본 논문은 유비쿼터스 헬스케어를 위한 대소변 감지기 시스템의 설계 및 구현에 대해서 소개한다. 대소변 감지기 시스템은 대소변 감지 센서를 포함한 센서노드와 그 센서노드들이 제공하는 감지 정보를 수집하거나 광역망으로 중계하는 데이터로거/중계부와 그 데이터로거/중계부가 수집한 정보를 통신망을 통해 획득하여 각 센서노드에 대한 상태를 파악하고 그에 다른 분석 정보를 생성하는 관리 서버와 관리서버로부터 필요한 정보를 요청 및 획득하는 사용자 단말기로 구성되어 있다. 대소변 감지 센서노드는 $NH_3$, 습도 및 온도 센서와 TI사의 CC2530 칩으로 구성되어 암모니아, 습도 및 온도를 측정하고 CC2530에서 측정 데이터를 무선으로 송신한다. 대소변 감지 알고리즘을 새롭게 제안하고 그 알고리즘으로 대소변을 감지한 실험에서 100% 대소변 감지 결과를 얻었다.
본 논문에서는 Microsoft사의 Disk Operating System(DOS)와 같은 단일 프로그램만 지원하는 운영체제상에서의 무선 원격제어를 위한 새로운 시스템을 제안한다. 제안하는 시스템은 DOS 시스템과 윈도우즈 컴퓨터간의 중계 역할을 위해 비디오 전송기, 가상 네트워크 드라이버, 무선 키보드 모듈로 구성된다. 15Mbps 무선 랜 환경(802.11n)에서 성능을 측정한 결과 영상의 경우 초당 10 ~ 15 영상프레임을 전송하고, 네트워크 드라이버의 연결속도는 약 8Mbps이며, 키보드 입력의 경우 실시간 처리가 가능하다. 따라서 본 논문에서 제안한 시스템은 DOS기반 어플리케이션의 원격제어 솔루션으로 매우 적합하다 할 수 있다.
국내 환경의 경우, 산악 지형이 많은 지형적 특성상 수많은 터널이 존재한다. 터널은 무선 채널 환경 중 대표적인 음영지역으로서 실외 및 실내 환경의 무선 채널과는 다른 특성을 갖기 때문에 터널 환경에서의 안정된 서비스 품질을 확보하기 위해서는 전파 채널의 특성 연구가 필요하다. 특히 위성을 이용한 이동 서비스를 위해서는 터널에 의한 음영지역에서의 정상적인 위성 신호 수신이 필요하며, 이를 위해 Gap-Filler라고 하는 지상 중계기를 운영하게 되는데 이를 이용하기 위해서는 터널 환경에서의 전파전파 특성 분석을 바탕으로 한 Gap Filling 방법 연구가 필수적이다. 따라서 본 논문에서는 음영 지역에서의 정상적인 위성 신호 수신을 위하여 터널 환경에서의 ISM 대역의 전파전파 특성을 분석하고, 이를 바탕으로 효율적인 Gap Filling 방법에 대한 연구를 수행하였다.
본 논문은 USN 무선 네트워크에서 16-QAM 수신 신호의 멀티 홉 중계를 수행하는 경우 적응 신호 처리 알고리즘을 적용한 루프백 간섭 신호의 제거 성능에 관한 것이다. 이를 위하여 USN 환경에서는 노드간의 중계 기능에 의해 원거리 스테이션과의 정보 교환이 필요하게 되는데, 중계 노드에서는 송신기와 수신기 안테나를 공동 이용하거나 매우 근접하여 위치하므로서 재송신 신호가 수신측으로 궤환되거나, 비선형 소자를 사용하므로서 발생되는 루프백 간섭 신호가 존재하게되므로 한정된 주파수와 전력 자원을 사용하는 USN 시스템의 성능을 크게 저하된다. 이를 개선하여 향상된 시스템 성능 및 멀티홉 성능을 얻기 위해 중계 노드의 수신부 전단에서 원하지 않는 루프백 간섭 신호를 제거하기위한 적응 신호 처리 알고리즘의 적용이 필요하게 된다. 적응 신호 처리를 위해서는 먼저 스펙트럼 효율이 우수한 16-QAM 신호를 대상으로 하여 수렴 특성이 우수하고 H/W 로 구현할 때 발생되는 유한장 문제점을 해결할 수 있는 QR-Array RLS 알고리즘을 사용하였으며, 루프백 간섭 신호의 제거 성능으로 수신 신호 성상도 및 learning curve에서 기존의 RLS 보다 우월함을 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 확인할 수 있었다.
