This paper proposes an adaptive trajectory generation strategy of using on-line ZMP information and an impedance control method for biped robots. Since robots experience various disturbances during their locomotion, their walking mechanism should have the robustness against those disturbances, which requires an on-line adaptation capability. In this context, an on-line trajectory planner is proposed to compensate the required moment for recovering stability. The ZMP equation and sensed ZMP information are used in this trajectory generation strategy. In order to control a biped robot to be able to walk stably, its controller should guarantee stable footing at the moment of feet contacts with the ground as well as maintaining good trajectory tracking performance. Otherwise, the stability of robot will be significantly compromised. To reduce the magnitude of an impact and guarantee a stable footing when a foot contacts with the ground, this paper. proposes to increase the damping of the leg drastically and to modify the reference trajectory of the leg. In the proposed control scheme, the constrained leg is controlled by impedance control using the impedance model with respect to the base link. Computer simulations performed with a 3-dof environment model that consists of combination of a nonlinear and linear compliant contact model show that the proposed controller performs well and that it has robustness against unknown uneven surface. Moreover, the biped robot with the proposed trajectory generator can walk even when it is pushed with a certain amount of external force.
본 논문은 전송 전력과 전송 범위가 서로 다른 이기종 무선 통신망이 경쟁 기반의 채널 접속 프로토콜을 사용하여 공존하는 경우 채널 공유의 형평성과 효율에 관해 분석한다. 먼저, 기존에 널리 사용되는 경쟁 기반의 채널 접속 메커니즘인 CSMA(Carrier Sensing Multiple Access) 프로토콜을 사용하여 채널을 공유하는 경우, 이기종 시스템간의 반송파 감지의 비대칭성과 간섭으로 인한 전송실패를 인지하지 못하는 이진 지수 백오프 메커니즘과 링크 적응 메커니즘에 의해 채널이 불공평하게 공유됨을 밝힌다. 다음으로, 공간 재사용성과 공평한 채널 공유를 동시에 보장할 수 있는 반송파 감지 문턱값의 조건을 유도하고, 통신망의 처리율에 관한 수학적인 모형을 수립하여 경쟁 윈도우와 전송 속도가 채널 공유의 형평성과 효율에 끼치는 영향을 분석한다. 마지막으로, 다양한 환경에서의 모의 실험을 수행하여 공평한 채널 공유를 위한 여러 가지 접근 방법의 채널 공유 성능을 비교한다.
본 논문은 Bluetooth 환경에서 SAR-QT (Segment And Re-assembly Quick Transfer) 알고리즘을 사용하여 WAP (Wireless Application Protocol) 성능을 향상시키기 위한 WAP 패킷의 전송 시간을 분석하였다. 이러한 WAP의 전송 능력을 향상시키기 위한 한 방법으로 SAR-QT의 과정은 WTP (Wireless Transaction Protocol) 상위 계층에서 내려온 전체 메시지를 분할한 다음 베이스밴드에서 패킷을 전송하게 된다. 그리고 Bluetooth 피코넷 환경에서 SAR-QT 알고리즘을 사용하여 Bluetooth 패킷 타입 중 DM (Data-Medium rate) 1, DM3, DM5에 따른 WAP over Bluetooth의 패킷 전송 시간을 분석하였다. 이 SAR-QT 알고리즘은 멀티 슬롯으로 전송할 경우 L2CAP (Logical Link Control And Adaptation Protocol) 에이스밴드 패킷 전송 시간을 감소시킨다. 결과로부터, WAP over Bluetooth 환경에서 WAP 패킷의 전송 시간을 줄이기 위해서 WTP 패킷 크기가 증가해야 한다는 점을 알 수 있었다 또한, 이러한 무선 채널을 고려한 Rician 페이딩 환경에서 WAP over Bluetooth의 적당한 패킷 크기를 구할 수 있었다.
수중 IoT 네트워크에서 센서 노드는 지속적인 전력 공급이 어렵기 때문에 제한된 상황에서 소비 전력과 네트워크 처리량의 효율성이 매우 중요하다. 이를 위해 기존의 무선 네트워크에서는 SNR(Signal Noise Rate)과 BER(Bit Error Rate)의 높은 연관성을 기반으로 적응적으로 통신 파라미터를 선택하는 AMC(Adaptive Modulation and Coding) 기술을 적용한다. 하지만 본 논문의 실험 결과, 수중에서 SNR과 BER 사이의 상관 관계가 상대적으로 감소함을 확인하였다. 따라서 본 논문에서는 SNR과 함께 다중 파라미터를 동시에 사용하는 딥러닝 기반 BER 예측 모델(MLP, Multi-Layer Perceptron)을 적용한다. 제안하는 BER 예측 모델은 처리량이 가장 높은 통신 방법을 찾아낼 수 있고, 시뮬레이션 결과 85.2%의 높은 정확도와 네트워크 처리량은 기존 처리량보다 4.4배 높은 성능을 보여주는 우수한 성능을 확인하였다.
