• 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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• 한국지능시스템학회 2008년도 춘계학술대회 학술발표회 논문집
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• pp.251-254
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• 2008

유비쿼터스 네트워크의 실현을 위한 4세대 통신방식의 유력한 후보로 부상하는 OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 통신방식이 육상에 주목받고 있으며, 고속 데이터 전송을 위한 무선랜의 표준기술로 확정되어 있다. 해상 통신의 경우에서도 OFDM 통신방식은 단파대역을 이용한 데이터 전송방식으로 제안되고 있으며, ITU (International Telecommunication Union)는 해상통신에서 32-point FFT를 사용하도록 권고하고 있다. 해상 통신에서는 해양사고 및 조난 시에도 통신이 이루어져야 하는 한계상황을 고려하면, OFDM 통신방식의 중요 디바이스인 FFT는 저전력으로 동작되어야 한다. 따라서 본 논문에서는 OFDM 방식의 중요 디바이스인 32-point FFT를 저전력으로 동작시키기 위해 radix-2와 radix-4를 이용하여 저전력 32-point FFT 알고리즘을 제안한다. 최적화된 설계로 32-point FFT를 저전력 동작이 가능하도록 설계하였으며, 제안한 알고리즘은 VHDL로 구현하고 FPGA Spartan3 board에 장착하여 Matlab의 이론값과 비교, 검증하였다. 제안된 32-point FFT는 해상통신에서의 OFDM 적용을 위한 선도기술로 유용할 것이다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2005년도 한국컴퓨터종합학술대회 논문집 Vol.32 No.1 (A)
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• pp.463-465
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• 2005

본 논문에서는 802.l1e MAC의 EDCA 모드를 기반으로 한 무선랜 환경에서 realtime data인 voice traffic의 QoS를 향상하기 위한 방안을 연구하였다. 동적으로 채널의 상태를 보고, 네트워크 상태를 예측하여 채널 경쟁에 참여할지를 결정하는 방안으로, 경쟁이 치열할 때 voice traffic에 차별화된 가중치를 더 줄 수 있어 전반적인 voice traffic의 성능 향상에 기여한다. 본 연구에서 SU(slot utilization)을 계산하여 PT(Probability of Transmission)을 구할 때, 기존의 DCC 알고리즘을 그대로 802.11e에 적용하게 되면 4개의 AC에 똑같은 알고리즘이 적용되어 802.11e의 핵심인 차별화된 QoS를 지원하는데 무리가 있다. 기존 DCC 알고리즘에서 재시도 회수만 고려해 구하는 것을 802.11e 구조에 맞추어 4개의 AC별로 차별화하여 전송확률(PT)를 구할 수 있게 하였다. 뿐만 아니라, 재시도 회수를 고려하여 재시도 회수가 않은 packet에는 PT값이 높게 나을 수 있게 하고, 최대 가능한 재시도 회수에 도달할 때에는 상위 AC 영역의 값이 나오게 하여 AC의 upgrade가 되는 효과를 가져오게 하였다. 이 때 각 AC의 lower bound와 upper bound를 정하고, 이 때 802.11e의 최대 재시도 회수 parameter와의 상관관계를 정의하여 하위 AC가 상위 AC의 영역을 침범하지 못하도록 정의하고 있다. 추가적으로 SU의 값을 구할 때에도 현재의 SU값 대신 누적된 평균 SU값을 사용해 PT값을 구하여, utilization, latency, Packet loss등 전반적인 부분의 성능개선을 확인할 수 있다.

• 정보처리학회논문지C
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• 제13C권4호
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• pp.455-460
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• 2006

인터넷에서 차등서비스에 관한 연구는 IETF 그룹에서 표준화되었으나, Ad-hoc 네트워크와 같은 무선 환경에서 인터넷의 차등 서비스는 MAC과 같은 하위레벨 지원 없이는 구현하기가 어렵다. 현재 IEEE 802.11 프로토콜은 무선 랜 환경에 광범위하게 쓰이며 사실상의 표준으로 자리 잡았다. 그러나 차등서비스 제공을 위한 모드를 지원하지만, 성능이 낮은 것으로 나타났다. 본 논문에서는 802.11 에서 QoS 제공을 위해 우선순위를 지원하는 다중 큐 기반의 새로운 알고리즘을 제안하고 시뮬레이션을 통해 IEEE 802.11의 큐영시스템과 성능을 비교, 분석하였다. 컴퓨터 시뮬레이션 결과 제안한 알고리즘 방식의 성능이 우수했음을 보였다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2015년도 추계학술발표대회
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• pp.387-389
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• 2015

