• Journal of Information Processing Systems
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• 제13권6호
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• pp.1602-1612
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• 2017

Since rapidly disseminating of Internet of Things (IoT) as the new communication paradigm, a number of studies for various applications is being carried out. Especially, interest in the smart medical system is rising. In the smart medical system, a number of medical devices are distributed in popular area such as station and medical center, and this high density of medical device distribution can cause serious performance degradation of communication, referred to as the coexistence problem. When coexistence problem occurs in smart medical system, reliable transmitting of patient's biological information may not be guaranteed and patient's life can be jeopardized. Therefore, coexistence problem in smart medical system should be resolved. In this paper, we propose a distributed coexistence mitigation scheme for IoT-based smart medical system which can dynamically avoid interference in coexistence situation and can guarantee reliable communication. To evaluate the performance of the proposed scheme, we perform extensive simulations by comparing with IEEE 802.15.4 MAC protocol which is a traditional low-power communication technology.

• Journal of Ecology and Environment
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• 제44권3호
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• pp.162-177
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• 2020

Background: Ecologists have achieved much progress in the study of mechanisms that maintain species coexistence and diversity. In this paper, we reviewed a wide range of past research related to these topics, focusing on five theoretical bodies: (1) coexistence by niche differentiation, (2) coexistence without niche differentiation, (3) coexistence along environmental stress gradients, (4) coexistence under non-equilibrium versus equilibrium conditions, and (5) modern perspectives. Results: From the review, we identified that there are few models that can be generally and confidently applicable to different ecological systems. This problem arises mainly because most theories have not been substantiated by enough empirical research based on field data to test various coexistence hypotheses at different spatial scales. We also found that little is still known about the mechanisms of species coexistence under harsh environmental conditions. This is because most previous models treat disturbance as a key factor shaping community structure, but they do not explicitly deal with stressful systems with non-lethal conditions. We evaluated the mainstream ideas of niche differentiation and stochasticity for the coexistence of plant species across salt marsh creeks in southwestern Denmark. The results showed that diversity indices, such as Shannon-Wiener diversity, richness, and evenness, decreased with increasing surface elevation and increased with increasing niche overlap and niche breadth. The two niche parameters linearly decreased with increasing elevation. These findings imply a substantial influence of an equalizing mechanism that reduces differences in relative fitness among species in the highly stressful environments of the marsh. We propose that species evenness increases under very harsh conditions if the associated stress is not lethal. Finally, we present a conceptual model of patterns related to the level of environmental stress and niche characteristics along a microhabitat gradient (i.e., surface elevation). Conclusions: The ecology of stressful systems with non-lethal conditions will be increasingly important as ongoing global-scale climate change extends the period of chronic stresses that are not necessarily fatal to inhabiting plants. We recommend that more ecologists continue this line of research.

• Korean Journal of Mathematics
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• 제12권1호
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• pp.77-90
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• 2004

The purpose of this paper is to give a sufficient condition for the existence, nonexistence and uniqueness of coexistence of positive solutions to a rather general type of elliptic competition system of the Dirichlet problem on the bounded domain ${\Omega}$ in $R^n$. The techniques used in this paper are upper-lower solutions, maximum principles and spectrum estimates. The arguments also rely on some detailed properties for the solution of logistic equations. This result yields an algebraically computable criterion for the positive coexistence of competing species of animals in many biological models.

• Journal of Communications and Networks
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• 제17권6호
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• pp.622-633
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• 2015

The coexistence among different systems is a major problem in communications. Mutual interference between different systems should be analyzed and mitigated before their deployment. The paper focuses on two aspects that have an impact on the system performance. First, the coexistence analysis, i.e. evaluating the mutual interference. Second aspect is the coexistence techniques, i.e. appropriate system modifications that guarantee the simultaneous use of the spectrum by different technologies. In particular, the coexistence problem is analyzed between ultra-wide bandwidth (UWB) and narrow bandwidth (NB) systems emphasizing the role of spectrum sensing to identify and classify the NB interferers that mostly affect the performance of UWB system. A direct sequence (DS)-time hopping (TH) code design technique is used to mitigate the identified NB interference. Due to the severe effect of Narrowband Interference on UWB communications, we propose an UWB transceiver that utilizes spectrum-sensing techniques together with mitigation techniques. The proposed transceiver improves both the UWB and NB systems performance by adaptively reducing the mutual interference. Detection and avoidance method is used where spectrum is sensed every time duration to detect the NB interferer's frequency location and power avoiding it's effect by using the appropriate mitigation technique. Two scenarios are presented to identify, classify, and mitigate NB interferers.

• Journal of Communications and Networks
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• 제14권6호
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• pp.619-628
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• 2012

The ZigBee network has been considered to monitor electricity usage of home appliances in the smart grid network. ZigBee, however, may suffer from a coexistence problem with wireless local area network (WLAN). In this paper, to resolve the coexistence problem between ZigBee network and WLAN, we propose a new protocol constructing a cognitive smart grid network for supporting monitoring of home appliances. In the proposed protocol, home appliances first estimates the transmission timing and channel information of WLAN by reading request to send/clear to send (RTS/CTS) frames of WLAN. Next, based on the estimated information, home appliances transmit a data at the same time as WLAN transmission. To manage the interference between WLAN and smart grid network, we propose a cognitive beamforming algorithm. The beamforming algorithm is designed to guaranteeing zero interference to WLAN while satisfying a required rate for smart metering. We also propose an energy efficient rate adaptation algorithm. By slowing down the transmission rate while satisfying an imperceptible impact of quality of service (QoS) of the receiver, the home appliance can significantly save transmit power. Numerical results show that the proposed multiple antenna technique provides reliable communications for smart metering with reduced power comparing to the simple transmission technique.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제16권3호
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• pp.1-11
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• 2015

