용하는 SPMS와 지연시간 면에서는 유사하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제10권11호
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• pp.3218-3226
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• 2009

지금까지 다수의 센서 네트워크를 위한 on-demand 라우팅 프로토콜들이 제안되었다. 하지만 제안된 센서 네트워크용 on-demand 라우팅 프로토콜들은 대부분 hop count를 라우팅 메트릭으로 사용하기 때문에 상대적으로 열악한 무선 환경과 신뢰성을 요구하는 센서 응용에는 적합하지 않다. 본 논문에서는 이러한 환경에 적합한 minimum LQI(Link Quality Indicator) 기반의 on-demand 센서 네트워크 라우팅 프로토콜을 제안하였다. 또한 제안한 라우팅 프로토콜을 TinyOS 상에서 구현하였고, 멀티 홉 테스트 환경에서 hop count 기반의 라우팅 프로토콜과 성능을 비교, 측정하였다. 실험 결과, 제안된 라우팅 프로토콜이 열악한 무선 환경에서 더 나은 데이터 전송 성공률을 보임을 확인할 수 있었다.

• 한국통신학회논문지
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• 제37권1B호
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• pp.1-8
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• 2012

차량 사용이 증가함에 따라 교통안전에 관한 문제가 심각해지고 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 근래에는 차량에 통신 기술을 접목한 ITS (Intelligent Transportation System)기술로 차량의 안전성을 강화하려는 연구가 진행되고 있다. 차량 안전 네트워크 규격인 WAVE는 방송형 멀티홉으로 전송하고 다중접속방법으로 CSMA/CA를 사용하므로 차량 수가 증가하면 빈번한 전송 시도로 인해 성능이 급격히 저하되는 특징이 있다. 본 연구에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 메시지 전송차량과 수신차량의 위치관계를 이용하여 불필요한 메시지 전송을 줄이는 양방향 묵시적 수신확인 방안(TWIA: Two-Way Implicit Acknowledgement)을 제안한다. 제안한 TWIA는 전방과 후방의 차량으로부터 같은 메시지를 받으면 메시지 전달이 성공적인 것으로 간주하여 더 이상 재전송하지 않으므로 불필요한 메시지 전송을 줄인다. 실험을 통해 기존의 위험 경고 메시지 전송방안과 성능비교를 하였으며, 100대 차량을 기준으로 맨 뒤 차량까지의 전송 지연은 9%의 성능 개선이 되었고, 일정 구간 내에 모든 차량의 메시지 수신 성능은 0.7초 이내 수신 성공률이 12%가 개선되었다.

• 한국통신학회논문지
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• 제34권10B호
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• pp.981-987
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• 2009

최근 유비쿼터스 헬스케어 서비스를 위한 무선 신체 망에 대한 연구가 IEEE 등을 중심으로 연구가 활발히 진행되고 있다. 무선 신체망은 전력제한 및 생체특성을 반영하여 멀티 홉 통신 기반의 부모노드 및 자식노드로 구성된 트리형태로 구성되는 경우가 많다. 이 경우 기존의 센서 네트워크와 달리 빈번한 신체의 움직임으로 망에 연결되어 있는 노드의 연결이 끊어질 가능성이 높으며 각 노드의 전력소모 제한으로 인해 각 노드에서 처리 가능한 노드 연결 수에 제한이 있다. 본 연구에서는 노드가 망과 연결이 끊어졌을 경우 노드가 전송할 패킷의 우선순위를 고려하여 QoS를 만족하면서 최적의 부모 노드를 선택하는 휴리스틱 알고리즘을 제안한다. 시뮬레이션을 통해 제안한 알고리즘의 성능분석을 하였으며 그 결과 본 연구에서 제안한 알고리즘이 망의 생존시간이 더 길다는 것을 확인하였다.