IEEE 802.11e EDCA(Enhanced Distributed Channel Access)는 4개의 AC(Access Category)를 이용하여 트래픽에 따른 우선순위를 부여하고 QoS(Quality of Service)를 제공하기 위해 표준화되었다. EDCA는 이진 백오프 알고리즘을 갖는 CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance) 방법을 이용한다. EDCA에서 패킷 전송에 실패할 경우 경쟁 윈도우 값은 두 배씩 증가 되고, 성공할 경우에는 최소 경쟁 윈도우 값으로 초기화된다. 따라서 경쟁 윈도우 값이 최적의 값을 유지하지 못해 많은 패킷 충돌을 야기하여 네트워크 성능을 감소시킨다. 이 문제를 해결하기 위해 기존에 제안된 논문에서는 패킷 전송 성공 후 경쟁 윈도우 값을 최소 경쟁 윈도우 값이 아닌 채널 혼잡 정도에 따라 계산된 값으로 설정한다. 그러나 이 방법은 트래픽 종류와 상관없이 같은 방법으로 동작하기 때문에 트래픽 종류에 따른 차별적 QoS를 보장하지 않는다. 또한 계산된 경쟁 윈도우 값은 현재 값에 비해 상대적으로 낮은 값을 갖기 때문에 여전히 높은 충돌율을 갖는다. 본 논문에서는 이 문제를 해결하기 위해 새로운 프로토콜을 제안한다. 제안된 방법에서는 네트워크의 혼잡 정도를 잘 반영하기 위한 새로운 경쟁 윈도우 계산 알고리즘을 제시한다. 또한 제안된 알고리즘은 트래픽 종류에 따른 QoS 보장을 위해 트래픽 종류에 따른 차별화 파라미터를 이용한다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2005년도 추계종합학술대회
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• pp.93-97
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• 2005

해상작업 모니터링 시스템은 해상에서 수행될 수 있는 국가와 국가간의 광케이블 매설 작업이나 낙도의 전기 공급을 위한 해저의 전선 매설 작업, 천연가스공사의 파이프라인 매설 작업 등 각 종 해상작업에서 사용되는 선박 자동화를 위한 모니터링 시스템이다. 다양한 센서로부터의 입력과 환경 설정을 통해 얻어진 데이터를 가공 처리하고, 전자해도 데이터를 읽어 GPS의 위치정보와 함께 나타낸다. 또한, 작업과 관련한 루트파일의 정보를 오버레이하여 관련 데이터를 처리하며, 무선 네트워크 환경으로 구축된 무선접속장치(AP; Access Point)와 클라이언트 측의 휴대용 개인정보단말기(PDA; Personal Digital Assistants)를 무선랜으로 연동시켜 실시간으로 정보를 처리하도록 하며, 유효 반경 내에서의 자유로운 이동을 가능하게 하여 작업의 효용성을 높일 수 있다. 본 연구는 이러한 상황 하에서 해상작업과 관련한 모니터링 시스템을 임베디드 환경에서 설계 및 구현함으로써 선박 자동화와 선박의 안전 항해를 지원하고 해상에서의 작업 부하를 최소화시키며 사고 방지를 통한 선박의 경쟁력을 높일 수 있다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제18권2호
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• pp.466-474
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• 2014

무선 네트워크 기술과 모바일 프로세서의 성능이 향상됨에 따라 스마트 폰과 같은 무선통신이 가능한 소형 단말이 널리 활용되고 있다. 이러한 이동형 장치는 GPS를 이용하여 위치정보의 활용이 가능하여 위치정보를 기반으로 하는 서비스가 증가하고 있다. GPS는 위성신호를 수신할 수 없는 실내와 전파음영지역에서 위치 정보를 제공하지 못하며, 근거리 통신기술을 이용하는 시스템은 인프라의 구축이 필수적이다. IEEE 802.11을 기반으로 하는 추적 시스템은 널리 보급된 AP 인프라를 기반으로 위치 측정이 가능하나 표준 동작을 따를 때 심각한 전력소모의 문제가 있다. 본 논문에서는 IEEE 802.11 기반 저전력 위치 추적 장치를 제안한다. 저전력 동작을 위해 채널 검색 및 연결유지로 인한 전력소모를 최소화하여 동작시간을 극대화 하였다. 성능평가를 위해 저전력 태그 장치를 설계 및 구현하여 전력소모를 측정하였으며, 시뮬레이션 결과 기본 방법에 비해 제안 방법의 전력소모가 46% 감소함을 확인하였다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제43권4호
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• pp.1-12
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• 2006