선박 내에 임시 망을 구성하기 위한 신속하고 정확한 마디의 위치를 결정하는 문제는 안정된 무선 감지기 망을 구성할 때 필수적인 요소이다. 이를 위해 이 논문에서는 커버하는 영역을 대상으로 감지기 마디의 위치를 결정하고 양방향 채널의 품질을 측정하는 방법을 도입하여 좀더 신속하고 정확한 감지기 마디 위치선정을 이루고자 한다. 1단계로 감지기 마디가 이루는 피코넷(piconet) 형태의 망을 구성을 가정하고 클러스터 헤드와 각 감지기 마디간의 양방향 품질을 측정한다. 이때 측정된 채널의 특성을 기반으로 중계 마디가 필요한 마디를 선택하고 2단계의 측정절차를 진행한다. 2단계에서는 중계 마디가 필요한 마디를 중심으로 중계 마디 후보 간 채널특성을 측정한다. 2단계를 거쳐 클러스터 헤드로의 중계 마디를 확정하고 각 마디간의 정보전달경로를 선정한다. 이 논문에서는 1단계와 2단계의 측정절차를 토대로 선박 내 환경에서 특성을 측정하고 선박 내에서 정보전달과 활용할 수 있음을 보여주기 위하여 실제 환경에서 측정하여 결과를 수집하고 분석하였다.
전파가 도달하지 않는 지하 공간에서는 전파를 중계해주는 중계기가 필요하고, 전파를 방사하기 위한 안테나가 필요하다. 지하공간에서 방사 형태에 따라 안테나 방식과 LCX(Leakage Coxial Cable)방식 또는 RCX(Radiax Coaxcial cable)의 두 종류가 있으며, 설치환경 및 주파수 등 용도에 따라 선택이 틀려질 수 있다. 일반적으로 이동통신에서 주로 많이 사용 되고있는 주파수가 비교적 높은(500MHz대역이상)에서는 안테나 방식을 적용하고, FM, T-DMB, 소방무선, 지하철 자가통신망 등 주파수가 낮은 대역(500MHz이하)에서는 LCX방식을 적용하는 것이 효율적이라고 볼수 있다. 중계망의 설계는 자유공간손실, LCX의 결합/전송 손실의 이론 바탕에서 셀 설계를 할 수 있으며, 무엇보다 필드에서의 실측 실험치의 데이터에 의하여 셀 설계가 가장 현실에 적용하기 적합한 방법이라고 할 수 있다.
IEEE802.16의 물리계층 중 하나인 SC-FDE (Single Carrier with Frequency-Domain Equalization)는 OFDM과 비슷한 성능 및 복잡도를 유지하면서 OFDM에 비해 비선형성 전력 증폭기에 덜 민감하다는 장점을 가지고 있다. SC-FDE의 보호구간은, OFDM의 경우에서와 같이, 최대 지연확산에 의해서 결정된다. 대부분의 무선통신 환경에서 지연확산은 작은 값을 가지지만 산악지방이나 중계기의 영향 등에 의해서 매우 큰 지연확산이 발생할 수 있다. 이 논문에서는 가변 길이의 보호구간을 가지는 SC-FDE를 제안한다. 제안하는 방법은 라 셀에 따라 혹은 각 가입자에 따라서 보호구간의 길이를 결정할 수 있다.
In this paper, when concurrent transmission and diversity reception at each relay are assumed to increase bandwidth efficiency in linear multihop system, we analyze interference due to concurrent transmission and verify it. In the interference-free environment, more diversity sources at each relay result in better performance [1][2]. However, interference degrades BER performance because accumulated and propagated interference power surpasses original data power. Therefore, if we use the result of this paper, we can make bandwidth efficiency increase as well as BER performance good in linear multihop system by considering concurrent transmission with reuse factor and developing the algorithm which determines the number of diversity source.
기존의 Nurse Call 제품은 환자가 비상 call을 하였을 때 환자의 이름과 병실만 간호사의 단말기에 표시되므로, 환자가 병실이 아닌 다른 장소에 있는 경우에는 환자의 위치를 찾기가 어려운 상황이다. 따라서 환자가 병실이 아닌 다른 장소에서 긴급 call을 하는 경우에는 환자의 위치를 알 수 없어 찾는데 많은 시간을 소요할 수가 있어 위급한 환자에게는 큰 타격을 줄 수 있다. 따라서 본 논문에서는 SOFM을 이용하여 중계기를 최적으로 배치하고 배치한 정보와 RSSI를 이용하여 환자의 위치를 찾아낼 수 있는 무선 너스 콜 시스템을 제안하였다. 제안한 시스템의 유용성을 확인하기 위하여 실험한 결과 위치 정보를 오차 범위 내에서 얻을 수 있었다.
작전지역의 감시/경계에 활용되는 감시정찰 센서 네트워크에서 배치되는 지진동센서의 위치 정보와 탐지 신호 세기를 활용하여 표적의 위치를 산출하는 방법을 제안한다. 중계기에서 단말기로부터 수신받은 각 지진동센서들의 위치 정보와 센서로부터 수신된 탐지 신호 세기를 이용하여 표적 위치를 산출한다. 표적 측위 시 동적으로 오프셋을 제하는 방식을 통해 환경적 요인에 의한 성능 편차를 줄였다. 실제 표적 위치와 산출된 표적 위치의 차이를 통해 성능을 비교 검증하였다. 오차 평균 3.62m까지 감소하여 가중 중심 측위 방법보다 최대 62% 향상된 결과를 얻었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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