인체를 중심으로 동작하는 WBAN(Wireless Body Area Network)은 의료 및 비의료 서비스를 동시에 제공하는 것을 목적으로 하며, 저전력, 다양한 전송률과 높은 데이터 신뢰성을 요구하는 근거리 통신 기술이다. 이러한 요구사항을 만족시킬 수 있는 통신기술 표준 중 IEEE 802.15.4는 WBAN 운영에 높은 호환성을 제공할 수 있어 이를 통한 다양한 연구가 진행되고 있다. 한편, IEEE 802.15.4 기반 다수의 WBAN이 밀집될 경우 발생하는 신호 간섭과 충돌은 데이터의 신뢰성을 저하시키는 주요한 원인되고 있으며, IEEE 802.15.4 표준은 다수의 네트워크가 공존하는 상황을 고려하여 설계되지 않았기 때문에 이에 대한 개선이 필요하다. 이를 해결하기 위해 본 논문에서는 사전 실험을 통해 IEEE 802.15.4 기반의 WBAN 간 공존 상황에서 발생할 수 있는 문제점들을 파악하였고, 실험 결과를 바탕으로 다수의 WBAN이 공존하는 상황에서의 신뢰성 저하를 완화하기 위한 기법을 제안한다. 제안하는 기법의 동작은 크게 두 단계로 구분될 수 있으며, 첫 번째 단계에서는 슈퍼 프레임의 CFP 구간에서의 데이터 전송 방법을 개선하여 WBAN 간 충돌을 회피하며, 두 번째 단계에서는 채널 접근 방식을 전환함으로써 충돌을 완화한다. 제안하는 기법은 표준 기반의 WBAN과 비교 실험을 수행하여 성능을 검증하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제39C권8호
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• pp.688-695
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• 2014

집이나 사무실과 같은 소규모의 무선 환경에서 UWB 기반의 다양한 네트워크가 혼재할 수 있다. 이들 네트워크들은 각각의 어플리케이션을 위해 독립적으로 동작하기 때문에, 인접한 네트워크간의 데이터 충돌이 발생할 수 있다. 네트워크내의 디바이스들이 많이 공존할 때 데이터 충돌을 피하기 위해 다른 시간대의 자원을 사용할 경우 서비스 제공을 위해 필요한 자원이 부족하게 되는 현상이 발생할 수 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 본 논문에서는 다수의 UWB 시스템들이 공존하기 위한 충돌 회피 기법을 제안하였다. 이를 증명하기 위해, 본 논문에서는 제안된 기법을 시뮬레이터에 적용시켜서 성능 분석을 수행하였다.

• Journal of Platform Technology
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• 제10권3호
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• pp.51-59
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• 2022

최근 혁신적으로 발전하고 있는 기계학습은 다양한 최적화 문제를 해결할 수 있는 중요한 기술이 되었다. 본 논문에서는 기계학습을 활용하여 이종망의 채널 공용화 문제를 해결하는 최신 연구 논문들을 소개하고 주된 기술의 특성을 분석하여 향후 연구 방향에 대해 가이드를 제시한다. 기존 연구들은 대체로 온라인 및 오프라인으로 빠른 학습이 가능한 Q-learning을 활용하는 경우가 많았다. 반면 다양한 공존 시나리오를 고려하지 않거나 망 성능에 큰 영향을 줄 수 있는 기계학습 컨트롤러의 위치에 대한 고려는 제한적이었다. 이런 단점을 극복할 수 있는 유력한 방안으로는 ITU에서 제안한 기계학습용 논리적 망구조를 기반으로 망 환경 변화에 따라 기계학습 알고리즘을 선택적으로 사용할 수 있는 방법이 있다.

• 대한수학회논문집
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• 제21권4호
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• pp.701-717
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• 2006

The positive coexistence of a simple food chain model with ratio-dependent functional response and cross-diffusion is discussed. Especially, when a cross-diffusion is small enough, the existence of positive solutions of the system concerned can be expected. The extinction conditions for all three interacting species and for one or two of three species are studied. Moreover, when a cross-diffusion is sufficiently large, the extinction of prey species with cross-diffusion interaction to predator occurs. The method employed is the comparison argument for elliptic problem and fixed point theory in a positive cone on a Banach space.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제49권3호
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• pp.1-7
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• 2012

본 논문에서는 TV 화이트 스페이스(TV White Space; TVWS)에서 이종 시스템 간 채널 선택 방법에 대하여 다루도록 한다. 먼저, 대상이 되는 시스템 구조에 대하여 정의한다. 그리고 정의된 시스템 구조에서 TVWS에 서로 다른 시스템들이 공존하는 경우 여러 개의 TVWS 채널들을 공존하는 시스템들이 어떻게 나누어 쓸 것인지를 정의한다. 구체적으로는 TVWS에 서로 다른 대역폭을 가지는 시스템들이 공존하는 경우 전체적으로 채널이 남는다고 하더라도 좁은 대역폭을 가지는 채널들만 남은 경우 넓은 대역폭을 가지는 기기는 채널 사용 기회가 없어져서 Blocking이 되어버린다. 그러므로 대역폭의 차이로 인하여 채널을 새로운 시스템에 할당하는데 있어서 제한이 되는 상황을 최소화시키기 위하여 TV 채널 공유 시스템에게 할당할 채널을 선택하는데 있어서 넓은 단위의 사용 가능한 채널을 최대한 남겨두고 좁은 단위의 사용 가능한 채널부터 선택하는 방법을 제안한다. 제안된 방법은 IEEE 802.19.1 시스템 구조뿐만 아니라 일반적인 용도에서 TVWS의 주파수 사용 효율을 높여준다.