• 한국전자파학회논문지
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• 제18권3호
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• pp.257-264
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• 2007

본 논문은 IEEE 802.11a의 표준 규격$(5.15\sim5.25\;GHz,\;5.25\sim5.35\;GHz,\;5.725\sim5.825\;GHz)$을 하나로 통합할 수 있는 광대역, 고이득 안테나를 설계 및 제작하였다. 광대역 구현을 위해 사각 패치에 평행한 이중 슬롯을 삽입하였으며, 동축 프로브 급전 방식을 적용하여 슬롯에 의한 정전 성분을 상쇄시키고, $\lambda_g/4$ 임피던스 변환기를 Taper형 선로로 구성하여 광대역 임피던스 정합이 용이하게 하였다. 안테나의 이득을 개선하기 위하여 $2\times2$ 배열 구조로 최종 설계하였으며, 최종 제작한 안테나는 $5.01\sim5.95\;GHz(B/W\doteqdot940\;MHz)$ 대역에서 return loss -10 dB 이하의 양호한 반사 손실과 13 dBi 이상의 높은 이득을 얻을 수 있었다.

• 한국통신학회논문지
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• 제38B권5호
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• pp.315-327
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• 2013

Wireless Body Area Network (WBAN)은 인체 주변 3~5m 이내의 영역에서 의료 및 비의료 장치들로 구성된 네트워크이다. 다양한 서비스를 제공해야 하는 WBAN은 저전력, 다양한 전송률, 데이터 우선순위 등의 요구사항들을 만족시켜야 한다. 특히, 생체 정보 모니터링을 위한 노드들은 배터리 교체가 어렵고 따라서 한정된 배터리로 동작해야 하기 때문에 에너지 효율과 전송 효율이 중요하다. 본 논문에서는 에너지 효율적인 전송을 위하여 노드의 전송해야 하는 데이터양에 따른 전송주기 조절 알고리즘을 제안한다. 또한 데이터 우선순위에 따른 전송보장을 위하여 에너지검출 구간을 추가하여 우선순위를 보장할 수 있는 구조를 제안하며, 서로 다른 전송주기를 갖는 같은 우선순위 기반 데이터 전송에서 충돌을 줄이기 위하여 전송에 실패한 노드의 우선순위를 높여줌으로써 충돌을 줄일 수 있는 방법을 제안한다. 제안하는 알고리즘의 성능 비교를 위하여 IEEE 802.15.6 표준 Slotted Aloha 전송 방식과 비교한 결과 충돌 회피율의 상승으로 최대 채널 효율이 높아지고, 에너지 소모량이 적어지는 것을 확인하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제29권12C호
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• pp.1623-1632
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• 2004

본 논문에서는 전형적인 실내 무선 채널 환경에서 초광대역 (Ultra Wide Band; UWB) 신호의 고속 동기 획득을 위한 Single-Dwell 연속 통기 탐색 기반의 Linear 탐색 알고리즘 및 Bit Reversal 탐색 알고리즘에 대한 성능분석을 수행하였다. IEEE 802.15 Task Group 3a UWB 실내 무선 채널 환경에서 프레임 구간 및 탐색 단위 구간 등의 변화에 따른 모의실험 결과. Linear 탐색 알고리즘보다 Bit Reversal 탐색 알고리즘이 정규화된 평균 동기 획득 소요 시간에 대해 단연 우수함을 확인하였으며, 탐색 종료 구간의 범위 변화에 따른 정규화된 평균 동기 획득 소요 시간이 이상적인 경우와 거의 일치함을 확인하였다. 특히, Bit Reversal 탐색 알고리즘의 경우 탐색 단위 구간이 세밀할수록 동일한 소요 시간에 대해 더욱 정확한 동기 획득 성능을 얻음을 확인할 수 있었다.

