• 한국통신학회논문지
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• 제33권3B호
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• pp.135-143
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• 2008

본 논문은 CSMA/CA 경쟁방식 프로토콜을 사용하는 무선 PAN(WPAN: Wireless Personal Area Network)을 위해 QoS를 보장하고 에너지 효율적인 전송을 위한 방법을 제안한다. WPAN 장치들은 제한된 배터리 용량의 전지로 동작하기 때문에 에너지 소모는 WPAN 시스템에서 가장 중요한 문제 중의 하나이다. 따라서 WPAN이 경쟁기반 MAC 프로토콜을 사용할 경우 독립적 채널 접근 시도에 의한 충돌로 인하여 에너지 소모 문제는 더 중요하다. 본 논문에서는 에너지 소모를 최소화하면서 QoS를 보장하기 위해 최적의 fragment 크기, 변조 수준과 전송 전력을 선택하는 알고리즘을 제안한다. 제안한 알고리즘에 대한 성능평가를 수행하여 개선정도를 시뮬레이션 결과에 제시하였다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제27권1호
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• pp.1-6
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• 2017

최근의 에너지 하베스팅(energy harvesting) 무선 네트워크에 대한 연구는 제한된 에너지 자원 문제를 해결하여 효율적으로 네트워크 수명을 연장할 수 있는 기법 개발에 집중되고 있다. 에너지 하베스팅을 통해 획득할 수 있는 에너지의 양과 효율을 향상시키기 위해서는 여러 가지 에너지 하베스팅 특성을 종합적으로 고려하여 에너지 획득과 데이터 전송을 병행하는 네트워크 구조를 설계하는 매우 중요하다. 본 논문에서는 수신측에서 간섭 정보와 충전 시간을 고려하여 네트워크 내의 에너지 하베스팅 용량을 최대화하면서 종단간 지연 시간을 최소화할 수 있는 간섭 기반의 충전 인지 라우팅 프로토콜(ICARP)을 제안한다. 이를 위해 기회적 에너지 하베스팅 무선 네트워크에서 종단간 지연시간을 최소화할 수 있도록 충전 시간을 패킷 전달의 지연 성분을 적용한 새로운 간섭 기반 충전 인지 라우팅 기준(routing metric)과 ICARP를 설계하였다. 본 논문에서 제시한 라우팅 기법을 통한 전달 지연시간의 단축은 패킷손실이나 재전송으로 인한 에너지 소비량을 줄이는 효과를 얻을 수 있다. 시뮬레이션을 이용한 성능평가를 통하여 제안된 기법이 기존의 라우팅 기법보다 패킷전달율과 종단간 지연시간 측면에서 성능이 향상됨을 보였다.

• 중소기업융합학회논문지
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• 제3권2호
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• pp.27-32
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• 2013

무선 신체 영역 네트워크 (WBAN)는 블루투스 활성화 장치 및 PDA와 같은 작고 가벼운 무선 시스템의 출현에 의해 가능하게 되었다. 안테나는 WBAN 시스템의 필수적인 부분입니다 및 기술적 요구 사항과 물리적 제약 여러 가지에, 자신의 디자인 및 배치의 주의 깊은 고려가 필요하다. 의류의 일부는 건강 관리 응용 프로그램에서 추적 및 네비게이션 등의 통신 기능을 제공하기 위해 본 논문은 착용할 수 있는 안테나의 디자인을 제안하고 있다. 착용할 수 있는 안테나의 기판은 착용할 수 있도록 하기 위해서 경량, 낮은 유지 보수, 눈에 거슬리지 않는 작은 크기로 만들도록 섬유 재료로 만든다 본 논문은 안테나 디자인 WBAN 요구 사항을 만족 하는지 확인하기 위해 섬유/기판의 유형을 포함하여 착용할 수 있는 안테나에 대한 다른 매개 변수의 영향을 조사한다. 안테나의특성 및 동작은 무선 표준 기술 및 시스템 요구 사항에 의해 설정된 사양을 준수 할 필요가 있다. 이것은 다양한 유닛의 송신 및 수신 주파수 대역을 적절하게 선택될 필요가 있다는 것을 의미한다. 인체에 노출 될 수 있는 힘의 레벨에 제한이 있기 때문에, 안테나 등의 RF 시스템의 구성 요소는 이러한 제한을 충족하도록 설계 되어야한다. 직접 전력 전송에 영향을 미치는 안테나 이득, 안전 지침 내에 전력 레벨을 보장하는 중요한 매개 변수이고 설계에 가장 중요하다. WBAN 안테나 및 장치와 인체 사이의 전자기 상호 작용은 또한 탐색 할 것이다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제12권5호
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• pp.11-16
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• 2012