본 논문에서는 IP기반의 통합망에서의 효율적인 모바일 멀티미디어 통신 프로토콜, 단말 소프트웨어 플랫폼 및 모바일 VoIP를 제안한다. 제안하는 모바일 멀티미디어 통신 프로토콜은 터널분할기반 모바일 자원예약 프로토콜이라 부르며, 이는 고속 이동성 지원을 위해서 터널분할 방식의 Mobile IP와 RSVP를 연동하고 있다. 또한, 통신품질을 유지하면서 끊어짐없는 핸드오버를 단말 플랫폼에서도 지원해야 하기 때문에 모바일 통신품질지원 모듈들을 단말플랫폼용으로 개발하고 공유메모리 방식을 통해 상호연동시킨다. 실험망으로는 제안하는 프로토콜을 실장한 코어네트워크와 무선랜 기반의 엑세스 네트워크들로 구성한다. 자체 개발한 모바일 VoIP를 이용하여 제안하는 기술들의 기능성과 성능을 다양한 이동성 실험을 통해 검증한다. 결론적으로 제안하는 방식이 기존 표준적 방식에 비해 30% 이하의 자원예약기반 핸드오프지연시간을 지원하여 CDMA 휴대전화와 동일한 수준의 음성통화품질을 제공한다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제19권6호
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• pp.1333-1340
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• 2015

IEEE 802.11의 MAC에서는 데이터 전송을 제어하기 위해 DCF(Distributed Coordination Function)를 사용한다. DCF의 BEB(Binary Exponential Backoff) 알고리즘은 경쟁하는 스테이션의 수가 일정 수가 넘을 경우 최소 경쟁윈도우(Minimum Contention Window)의 크기로 인해 백오프(backoff) 시 필연적으로 충돌이 발생하여 성능이 저하되는 문제점을 가진다. 본 논문에서는 백오프 스테이지(Backoff Stage)를 AP(Acess Point)에 접속된 스테이션의 수에 따라 가변 조정하는 VBS(Variable Backoff Stage)알고리즘을 제안하고 이를 통해 필연적으로 발생하는 충돌을 방지함으로써 네트워크의 사용량을 높이는 방안을 제시한다. 또한 제안된 알고리즘의 분석적인 모델을 도출하고 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 기법이 적용된 BEB 알고리즘과 VBS 알고리즘을 비교하여 시뮬레이션을 수행하였다. 시뮬레이션 결과 VBS 알고리즘의 백오프 상태 증가율을 5와 10으로 적용한 결과 BEB 알고리즘보다 재전송 횟수가 1/5, 1/10로 줄었으며 네트워크 사용량은 19%, 18% 개선되었다. 패킷 지연은 두 경우 모두 약 1/12 수준으로 측정되었다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제10권2호
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• pp.112-121
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• 2011

IEEE WAVE 표준 규격은 크기가 제한적인 ITS 관련 메시지의 전송을 주 목적으로 설계되었기 때문에 핸드오버를 지원하지 않는다. 그러나 IEEE WAVE 네트워크에서 인터넷 브라우징 또는 CCTV 비디오클립 스트리밍과 같은 멀티미디어 서비스를 제공하기 위해서는 OBU가 연결된 RSU가 바뀌는 동안에도 끊김없는 데이터 패킷의 수신이 가능한 핸드오버 기능이 필요하다. 본 논문에서는 결합해제 메시지 기반의 능동적 사전캐싱 방식의 고속 핸드오버 기법을 확장시켜 RSU들 간에 IEEE 802.11f IAPP Move-notify 메시지를 전송하도록 함으로써 핸드오버 후보 RSU가 다수인 상황에서도 성능의 저하 없이 동작할 수 있는 멀티캐스트 기반 핸드오버 기법을 제안한다. 제안된 핸드오버 기법이 단순 멀티캐스트 기반의 핸드오버 기법에 비하여 우수한 성능을 보임을 시뮬레이션 결과를 통하여 확인한다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제43권8호
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• pp.15-24
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• 2006

본 논문에서는 다수의 소규모 그룹 멀티캐스트 통신을 위해 제안된 XMIP라는 명시적 모바일 멀티캐스트를 설계하고 구현한다. XMIP는 유니캐스트 라우팅 정보에 기초한 명시적 멀티캐스트의 특징을 상속받아 멀티캐스트 상태유지가 필요없는 간단한 멀티캐스트 메커니즘이다. 본 연구에서는 IETF Mobile IP의 각 이동 에이젼트들을 XMIP와의 연동을 고려하여 수정하고 확장한다. 확장 홈에이젼트로 전송된 XMIP 패킷들은 확장 홈에이젼트의 바인딩 테이블을 참조하여 X-in-X이라는 중첩 터널을 통해 확장 지역 에이젼트들로 전송된다. X-in-X 터널링 메커니즘은 Mobile IP 멀티캐스트 트래픽 집중 문제를 효과적으로 해결할 수 있다. 마지막으로 CDMA2000 1X EV-DO 및 무선랜을 포함하는 이종 모바일 네트워크 환경을 기반으로 XMIP 실험망을 구축하고, 소규모 그룹 통신을 위한 다중 사용자 인스턴트 메신저를 개발하여 실험함으로써 제안하는 프로토콜들의 실효성을 검증한다.