• 제목/요약/키워드: 에너지 인지

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무선 센서 네트워크를 위한 센싱 인지 클러스터 헤드 선택 알고리즘 (A Sensing-aware Cluster Head Selection Algorithm for Wireless Sensor Networks)

  • 정의현
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제10권5호
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    • pp.141-150
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    • 2005
  • 무선 센서 네트워크는 센서 테크놀로지의 발전으로 인하여 급속히 개발되고 있으며, 여러 분야에서 다양하게 응용될 것으로 예측된다. 무선 센서 네트워크에서 가장 중요한 요소는 네트워크를 에너지 효율적으로 운용하는 것이다. 이러한 목적을 충족시키기 위해 여러 라우팅 프로토콜이 제시되었다. 그러나 기존의 연구들은 모든 센서 노드들이 센싱 데이터를 갖고 있다는 이상적인 상황을 가정하고 있다. 본 논문에서는 일부 센서 노드들만이 데이터를 갖고 있는 센서 네트워크 상에서 클러스터 헤드를 선정하는 센싱 인지 클러스터 선정 알고리즘을 LEACH-C 기반으로 설계 및 구현하였다. 또한 제안된 알고리즘을 여러 네트워크 상황에서 시뮬레이션하여 센싱 인지 기법이 가장 효율적인 네트워크 상황을 분석하였다. 시뮬레이션 결과에서 데이터를 센싱한 노드군(群)을 중심으로 클러스터 헤드를 선정하는 것이 가장 효율적임을 알 수 있었으며, 일부 센서들만이 데이터를 갖고 있는 경우에는 센싱 인지 개념을 클러스터 헤드 선정에 적용하는 것이 중요하다는 점을 보여주었다.

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인지 무선 시스템에서 웨이블릿 패킷 분해를 이용한 서포트 벡터 머신 기반 스펙트럼 센싱 (Spectrum Sensing based on Support Vector Machine using Wavelet Packet Decomposition in Cognitive Radio Systems)

  • 이규형;이영두;구인수
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제18권2호
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    • pp.81-88
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    • 2018
  • 부사용자가 주사용자의 주파수 사용 상태를 판별하기 위해 인지 무선 시스템의 핵심 기술인 스펙트럼 센싱을 사용한다. 스펙트럼 센싱 기법 중 에너지 검출법은 할당 된 채널 신호의 강도에 따라서 주사용자의 주파수 사용 유무를 판별한다. 이 기법은 단순히 신호의 크기를 이용해 스펙트럼 센싱하기 때문에 SNR 대역이 낮아질수록 주사용자의 신호를 검출하기 어렵다는 단점이 있다. 본 논문은 낮은 SNR 대역에서의 성능 열화를 극복하기 위해 웨이블릿 패킷 분해를 사용한 서포트 벡터 머신을 스펙트럼 센싱과 융합하는 방식을 제안하였다. 이 방식은 센싱 신호를 웨이블릿 패킷 분해를 기반으로 특징 추출하여 Support Vector Machine의 훈련과 실험용 데이터로 사용한다. 제안한 방식의 실험 결과를 SNR대역에 대해 정확도와 ROC 커브 그래프의 AUC를 이용하여 에너지 검출법과 비교하였다. 실험 결과, 제안한 시스템은 낮은 SNR대역에서 에너지 검출법 보다 더 향상된 판별 성능을 보였다.

애드혹 인지무선시스템을 위한 효과적 에너지 검출 방식 (Energy Efficient Spectrum Sensing for Ad-hoc Cognitive Radio)

  • 이소영;김은철;김진영
    • 한국ITS학회 논문지
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    • 제9권6호
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    • pp.113-119
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    • 2010
  • 애드 혹 네트워크를 구성하는 무선기기들은 일반적으로 소출력 기기로서 ISM대역을 사용하였다. 그러나 무선 서비스의 사용률이 급격하게 증가함에 따라 ISM대역의 주파수 부족현상이 나타나게 되었고 주파수 부족현상을 해소하기 위하여 애드 혹 인지무선시스템이 제안되었다. 본 논문은 소출력 무선기기로 구성된 애드 혹 무선인지 시스템에서 전력소모를 줄이면서 효과적으로 유휴주파수를 검출하기 위한 스펙트럼 센싱을 제안하였다. 본 논문에서 면허 사용자와 CR 기기 사이의 무선 채널은 가우시안 (Gaussian) 채널로 모델링 하였으며 모든 CR 기기와 면허 사용자와의 거리는 모두 다르다고 가정하였고, 애드 혹 네트워크를 구성하는 CR 기기간의 채널은 완벽한 (Perfect) 채널이며 거리는 근거리로 가정하였다. CR 기기는 에너지 검출 방식을 사용하여 면허 사용자의 스펙트럼을 센싱하였다. 실험결과 상위 레벨의 에너지 값을가진 CR 기기의 센싱정보를 결합한 센싱방법이 모든 CR 기기의 센싱정보를 결합한 센싱방법에 비하여 높은 스펙트럼 센싱 성능을 나타내었으며, 향후 제안된 스펙트럼 센싱 방법을 통해 저소비전력으로 효과적인 스펙트럼 센싱을 수행하는데 참조 할 수 있다.