기회전송 시스템은 소형 단말기에 다수의 안테나를 장착하지 않고 무선 채널에서 발생되는 페이딩을 완화할 수 있기 때문에 많은 주목을 받고 있다. 기회전송 시스템에서는 소스로부터 수신된 신호 대 잡음비가 임계값보다 큰 릴레이만 목적지로 송신한다. 그러나 현실적인 시스템에서 목적지의 수신 가지 수는 고정되어있기 때문에 송신 릴레이 수가 수신 가지보다 많으면 시스템 성능을 개선하지 못할 뿐 만 아니라 전력소모도 증가한다. 따라서 이 논문에서는 평균 송신 릴레이수를 조정할 수 있는 DOT 협동 다이버시티 시스템을 이용한다. 비록 DOT 시스템에서 두 개의 임계 치를 조정하여 평균 릴레이 수를 조정한다고 하여도 무선 채널의 페이딩 현상으로 순간 송신 릴레이의 수는 가변된다. 그러므로 릴레이로부터 송신되는 신호의 수에 따라서 목적지에서 최대비 결합(MRC) 또는 일반 선택 결합(GSC) 방법을 제안한다. 제안한 시스템의 오수신율을 폐쇄형으로 유도하였다. 해석결과 시스템의 성능은 수신 가지 수에 따라서 향상됨을 알 수 있었다. 그리고 수신 가지 수가 고정되어있을 때, 소스-릴레이 경로 및 릴레이-목적지 경로의 평균 SNR이 증가함에 따라서 오수신율이 감소하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제13권5호
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• pp.1022-1029
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• 2009

최근 화두가 되는 유비쿼터스(Ubiquitous)는 "언제, 어디서나 존재하는"을 의미하는 라틴어로 사용자가 네트워크나 컴퓨터를 의식하지 않고 장소에 상관없이 자유롭게 네트워크에 접속할 수 있는 정보통신 환경을 말한다. 본 논문에서 구현한 시스템은 크게 두 부분으로 나누어진다. 한 부분은 환경정보를 감지하여 무선으로 대상 플랫폼에 데이터를 전송이 가능한 센서부로 Gas Sensor와 저전력 Zigbee Module을 사용하여 구현하였으며 센서 노드의 역할 수행한다. 나머지 한 부분은 센서부로부터 얻은 데이터를 수신하여 LCD에 표시하는 플랫폼으로 Sink 노드의 기능을 수행한다. 본 논문에서 구현한 플랫폼은 ARM11기반의 프로세서에 공개소스 기반의 OS(Operating System)인 리눅스를 포팅하여 구현하였다. 또한, 리눅스상의 윈도우 매니저인 Qtopia를 포팅하여 사용 함으로써 사용자 중심의 응용프로그램을 작성하기에 유연하게 하였다.

• 전자공학회논문지
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• 제50권4호
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• pp.97-107
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• 2013

수중무선통신시스템은 AUV간 수중 무선통신, 해양환경 모니터링, 양식장 관리, 항만 감시, 자원 탐사 및 개발, 지형 및 지질 조사 등 다양한 산업에 활용 가능하다. 하지만 수중 무선 통신은 지상 무선 통신과는 달리 물이 가지고 있는 매질의 특성때문에 전력손실, 주위 잡음 및 인위 잡음, 멀티패스 등으로 인한 높은 에러율 그리고 긴 전송지연 등과 같은 요소들을 고려하여야 한다. 따라서 본 논문에서는 ALOHA 기반의 Media Access Control(MAC) 프로토콜과 CSMA/CA 기반의 MAC 프로토콜을 혼합하여 수중 환경에 적합한 MAC 프로토콜을 제안한다. 성능을 평가하기 위해 수학적 분석 모델을 제시하고, 구현을 통해 기존 MAC 프로토콜과 비교함으로써 성능의 개선점을 검증한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제41권9호
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• pp.1020-1025
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• 2016

최근 통신 시장의 규모는 해마다 늘어가고 있다. 무선 사용자들의 요구 데이터 전송 속도의 증가와 무선 자원의 포화로 인해 우리는 새로운 무선 기술을 개발하여 통신 자원을 효율적으로 이용할 필요가 있다. Femtocell은 작은 단위를 뜻하는 Femto와 기지국의 커버리지 범위를 나타내는 Cell의 합성어로 무선 자원을 효율적으로 이용할 수 있는 새로운 통신 기술을 원하는 통신 시장의 요구에 부흥하는 기술 중의 하나이다. Femtocell은 Macrocell 안에 설치되는 형태를 취하기 때문에 Power Control과 Handover는 중요한 사항 중에 하나이며 그에 따라 많은 연구가 진행되고 있다. 기존의 논문에서는 Handover 확률을 낮추기 위해 Tx Power를 낮춘 결과 통신 용량의 저하가 일어나는 문제가 발생하였다. 본 논문에서는 Femtocell의 문제 중 하나인 Macrocell과의 Handover 문제를 최소화하며 통신 용량을 늘리는 새로운 알고리즘을 제안하였고 이를 시뮬레이션으로 시연하였다. 그 결과 기존의 논문과 거의 비슷한 Handover 성능을 가지며 더 높은 Throughput 성능을 얻었다.