• 한국통신학회논문지
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• 제34권10A호
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• pp.760-768
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• 2009

본 논문에서는 선박에 적용할 e-네비게이션을 위한 HR(high rate)-WPAN(Wireless Personal Area Network) 시스템에 대한 전송 파라미터를 분석하여 최적 전송파라미터 선택방식을 제시한다. 본 논문에서는 IEEE 802.15.3 CSMA/CA기반의 HR-WPAN을 SAN(Ship Area Network)에 적용할 경우에 고려되어야하는 에너지 효율성 측면에서의 전송파라미터들을 분석하고 에너지를 절약할 수 있는 전송파라미터 결정방식에 대하여 각 선박환경별로 분석하여 제안한다. 특히 SAN환경에서 무선채널의 경로손실(path loss)을 결정하는 가장 큰 파라미터인 선박의 다양한 재질을 고려하여 각 HR-WPAN의 전송파라미터별로 에너지 소모량을 분석하여 파라미터 선택방안을 제시한다. 시뮬레이션 결과 선박환경에 따라서 전송률 선택방식, 전송전력 조절 방식 및 데이터 분할크기의 적절한 선택에 따라 에너지 효율성능이 결정됨을 보였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제34권10A호
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• pp.769-775
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• 2009

본 논문에서는 선박용 해양텔레매틱스(Maritime Telematics)를 위한 무선 PAN(WPAN: Wireless Personal Area Network) 시스템의 에너지 효율성을 결정하는 전송파라미터를 분석하여 최적의 전송파라미터 선택 방안을 제시한다. 본 논문에서 고려하는 WPAN 시스템은 IEEE 802.15.3의 TDMA 기반의 HR(high rate)-WPAN으로 선박네트워크에 적용할 경우에 고려되어야하는 전송 파라미터를 분석하고 에너지를 절약할 수 있는 전송파라미터 결정방식에 대하여 제안한다. 특히 선박환경에서 에너지 소모량과 밀접한 채널 파라미터인 경로손실(path loss)을 결정하는 선박의 구성재질(철골구조의 대형선박, FRP소재의 중소형선박)과 HR-WPAN 전송파라미터들에 따른 에너지 소모량을 분석하고 에너지 효율성을 극대화할 수 있는 선택방안을 제시한다. 시뮬레이션 결과 각 선박환경에 따라 전송률 선택방식, 전송전력 조절 방식 및 데이터 분할(fragment)크기의 선택에 따라 에너지 효율성능이 결정됨을 보였고 최적의 선택방안을 제시하였다.

• 정보보호학회논문지
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• 제21권3호
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• pp.27-35
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• 2011

무선 센서 네트워크(wireless sensor network)의 센서 노드는 특성상 전력 소모량, 전송 속도 및 도달 거리 등이 고려되어 설계되야 하며, 여러 형태의 공격(도청, 해킹, 가입자 비밀정보 유출, 서비스 도착상태 등)에 안전해야 한다. 최근 유럽연합의 eSTREAM 공모사업에서 소프트웨어 분야에 선정된 Rabbit 알고리듬은 ISO/IEC 18033-4 기술분야에 추가 선정되었으며 무선 센서 네트워크에 적용 가능한 스트림 암호이다. 이러한 Rabbit 알고리듬은 이론적 분석에 의해 부채널분석 공격에 대한 복잡도가 중간수준(medium)으로 평가됨에 따라, 본 논문에서는 Rabbit에 대한 전력분석 공격방법을 제안하고 실험을 통하여 검증하였다. 실험을 위해서 프로그래밍이 가능한 고성능 8비트 RISC 계열의 AVR 마이크로프로세서 (ATmega128 L)를 장착한 IEEE 802.15.4/ZigBee 보드에 전력분석 공격의 대응방법이 적용되지 않은 시스템을 구현하고, 해밍무게 모델을 적용한 전력분석 공격을 실시하였다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제7권2호
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• pp.104-114
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• 2005

This work presents a concept and the related analysis of the traffic performance for a wireless broadband system based on fixed relay stations acting as wireless bridges. The analysis focuses on the important performance indicators end-to-end throughput and delay, taking into account the effects of an automated repeat request protocol. An extension to a MAC frame based access protocol like IEEE 802.11e, 802.15.3, 802.16a, and HIPERLAN2 is outlined and taken as basis for the calculations. The system is intended for both dense populated areas as an overlay to cellular radio systems and to provide wide-area broad-band coverage. The two possible deployment scenarios for both dense urban and wide-area environments are introduced. Analytical and validating simulation results are shown, proving the suitability of the proposed concept for both of the mentioned scenarios. It is established that the fixed relaying concept is well suited to substantially contribute to provide high capacity cellular broad-band radio coverage in next generation (NG) cellular wireless broadband systems.