인지 무선 시스템에서 스펙트럼 감지를 위한 적응 에너지 검파 (Adaptive Energy Detection for Spectrum Sensing in Cognitive Radio)

  • 임창헌
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제47권8호
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    • pp.42-46
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    • 2010
  • 에너지 검파 형태의 스펙트럼 감지는 수신 신호의 에너지를 검파 임계값과 비교하여 1차 사용자(primary user)의 활동 여부를 탐지한다. 그런데 이때 임계값은 달성하고자 하는 오류 경보 확률 및 잡음의 에너지 수준과 밀접한 관련을 갖는다. 따라서 만약 잡음의 에너지 수준이 변한다면 임계값도 조정되어야 한다. 현재까지 발표된 에너지 검파에 대한 연구들은 대부분 잡음의 에너지 수준을 이미 알고 있다는 것을 전제로 한 것이었다. 본 논문에서는 잡음의 백색성을 전제로 하여 임계값을 조절하는 방안을 제안하고, 그에 따른 검파 성능 분석 결과를 제시하고자 한다. 분석 결과, 제안한 방식은 잡음 에너지 수준과는 상관없이 일정한 오류 경보 확률을 달성할 수 있으며, 잡음 에너지를 추정하는데 사용되는 신호의 대역폭과 에너지 측정 기간의 곱이 커질수록 스펙트럼 감지 성능이 향상됨을 확인할 수 있었다.

에너지 관리를 위한 인식 컴퓨팅의 잠재적 역할 연구 (Potential Roles of Awareness Computing Technology for Energy Management)

  • 권오병
    • 지능정보연구
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    • 제17권2호
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    • pp.23-38
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    • 2011
  • 에너지 관리는 센서, 컴퓨터나 가전기기와 같은 원천들의 에너지 소비를 최적화함으로써 재정적 생태적 성공을 달성하는 것이 목적이다. 따라서 각 원천들로부터 에너지 측정과 관련된 자료들을 획득하는 것이 에너지 관리의 출발점이다. 최근 상황인식 컴퓨팅을 아우르는 다른 인식컴퓨팅이라는 분야가 정보기술 영역에서 새롭게 부각되고 있다. 인식이란 생물체들의 생존을 위한 가장 기본적인 능력임과 동시에 인공지능의 도움으로 정보 시스템을 지능화하는 시발점이 될 수 있다. 이렇게 에너지 관리와 인식 컴퓨팅 연구가 상호 호혜적인 이익을 획득할 것임에도 불구하고 인식 컴퓨팅이 어떻게 에너지 관련 전략에 기여할 것인지에 대한 연구는 거의 존재하지 않는다. 따라서 본 논문의 목적은 에너지 관리 개선을 위한 인식 컴퓨팅 연구 이슈에 대해서 소개하는 것이다. 특히 인식 컴퓨팅이 에너지 절감과 사용자의 효용간의 균형을 실현하는 역할에 대해 집중하였다.

통화량이 많은 상황에서 인지 무선 시스템을 위한 Cyclostationarity 기반 스펙트럼 센싱 기법 (A Cyclostationarity-Based Spectrum Sensing Scheme for Cognitive Radio Systems in High Traffic Circumstances)

  • 김영제;심정윤;윤석호;장용업;정길수
    • 한국통신학회논문지
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    • 제37A권11호
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    • pp.937-942
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    • 2012
  • 인지무선 통신 시스템에서는 2차 사용자가 1차 사용자의 주파수 대역 점유 여부를 판단하는 스펙트럼 센싱을 수행한다. 실제 인지무선 통신 시스템에서는 센싱 구간 동안 1차 사용자 신호가 임의로 중간에 들어오거나 나가는 통화량이 많은 상황이 발생한다. 본 논문에서는 이러한 통화량이 많은 상황에 알맞은 cyclostationarity 기반 스펙트럼 센싱 기법을 제안한다. 또한, 모의실험을 통해 제안한 cyclostationarity 기반 검출 기법이 기존의 통화량이 많은 상황을 위한 에너지 검파 기법 및 통화량이 많은 상황을 고려하지 않은 cyclostationarity 기반 검출 기법보다 우수한 센싱 성능을 가짐을 보인다.

