• 인터넷정보학회논문지
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• 제15권2호
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• pp.9-18
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• 2014

인체에 부착된 센서들의 위치는 인간의 신체적 활동에 따라 자주 이동된다. 이에 따른 노드 위치 이동과 비가시선상의 문제들은 무선 인체 통신망에서 핫 스팟과 에너지 효율, 그리고 신뢰적인 통신 성능에 영향을 미친다. 우리는 빈번히 변화하는 네트워크 토폴로지와 채널 조건을 고려한 포워딩을 결정하는 방법을 제안하였다. 본 논문에서는 각 노드의 라우팅 레벨에서 입, 출력 링크들의 비율에 근거하여 포워딩 비율과 패킷들의 크기를 제어한다. 또한 패킷 크기와 포워딩 비율 제어를 지원하는 격자 기반의 연결을 확장함으로써 네트워크 토폴로지를 견고하게 한다. 본 논문의 시뮬레이션은 이러한 접근들이 네트워크 수명을 48.2% 증가시키는 것뿐 아니라 약 6.08%의 패킷 전달율의 증가가 있음을 증명한다. 또한 핫 스팟 문제도 본 제안을 통해 해결된다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제10권5호
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• pp.424-434
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• 2017

산업 무선 센서 네트워크에서는 많은 응용들이 복합적인 서비스 품질 지원을 요구한다. 본 논문에서는 산업 무선 센서 네트워크에서 실시간 서비스의 신뢰성을 향상시키기 위하여 기회적 실시간 모니터링 데이터 전달 프로토콜을 제안한다. 전송 실패를 복구하기 위해 가장 많이 알려진 재전송 기법들은 실시간 요구사항에 위배되는 추가적 딜레이를 발생시키기 때문에 실시간 데이터 전달에 적절치 않다. 제안 프로토콜은 무선 네트워크의 브로드캐스팅 특성과 시간적 기회 제공 방법을 사용한다. 브로드캐스팅 특성을 통해서 라디오 반경 내 모든 이웃에게 전달하고, 시간적 기회 제공 방법으로 중계 우선순위를 정하여 모든 노드들이 중계 기회를 얻을 수 있게 한다. 제안 방안은 최대한 많은 노드가 라우팅에 참여하여 실시간 데이터 전송 확률을 높인다. 시뮬레이션을 통하여 제안 방안이 실시간 데이터 전송과 신뢰성 측면에서 우월함을 보인다.

• 센서학회지
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• 제19권1호
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• pp.17-24
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• 2010

This paper describes a real time reliable monitoring method and analysis system using wrist type oximeter for ubiquitous healthcare service based on IEEE 802.15.4 standard. Photoplethysmograph(PPG) is simple and cost effective technique to measure blood volume change. In order to obtain and monitor physiological body signals continuously, a small size and low power consumption wrist type oximeter is designed for the measurement of oxygen saturation of a patient unobtrusively. The measured data is transferred to a central PC or server computer by using wireless sensor nodes in wireless sensor network for storage and analysis purposes. LabVIEW server program is designed to monitor stress indicator from heart rate variability(HRV) and process the measured PPG to accelerated plethysmograph(APG) by appling second order derivatives in server PC. These experimental results demonstrate that APG can precisely describe the features of an individual's PPG and be used as estimation of vascular elasticity for blood circulation.

• Journal of Communications and Networks
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• 제18권5호
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• pp.796-805
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• 2016

In many wireless sensor network (WSN) applications, the information transmitted by an individual entity or node is of limited use without the knowledge of its location. Research in node localization is mostly geared towards multi-hop range-free localization algorithms to achieve accuracy by minimizing localization errors between the node's actual and estimated position. The existing localization algorithms are focused on improving localization accuracy without considering efficiency in terms of energy costs and algorithm convergence time. In this work, we show that our proposed localization scheme, called DV-maxHop, can achieve good accuracy and efficiency. We formulate the multi-objective optimization functions to minimize localization errors as well as the number of transmission during localization phase. We evaluate the performance of our scheme using extensive simulation on several anisotropic and isotropic topologies. Our scheme can achieve dual objective of accuracy and efficiency for various scenarios. Furthermore, the recently proposed algorithms require random uniform distribution of anchors. We also utilized our proposed scheme to compare and study some practical anchor distribution schemes.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제43권1호
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• pp.19-24
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• 2006

무선 센서 네트워크는 사람이 접근할 수 없는 곳에서 감시와 정보 수집과 같은 다양한 응용분야를 가진다. 무선 센서 네트워크의 주된 연구는 에너지 소모의 감소와 데이터의 신뢰성이다. 전방향 오류 정정(FEC)을 이용한 시스템은 FEC를 사용하지 않은 시스템 보다 적은 전송 전력으로 목표하는 데이터의 신뢰성을 제공한다. 본 논문에서는 무선 센서 네트워크를 위한 FEC로 다양한 부호율(0.53, 0.81, 0.91)을 가지는 LDPC부호의 사용을 제안한다. 또한 채널로 AWGN채널에 노드 간의 간섭을 고려한다. 제안한 시스템은 낮은 SNR에서 높은 신뢰도를 가지는 데이터 전송뿐만 아니라 데이터 전송 전력의 감소를 가진다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제13권6호
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• pp.1215-1221
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• 2009