• 전자공학회논문지
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• 제51권12호
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• pp.30-45
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• 2014

최근 유비쿼터스 컴퓨팅 환경과 광대역 접속 환경을 필요로 하는 멀티미디어 어플리케이션 사용자가 급속히 증가하고 있으며, 이들에게 효율적인 네트워크 서비스를 제공할 수 있는 차세대 무선 네트워킹을 위한 핵심기술로서 무선 메쉬 네트워크가 주목받고 있다. 다수의 네트워크의 플로우들이 동시에 전송되는 경우, 각 플로우들의 경로 설정을 위한 경로 탐색과 각 플로우들의 전송을 위한 링크의 자원 할당은 네트워크의 효율성에 직접적으로 영향을 주는 요소 중 하나이다. 본 논문에서는 STDMA 기반의 무선 메쉬 네트워크에서 수리적 모델링을 사용하여 경로 탐색과 링크의 자원할당 문제를 동시에 고려하여 주어진 각 플로우들의 전송률을 최대로 수용할 수 있는 계층간 최적화 설계 기법을 이용한 알고리즘을 제안한다. 그리고, 성능 분석을 통하여 제안한 알고리즘이 다중 홉 무선 메쉬 네트워크를 경유하는 플로우들의 수가 늘어날 때 주어진 대역폭 자원을 최대로 활용하여 전송 성능을 향상 시킬 수 있음을 보였다.

• 한국전자거래학회지
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• 제15권4호
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• pp.49-58
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• 2010

무선 센서 네트워크 기술은 다양한 e-비즈니스 환경을 가능케 하는 차세대 기반 기술이다. 무선 센서 네트워크가 갖춰야 할 중요한 특징 중 하나는 에너지 효율성이다. 무선 센서 네트워크의 대표적인 국제표준인 IEEE 802.15.4는 에너지 효율을 위해 비컨 가능 모드를 제공하고 있다. 그러나 메쉬 토폴로지 같은 멀티 홉 네트워크에서 비컨 가능 모드를 이용하면 비컨끼리 충돌하여 센서 노드가 동기화하지 못할 수도 있다. 동기화하지 못한 노드는 통신에 참여할 수 없으므로 네트워크 내의 다른 노드에도 영향을 미친다. 본 논문에서는 메쉬 토폴로지를 이용하는 무선 센서 네트워크에서도 비컨 가능 모드를 이용하여 에너지를 효율적으로 사용할 수 있도록 하는 비컨 스케줄링 기법을 제안한다. 이 기법을 이용하여 노드들이 비활성 구간에는 전원을 꺼서 에너지를 절약할 수 있게 하고, 비컨간의 충돌을 방지할 수 있다. 제안하는 기법의 성능평가를 위해 QualNet 시뮬레이터를 사용하여 구현하였으며, 센서 네트워크의 대표적인 응용인 모니터링 상황을 가정하여 실험하였다. 실험을 통해 제안하는 기법을 이용하여 메쉬 토폴로지를 이용하는 네트워크에서도 에너지를 효율적으로 사용할 수 있음을 증명하였다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제21권1호
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• pp.49-54
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• 2011

본 논문에서는 실내 환경에서 발생 할 수 있는 각종 냄새를 구분하고 농도를 검출하여 냄새 발생지로의 탐색과 이에 관련된 정보를 전송하는 지능 로봇을 구현 하였다. 온도변화에 따라 구동 되는 반도체식 가스센서를 이용하여 에탄올, 암모니아 및 이들의 혼합가스를 신경망 알고리즘을 통해 구분하고, 퍼지 추론방식으로 농도 측정이 가능한 후각 기능을 구현 하여 탑재함과 동시에 비전 시스템을 이용하여 장애물 회피 이동이 가능하게 하였다. 또한 로봇은 센서 네트워크 내에서 동작하며 유해 가스 및 냄새 관련 정보와 이에 따른 경고 메시지를 멀티홉 방식으로 네트워크 내 다른 노드로 전송한다. 비전 시스템과 후각 센서를 이용한 알고리즘으로 냄새의 종류 구분 및 농도 측정, 발생지 탐색이 가능 하였고 센서 네트워크 내 동작으로 이러한 정보전송이 가능한 로봇을 제시 하였다. 실제 실험을 통하여 냄새 인식 및 농도검출, 그리고 냄새 발생지로의 탐색 알고리즘 및 정보전송 성능의 효용성을 입증 하였다.