무선 이동 네트워크에서 대부분의 패킷 손실은 네트워크 체증(congestion)보다는 전송(propagation) 오류에 의해 발생된다. 이러한 전송 오류에 의한 패킷 손실을 방지하여 전송 효율을 향상하기 위해 무선 네트워크에서는 FEC(Forward Error Correction)알고리즘을 채택하고 있다. 그러나 정적인 FEC방식은 연속적으로 변화하는 무선 채널의 전송 오류율에 알맞은 정정 코드(check code)를 채택하지 못해 도리어 전송 효율이 저하되는 문제가 있다. 이러한 문제를 개선하기 위해서는 채널의 상태에 따라 FEC를 동적으로 변경하는 것이 필요하다. 본 논문은 무선 채널 특성의 이론적 분석과 저 출력 라디오파를 이용하는 센서(sensor) 네트워크상에서의 실험적 측정을 통해서, 적응적 FEC 기법이 무선 네트워크의 전송 성능을 향상시킬 수 있다는 것을 보여준다. 또한 전송 에러률이 $10^{-3}$ 정도로 상당히 오류가 많은 무선 네트워크에서 적용할 수 있는 적응적 FEC 기법, FECA(FEC-level Adaption)기법을 제안한다. 마지막으로 FEC 알고리즘의 성능 비교를 위해 패킷 시뮬레이션에서 비트 레벨(bit-level) 오류를 시뮬레이션할 수 있는 통합 시뮬레이션 기법을 소개한다. 통합 시뮬레이션을 통해 FECA는 정적 FEC에 비해서 지속적으로 무선 채널 오류률에 알맞는 FEC 정정 코드를 채택하여 성능을 향상시키는 것을 확인하였다.
ATM은 패킷 데이터 서비스 통신에 적합한 통신방식으로 데이터, 음성, 영상 등의 서비스를 동시에 지원할 수 있다. 이러한 ATM의 QoS를 보증하기 위해서는 패킷 데이터를 전송하는 소스 비율에 대해 네트워크 초과적조 조건을 조절하는 것이 필요하는데 대부분의 제어알고리즘이 임계값을 기반으로 한 피드백 제어방식이다. 그러니 실시간 음성 트레픽과 같은 서비스는 네트워크 상에서 데이터 서비스 동안에 동적인 연결이 설정되고 종료될 수 있으므로 피드벡 제어정보가 지연된다면 고속으로 서비스된 음성 데이터에 대한 품질은 소스의 목적지 사이의 시간 지연으로 인해 손실될 수 있다. 본 논문에서는 제시된 최소평균제곱오차에 근거를 둔 제어 알고리즘은 예시적인 피드백 제어로 피드백 제어를 위해 미지함수의 기울기와 버퍼크기를 이용하여 미래의 버퍼크기를 예측하려 하였으며 시뮬레이션 질과 본 논문에서 제시한 제어 알고리즘은 효과적임이 증명되었다.
ATM은 패킷 데이터 서비스 통신에 적합한 통신방식으로 데이터, 음성, 영상 등의 서비스를 동시에 지원할 수 있다. 이러한 ATM의 QoS를 보증하기 위해서는 패킷 데이터를 전송하는 소스 비율에 대해 네트워크 초과적조 조건을 조절하는 것이 필요한데 대부분의 제어알고리즘이 임계값을 기반으로 한 피드백 제어방식이다. 그러나 실시간 음성 트래픽과 같은 서비스는 네트워크 상에서 데이터 서비스 동안에 동적인 연결이 설정되고 종료될 수 있으므로 피드백 제어정보가 지연된다면 고속으로 서비스된 음성 데이터에 대한 품질은 소스와 목적지 사이의 시간 지연으로 인해 손실될 수 있다. 본 논문에서 제시한 최소평균제곱오차에 근거를 둔 제어 알고리즘은 예시적인 피드백 제어로 피드백 제어를 위해 미지함수의 기울기와 버퍼크기를 이용하여 미래의 버퍼크기를 예측하려 하였으며 시뮬레이션 결과 본 논문에서 제시한 제어 알고리즘은 효과적임이 증명되었다.
무선 채널은 유선 채널과 달리 시간적 공간적으로 지속적으로 변화하는 특성을 가지고 있으며 이는 네트워크의 성능 변화에도 많은 영향을 미치고 있다. 이러한 채널의 변화에 대응하여 네트워크의 성능을 향상하고자 하는 노력이 많이 이루어져 왔으며 이는 지역 통신으로 각광받고 있는 Wi-Fi도 예외는 아니다. 기존의 Wi-Fi 네트워크에서의 채널에 적응하여 역동적 속도 조절방식은 Flat-fading에 기반을 두어 이루어져 왔으나 대부분의 Wi-Fi 네트워크가 Indoor상황에서 이루어지기에 오히려 Frequency selective한 채널에 대응하는 방식의 속도 조절 방식이 요구되어지고 있다. 그러나 이러한 방식은 지속적으로 변화하는 채널에 적응하기에는 너무나 큰 overhead를 만들어 옴에 따라 적용되지 못하고 있었다. 본 논문에서는 각 sub-carrier별로 다양한 Rate를 적용할 수 있는 Layer-2 protocol을 제안한다. 제안된 프로토콜은 기존의 sub-carrier별 속도 조절시에 문제시 되는 overhead 의 증가문제를 단 한 개의 OFDM 심벌을 추가함으로써 혁신적으로 개선할 수 있었고 이를 통하여 네트워크의 성능 향상을 가져오게 되었다. 제안된 프로토콜은 simulation과정을 통하여 그 성능의 우월성을 입증하였다.