• 적정기술학회지
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• 제6권2호
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• pp.136-145
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• 2020

개발도상국에 있어서 농업은 국가 경제의 중추임에도 불구하고, 대부분의 개도국에서는 장비와 지능형 시스템, 데이터 모니터링 등을 이용한 현상에 대한 통합적 판단 없이 인력에 의해 농업을 수행하고 있다. 농업의 중요한 요소인 관개는 작물 생산에 영향을 미치는 핵심적인 과정으로서, 연간 강우량의 변동에 대응하고자 대부분의 농장에서는 관개 시스템을 적용하고 있다. 그러나, 농장 관개 시스템의 모니터링과 제어 등에 대한 기술적 기반이 부족하여 생산성의 증대와 효율적인 농업용수 관리가 어려운 실정이다. 본 논문에서는 탄자니아 농촌 지역 관개 시스템의 스마트화를 위하여 433 MHz 무선 주파수 및 2G 기반 스마트 관개 측정 시스템과 농업용수 선불 시스템을 제안한다. 개발된 스마트 관개 시스템은 기상 데이터와 토양 수분 데이터를 하이브리드로 분석하도록 설계되었는데, 탄자니아 Arusha 지역의 Ngurudoto 마을로의 적용을 목적으로 한다. 제안된 시스템은 기상 측정 컨트롤러, 토양 수분 센서, 수류 센서, 솔레노이드 밸브 및 선불 시스템으로 구성되었는데, 센서를 통해 수집된 데이터는 433 MHz 무선 주파수 및 2G 기반 통신 아키텍처 모듈을 통해 서버로 전송된다. 본 시스템은 인터넷 운용이 제한되는 지역에 적합할 뿐만 아니라, 데이터 기반의 상태 판단과 실시간 예측이 가능하다. 개발된 시스템의 데이터 분석 알고리즘은 동적 회귀 알고리즘과 Naïve Bayes 알고리즘을 적용하여 선형 및 비선형분석 모두에 있어서 높은 정밀도를 보인다. 또한, 농장의 용수공급 시기와 용수의 양, 소요되는 전력에 대한 판단 뿐만 아니라 전체 시스템 하드웨어의 작동 및 오류에 대한 모니터링이 가능하다. 부가하여, 사용자가 농업용수를 공급받기 전에 선금을 지불하는 시스템을 적용하여 관리의 효율성을 도모하였으며, 농업의 전 과정에서 측정된 센서 데이터 및 용수 사용량은 사용자 인터페이스를 통하여 실시간으로 모니터링이 가능하도록 개발되었다. 본 연구를 통하여 개발된 RF(Radio Frequency) 및 2G 기반 스마트 관개 모니터링 시스템은 현장 적용의 편의성과 함께 사용자 중심의 모니터링 시스템을 통해 개발도상국의 경제, 사회 분야에 긍정적인 영향을 미칠 것으로 기대한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제36권1C호
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• pp.28-36
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• 2011

최근 인터넷이 주정보원으로 작용하고 인터넷의 보급이 확산되는 정보화시대에 인터넷망이 닿지 않는 지역의 Last Mile Solution에 적합한 대안으로서 전력선 통신에 관한 연구가 진행되고 있다. 현재 200Mbps PLC 장비가 상용화 되는 등 전력선 통신기술의 발달로 통신 인프라가 구축되지 않은 나라에서는 접근만 뿐만 아니라 백본망까지 구축하려는 연구가 진행 중이다. 하지만, 전력선 통신은 전력을 전송하도록 설계되었기 때문에 높은 고주파 신호를 보내게 되면 부근의 무선통신 서비스에 영향을 주게 된다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 본 논문에서는 High-Order Stable Notch Filter를 제안하였다. High-Order Stable Notch Filter는 기존의 필터들이 2차로 구현되었다는 점에 착안하여 4차, 6차, 8차, 10차 등 고차로 구현하였다. 또한, 제안한 High-Order Stable Notch Filter를 적용하여 Notch Filter Emulator를 구현하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제40권7호
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• pp.629-634
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• 2016

본 논문에서는 다중통신용 다중 대역 M2M 게이트웨이 등에 활용할 수 있는 지그비 센서 노드를 구현하였다. 센서 노드용 무선 네트워크 주파수 대역 및 표준은 IEEE 802.15.4-2003로서 지그비 주파수이며 통신기능을 수행할 송 수신소자로서 Ember사의 SoC Type EM357을 사용하였다. M2M 게이트웨이 본체와 센서 노드에 동일 소자를 사용하였으며 운용 프로토콜은 Ember사가 제공하는 EmberZNet Stack 4.5.4을 사용하여 구현하였다. M2M 게이트웨이에 지그비 센서를 장착하여 패킷을 전송시켜 수신모듈의 특성을 측정하였다. 지그비 주파수의 수신감도인 -98 dBm에서 패킷 오류율이 0%임을 나타였으며, 또한 저전력회로 구현으로 지그비 모듈은 우수한 전류특성을 보였다.