• 전자공학회논문지
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• 제50권7호
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• pp.3-9
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• 2013

본 논문에서는 IR-UWB (Ultra Wideband-Impulse Radio) 시스템을 위한 선택적 가중치를 적용한 에너지 검출기와 이에 적합한 동기 방법이 제안되었다. 구현이 용이한 에너지 검출기(ED)는 IR-UWB 시스템의 수신기로 많이 사용되나, 심볼 주기로 샘플링 된 에너지를 데이터 검출에 이용하기 때문에 수신 성능이 좋지 않은 단점이 있다. 이러한 단순한 에너지 검출기의 성능을 개선하고자 가중치를 적용한 에너지 검출기가 제안 되었다. 가중치를 적용한 에너지 검출기는 데이터 검출 이전에 동기 획득과 함께 가중치의 결정이 요구된다. 한편, 에너지를 이용한 검출 방법에서 최적의 가중치는 에너지 값이 되기 때문에 동기 획득과 가중치 획득이 동시에 이루어질 수 있다. 본 논문에서는 이러한 점을 이용하여 심볼 동기와 가중치 획득을 동시에 얻는 간단한 동기 방법을 제안한다. 또한, 제안된 알고리즘에서는 잡음 레벨 이하의 구간은 에너지 누적에서 제외함으로써 기존의 WED 보다 간단하지만 낮은 SNR에서 좀 더 향상된 성능을 가진 수신기를 얻을 수 있게 된다. 제안된 알고리즘은 IEEE 802.15.4a의 프리앰블 심볼과 채널 모델을 이용해 모의실험을 통해 검증되었다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제16권10호
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• pp.73-81
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• 2011

WBAN(Wireless Body Area Network) 기술은 인체 내부 및 외부에 부착한 센서 노드를 무선으로 연결하여 통신할 수 있는 근거리 무선 통신 기술로서 IEEE 802.15.6 TG BAN을 중심으로 물리 계층, 데이터 링크 계층, 네트워크 계층 및 응용 계층 등에서 표준화가 진행되고 있다. WBAN은 응용서비스의 종류에 따라 의료용과 비의료용으로 나눌 수 있다. 의료용 응용서비스의 경우데이터 전송 특징이 주기적이고 전송률이 상이한 의료용 센서를 사용하기 때문에 데이터 전송시 QoS를 보장하기 위하여 GTS 전송방식을 사용한다. 본 논문에서는 WBAN 환경에 적합한 MAC 프로토콜을 제안하였다. 첫 번째 WBAN 기반의 슈퍼프레임 구조와 프리미티브를 제안하였다. 두 번째 WFQ(Weighted Fair Queuing)기반의 GTS 채널 이용률 향상 알고리즘을 제안하였다. 제안한 스케줄링 방식은 i-Game(라운드로빈 스케줄링 방식)과 비교하여 채널 이용률을 향상시키는 것을 알 수 있다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제13권1호
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• pp.32-42
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• 2011

Frequency reuse among relay stations (RSs) in a down-link access zone is widely adopted for throughput enhancement in IEEE 802.16j relay networks. Since the areas covered by the RSs or the base station (BS) may overlap, some mobile stations (MSs) at the border between two neighboring transmitting stations (RS or BS) using an identical frequency band may suffer severe interference or outage. This co-channel interference within the cell degrades the quality of service (QoS) fairness among the MSs as well as the system throughput. Exclusive use of a frequency band division (orthogonal resource allocation) among RSs can solve this problem but would cause degradation of the system throughput. We observe a trade-off between system throughput and QoS fairness in the previously reported schemes based on frequency reuse. In this paper, we propose a new frequency reuse scheme that achieves high system throughput with a high fairness level in QoS, positioning our scheme far above the trade-off curve formed by previous schemes. We claim that our scheme is beneficial for applications in which a high QoS level is required even for the MSs at the border. Exploiting the features of a directional antenna in the BS, we create a new zone in the frame structure. In the new zone, the RSs can serve the subordinate MSs at the border and prone to interference. In a 3-RS topology, where the RSs are located at points $120^{\circ}$ apart from one another, the throughput and Jain fairness index are 10.64 Mbps and 0.62, respectively. On the other hand, the throughput for the previously reported overlapped and orthogonal allocation schemes is 8.22 Mbps (fairness: 0.48) and 3.99 Mbps (fairness: 0.80), respectively. For a 6-RS topology, our scheme achieves a throughput of 18.38 Mbps with a fairness of 0.68; however, previous schemes with frequency reuse factors of 1, 2, 3, and 6 achieve a throughput of 15.24 Mbps (fairness: 0.53), 12.42 Mbps (fairness: 0.71),8.84 Mbps (fairness: 0.88), and 4.57 Mbps (fairness: 0.88), respectively.