멀티미디어 응용 서비스의 요구가 증대됨에 따라 멀티미디어 QoS (Quality of Service) 제공이 중요한 문제로 다루어지고 있다. 이에 따라 양끝단 시스템의 응용계층에서 혼잡 제어를 통하여 QoS를 제공하려는 많은 연구가 진행되고 있다. 본 논문에서는 송신측과 수신측이 적절한 협력을 바탕으로 전송 속도를 조절함으로서 혼잡에 대응하는 유니케스트 응용에 적합한 새로운 혼잡 제어 알고리즘인 RRC-OTT (Receiver-based Rate Control with One-way Trip Time)를 제안하였다. RRC-OTT 알고리즘은 수신측에서 받아들이는 패킷의 도착 분포를 분석하여 네트워크의 혼잡 상황을 파악하고 이에 따라 적절한 시기에 송신측으로 회신 정보 (ACK 패킷)를 보내줌으로서 전송 속도를 조절하도록 설계되었다. 시뮬레이션을 통하여 RRC-OTT 알고리즘이 기존의 송신측 중심 흔잡제어 알고리즘인 RAP (Rate Adaptation Protocol)에 비하여 ACK 패킷 오버헤드를 현저히 줄일 수 있었고 멀티미디어 QoS 측면에서 훨씬 낮은 지터 분포를 나타냄을 확인하였다.
1987년(年) 국제(國際) 미작연구소(米作硏究所)(IRRI)에서 벼와 잡초(雜草)의 건물생산(乾物生産) 및 종자(鐘子) 생산특성(生産特性)을 조사(調査)하여 이들 특성(特性)이 환경적응(環境適應) 전략(戰略)과의 관계(關係)를 구명(究明)하기 위해 벼 2품종(品種)과 논잡초(雜草) 7종(種)을 공시(供試)하여 시험(試驗)하였던 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 환경적응(環境適應) 전략(戰略)은 잡초(雜草)에 따라 다르게 나타났으며, 대체(大體)로 종자생산(鐘子生産) 전략(戰略)이 가장 중요(重要)한 적응(適應) 전략(戰略)이었다. 방동산이 과(科) 잡초(雜草)인 바람하늘직이와 알방동산이는 높은 재생력(再生力)(Ratooning ability))과 낮은 상대개화(相對開花) 건물중(乾物重)(첫 개화시(開花時) 건물중(乾物重)/일생중(一生中) 최대(最大) 건물중(乾物重)${\times}$100))으로 대단(大斷)히 많은 종자(種子)를 효율적(效率的)으로 생산(生産)하였으며, 광엽잡초(廣葉雜草)인 물달개비와 여뀌바늘의 경우 높은 조형력((造形力)(Plasticity))과 낮은 상대개화건물중(相對開花乾物重)(물달개비), 또는 매우 높은 광합성(光合成) 효율(效率)(여뀌바늘)을 통(通)하여 많은 종자(種子)를 효율적(效率的)으로 생산(生産)하였고, 화본과(禾本科) 잡초(雜草)인 피 종류(種類)는 효율적(效率的)인 생장(生長)(순동화율(純同化率), 상대생장율(相對生長率))과 높은 Ratooning ability(Echinochloa glabrescens, 강피일종 및 Echinochloa colona, 돌피 일종) 또는 낮은 상대개화건물중(相對開花乾物重)(E. glabrescens)을 통(通)하여 효율적(效率的)인 종자생산(鐘子生産)을 하였다. 수확지수(收種指數)(Harvest index)는 벼에 비(比)해 잡초(雜草)가 전반적(全般的)으로 낮았고, 재생력(再生力)(Ratooning ability)은 바람하늘직이가 가장 높았고, 다음으로는 알방동산이, E. colona, E. glabrescens 순(順)이였다. 종자생산력(種子生産力)은 알방동산이(주당(株當) 약(約)279,000개(個))와 여뀌바늘(268,000개(個)/주(株)이 가장 높았고, 벼는 가장 낮은 종자생산력(種子生産力)을 보였다(1,300~6,100개(個)/주(株)). 그러나 종자(種子)무게는 종자수(種子數)와는 부(負)의 상관관계(相關關係)를 보였다(대수관계식(對數關係式)).
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[게시일 2004년 10월 1일]
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