본 연구에서는 무선 센서네트워크 환경에서 요구하는 데이터 전달의 신뢰성 향상을 위해 기능성 노드를 제안한다. 생체신호 모니터링을 위해 기존의 지속적인 생체신호 전송시 발생하는 데이터 손실을 줄이기 위해 비정상적인 QRS-complex 검출이 가능한 센서노드를 이용하고, Ad-hoc 네트워크 환경에서 비정상적인 QRS-comoplex 발생시에만 데이터를 전송함으로써 무선 센서네트워크 내에 발생되는 데이터량을 줄일 수 있었다. 본 연구에서 Ad-hoc 환경에서의 기능성 노드를 사용함으로써 그 결과 의료 목적을 위한 무선 센서네트워크에서 전체 패킷발생을 줄여 센서노드의 전력소모를 크게 줄이고 시스템의 신뢰도를 크게 높이는 것으로 확인되었다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2006년도 한국컴퓨터종합학술대회 논문집 Vol.33 No.1 (D)
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• pp.136-138
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• 2006

The high-rate Wireless Personal Area Networks (WPANs) which IEEE 802.15.3 standard support, foster the Digital Home Network (DHN) scenarios with high rate multimedia data transmission. Actually, there are a few routing protocols for ad-hoc networks which considered the terminal location information and routing metric to reduce the energy consumption and optimize the routing path in mobile system. Based on other routing protocols, this paper presents the reliable location-based routing algorithm which is an adaptation to these networks.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제17권2호
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• pp.190-197
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• 2011

In industrial distributed control systems, sensors collect data from the physical environment periodically and transmit them to the actuators, which process the control operations based on the received data. For the effective operation of the control systems, the data transmitted by the sensors has to be delivered to the actuators reliably within the deadline, and if the message reception rate of the actuators becomes lower than a threshold, then the performance of the control systems drops greatly. This paper suggests a message routing protocol to transmit periodic messages reliably in a distributed control system based on wireless sensor networks. For reliable message transmission, the proposed protocol selects a routing path whose end-to-end message reception rate is the highest before transmitting data messages. The proposed protocol has the capability of maintaining a target message reception rate for each flow. To maintain the required target reception rate, each destination monitors the actual message reception rate periodically and transmits a feedback message to the source if it drops below the target reception rate. On receiving the feedback message, the source tries to find a new path which can satisfy the target rate. The performance of the proposed protocol has been evaluated using simulation and compared with other protocols in terms of the message reception rate, the message delay and delay jitter, and so on. The simulation results show that the proposed protocol has a higher message reception rate and comparable message delay and delay jitter to other protocols. The simulation results also show that the proposed protocol has an ability to adapt well to the dynamic network traffic change.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제8권6호
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• pp.131-140
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• 2009

Wireless Body Area Network (WBAN)을 위한 핵심과제 중 하나는 에너지 제약적 센서노드에 에너지 효율적이고 유연한 작업주기 기술을 적용하여 네트워크 수명을 극대화하는 것이다. 본 논문에서는 WBAN에 적합한 일반용, 응급용, 그리고 주문형(on-demand) 방식의 트래픽을 신뢰 있게 전달하는 방법의 효율적인 MAC 프로토콜을 제안한다. 본 프로토콜은 두 가지 방식의 웨이크 업(Wakeup) 메커니즘을 지원하며 첫 번째는 트래픽 기반의 웨이크 업 메커니즘으로 이는 노드의 트래픽 패턴을 이용하여 일반 트래픽을 수용한다. 또한, 두 번째 방식은 레디오 웨이크 업 통신 메커니즘이며 이는 웨이크업 전송을 이용하여 응급 및 온 주문형 트래픽을 수용한다. 본 논문에서는 제안한 프로토콜이 WBAN 시스템의 수명기간을 향상 할 뿐만 아니라 불규칙적으로 발생하는 사건들을 처리 할 수 있는 신뢰적인 방법을 제공함을 알 수 있다. 시뮬레이션 통하여 제안된 프로토콜의 성능이 WiseMac을 전력 소모 및 지연 측면에서 우수한 성능향상을 보여준다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제48권5호
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• pp.16-24
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• 2011

IEEE 802.11 무선 랜은 설치가 쉽고 비용이 적게 들어 무선을 통한 인터넷 서비스 제공에 많이 사용된다. 무선 랜에서 멀티캐스트는 각 수신 단말에게 유니캐스트로 전송하는 방법에 비해 매우 효과적이다. 그러나 IEEE 802.11 무선 랜에서 멀티캐스트 전송은 신뢰성을 제공하지 못한다. 이는 멀티캐스트 데이터가 수신 단말로부터 어떤 피드백도 없이 전송되기 때문이다. 멀티캐스트 전송에 신뢰성을 제공하기 위해 최근에 다양한 프로토콜들이 제안되었다. 그러나 에러 복구 과정에서 많은 제어 패킷의 사용으로 인해 과도한 제어 오버헤드가 발생하고 모든 수신 단말을 만족시키기 위해 많은 재전송이 이루어지기 때문에 여전히 신뢰성과 효율성에 있어 문제점을 가지고 있다. 본 논문에서는 간단하고 효과적인 PTRM (Proactive Transmission based Reliable Multicast) 방법을 제안한다. 제안된 방법은 패리티 패킷을 생성하고 수신 단말간 독립적인 패킷 손실의 영향을 줄이기 위해 블락 코드를 이용한다. PTRM 방법은 패리티 패킷을 생성한 후에 수신 단말의 데이터 패킷 에러 율을 고려하여 수신 단말이 에러 복구를 위해 필요한 데이터 패킷 수를 계산하고 해당하는 수만큼의 데이터 패킷을 전송한다. 그리고 나서 수신 단말로부터 피드백을 요청한다. 기존 방법은 각 데이터 패킷에 대해 피드백을 요청하지만, 제안된 방법은 여러 데이터 패킷을 전송한 후에 한 번의 피드백을 요청한다. 따라서 과도한 제어 오버헤드를 줄일 수 있다. 시뮬레이션 결과를 통해 제안하는 방법이 매우 효과적임을 알 수 있다.