인지질-비이온계면활성제 혼합물로 형성된 나노에멀젼과 이의 안정성 (Nano-emulsion Formed with Phospholipid-Nonionic Surfactant Mixtures and its Stability)

  • 조완구;김은희
    • 대한화장품학회지
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    • 제40권3호
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    • pp.221-226
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    • 2014
  • 본 연구에서는 인지질-비이온계면활성제의 혼합계면활성제를 이용하여 옥틸도데실미리스테이트를 조성상전이 유화법으로 O/W 타입 나노에멀젼을 제조하였다. 혼합 계면활성제와 오일의 농도 비가 1 : 1 정도의 매우 좁은 영역에서 나노에멀젼이 형성되었다. 비이온계면활성제로만 제조된 나노에멀젼과는 달리 전상점 이후에 수용액상을 첨가함에 따라 에멀젼의 입자 크기가 감소하였다. 제조된 나노에멀젼은 실온에서 한 달 이상 안정하였다. 인지질을 함유하고 저에너지 유화법으로 제조된 나노에멀젼 제형은 화장품의 기재로서 널리 사용될 수 있다.

무선인지기반 위성시스템을 위한 주파수 검출방법 (A Spectral Correlation Method for Cognitive Radio based Satellite system.)

  • 송정익;한저;손성환;이경탁;김재명
    • 한국위성정보통신학회논문지
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    • 제1권1호
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    • pp.5-11
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    • 2006
  • 무선인지기술은 환경에 능동적으로 적응하여 스펙트럼 이용을 효율적으로 할 수 있도록 하는 기술이다. 무선인지 기술의 가장 중요한 첫 단계는 센싱 부분으로서 본 논문에서는 주파수 상관관계를 이용한 방법을 제안하였다. 통신신호의 주기적인 특성을 기반으로 잡음과 간섭의 효과를 최소화하기 위해 주파수 상관함수를 사용하였다. 이미 알려진 에너지 측정 방법의 동작특성을 보이고 시뮬레이션을 통하여 제안된 측정 방법과 기존의 방법을 비교하여 무선인지환경을 이용한 스펙트럼 센싱의 효율성을 보인다.

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무선인지통신 시스템에서 최적 협업 센싱 방식 (Optimal cooperative sensing scheme in cognitive radio communication systems)

  • 이동준;이영진
    • 한국항행학회논문지
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    • 제12권5호
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    • pp.429-436
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    • 2008
  • 본 논문에서는 무선인지통신망에서 스펙트럼 센싱을 위한 협업 센싱을 하는 경우에 센싱 시간 및 협업 센싱 단말 수의 최적값들을 결정하는 방식에 대해서 다룬다. 협업 스펙트럼 센싱에서는 전송 중인 CU (Cognitive User) 외에 휴지중인 다른 CU들이 활성화되어 센싱에 참여함으로써 센싱 시간을 줄일 수 있다. 이로 인한 전송 CU의 전송률 이득과 CU들의 센싱으로 인한 에너지 소모간의 관계를 모두 고려하는 혼합 정수 계획법 문제를 풀어서 최적값들을 구할 수 있다.

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센서 네트워크 환경에서 이웃 노드들의 상황 인지를 이용한 라우트 선택 기법 (SARS : Route Selection using Situation Aware of Neighbors in Sensor Networks)

  • 김미정;이동현;인호
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2006년도 가을 학술발표논문집 Vol.33 No.2 (D)
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    • pp.759-764
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    • 2006
  • 센서 네트워크는 배터리 교체가 어려운 저가의 소형, 저전력 센서 노드들로 구성되며 멀티 홉 방식으로 통신하기 때문에 센서 네트워크 수명을 연장하기 위한 라우트 선정 방법은 중요하다. 그러나 다수의 라우팅 기법은 노드의 정적인 상태 정보만 이용하여 라우트를 선택하기 때문에 링크 상태에 따른 데이터 손실이나 특정 노드의 에너지 부족에 의해 발생하는 패스 손실과 같은 동적인 상황은 반영하지 못하는 문제점이 있다. 본 논문에서는 이웃 노드들의 상황을 인지하여 가장 데이터를 전달 받기 좋은 상황에 있는 노드를 라우트로 선택하는 기법을 제안하며, 제안하는 기법을 SARS(Situation Aware Route Selection)라 부르겠다. 제안하는 SARS는 이웃 노드들의 상황을 고려하여 라우트를 선택하기 때문에 데이터 손실이나 패스 손실에 의한 재전송 노드의 수를 최소화 할 수 있고, 이를 통해 센서 네트워크 수명이 연장되는 효과를 얻을 수 있을 것으로 기대된다.

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