• ETRI Journal
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• 제41권5호
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• pp.648-657
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• 2019

A cluster topology was proposed with the assumption of zero noise to improve the performance of wireless body area networks (WBANs). However, in WBANs, the transmission power should be reduced as low as possible to avoid the effect of electromagnetic waves on the human body and to extend the lifetime of a battery. Therefore, in this work, we consider a bit error rate for a cluster-based WBAN and analyze the performance of the system while the transmission of sensors and cluster headers (CHs) is controlled. Moreover, a hierarchical topology is proposed for the cluster-based WBAN to further improve the throughput of the system; this proposed system is called as the hierarchical cluster WBAN. The hierarchical cluster WBAN is combined with a transmission control scheme, that is, complete control, spatial reuse superframe, to increase the throughput. The proposed system is analyzed and evaluated based on several factors of the system model, such as signal-to-noise ratio, number of clusters, and number of sensors. The calculation result indicates that the proposed hierarchical cluster WBAN outperforms the cluster-based WBAN in all analyzed scenarios.

• 전자공학회논문지
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• 제52권5호
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• pp.106-114
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• 2015

Wireless Body Area Network(WBAN)은 인체를 중심으로 다양한 의료 센서나 기기들을 연결하는 네트워크 표준으로써, 데이터의 전송률, 우선순위, 지연 시간등의 요구사항을 만족해야 한다. 본 논문에서는 네트워크의 상황에 따라 WBAN 데이터의 우선순위와 전송 지연 시간을 고려하여 WBAN 서비스의 성능을 향상할 수 있는 알고리즘을 제안한다. 이 알고리즘은 허브의 버퍼가 이전보다 혼잡해지면 데이터의 우선순위에 따라 데이터 제거 확률을 적용하여 데이터를 처리하고, 버퍼가 이전보다 원활해지면 데이터의 지연 시간을 고려하여 서비스한다. 기존 알고리즘과의 비교를 통해 제안한 알고리즘이 의료 데이터의 손실률을 낮추고 데이터의 지연 시간을 줄여 WBAN 서비스의 품질이 향상된 것을 확인할 수 있었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제21권7호
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• pp.1313-1319
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• 2017

본 논문에서는 IEEE 802.15.6 초광대역(Ultra Wide Band, UWB) 무선 인체 영역 네트워크(Wireless Body Area Networks, WBAN)에서 다중 홉 전송에 대한 성능을 평가한다. IEEE 802.15.6 UWB WBAN에 대한 물리 계층 패킷 구조와 인코딩, 디코딩 과정을 고려한다. 데이터 페이로드의 길이, 전송 전력 세기, 노드들간 거리에 따라 한 홉 전송, 두 홉 전송, 세 홉 전송에 대한 데이터 전송 성공률과 에너지 효율을 제안하고 분석한다. 시뮬레이션을 통해, 한 홉 전송, 두 홉 전송, 세 홉 전송에서 데이터 페이로드의 길이, 전송 전력 세기, 노드들간 거리의 변화에 따라 달라지는 데이터 전송 성공률과 에너지 효율에 대해 비교하고 평가한다. 최종적으로 다양한 변수와 상황에 따라 다중 홉 전송에 대한 에너지 효율을 파악하고, 에너지 효율이 가장 높은 전송 방법을 택하여 전송할 수 있음을 보인다.

• 한국통신학회논문지
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• 제36권10C호
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• pp.597-604
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• 2011

본 논문에서는 의료용 in-body WBAN (Wireless Body Area Network) 시스템을 위한 GM (Group Manchester code) 변조 방식을 제안한다. 현재 IEEE에서는 WBAN 시스템을 802.15. TG (Task Group) 6로 지정하고 이에 관한 표준화를 진행하고 있다. 높은 전력 효율이 요구되는 WBAN 시스템을 위해 최근 표준화 그룹에서는 PPM(Pulse Position Modulation) 신호 간의 grouping을 통하여 전송률 이득을 얻을 수 있는 GPPM (Group Pulse Position Modulation) 변조 방식이 제안된 바 있으나, 기존 GPPM 방식은 복조 과정의 SNR 손실 및 gray coding의 부재로 인한 BER 성능 열화가 나타나는 단점이 존재한다. 따라서 본 논문에서는 PPM 보다 잡음 성능이 우수한 Manchester code를 기반으로, GM 방식의 BER 성능 최대화를 위한 복조 방식 및 turbo coded GM을 위한 LLR (Log Likelihood Ratio) 판정 방식을 제안하였으며, 다양한 성능 2 분석을 통해 제안된 방식의 우수성을 입증하였다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제16권11호
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• pp.45-56
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• 2011

WBAN은 사람이 착용하는 옷이나 인체 내부 혹은 외부에 있는 여러 장치들을 상호 연결하여 통신할 수 있는 근거리 무선통신 기술이다. WBAN은 기술 적용 분야에 따라 의료용과 비의료용으로 구분할 수 있으며, 주기적인 특성을 가진 의료용 데이터의 경우 GTS 방식을 사용해서 데이터를 전송하여 QoS를 보장한다. 본 논문에서는 WBAN 슈퍼프레임 구조에서 GTS 방식으로 데이터를 전송시 부족한 GTS 타임 슬롯을 해결하는 알고리즘을 제안한다. 코디네이터는 디바이스의 데이터 전송률에 따라 GTS 타임 슬롯을 가변적으로 할당하며, GTS의 개수가 부족하면 GTS 타임 슬롯을 공유하여 사용하도록 할당한다. 제안한 기법의 성능평가를 위해 지연한도와 처리량을 비교하였다. 즉, WBAN 환경에 적합한 WFQ(Weighted Fair Queuing) 스케줄링을 적용하여 상이한 데이터 전송률을 지원하면서 GTS를 할당하는 방법을 제안하였고, 라운드로빈(Round Robin) 스케줄링 방법과 비교하여 처리량은 증가하면서 최대 지연이 감소함을 알 수 있다.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 한국HCI학회 2008년도 학술대회 1부
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• pp.674-678
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• 2008

본 논문은 WBAN(Wireless Body Area Network) 환경에 기반한 스마트 오브젝트(Smart Object)의 개발에 대한 논문이다. 다양한 기능을 가진 컴퓨팅 디바이스를 장착한 스마트 오브젝트가 많이 개발되면서, 사용자에게 가중되는 소지품으로써의 수많은 기기, 도구들을 사용자가 하나하나 관리하기에는 역부족이므로, 이를 분류하고 관리함으로써 사용자는 단순히 자신들이 가진 스마트 오브젝트의 기능만을 활용하게 해주는 스마트 오브젝트의 개인 네트워크 화하는 기기의 필요성이 증대된 가운데, 이러한 형태의 오브젝트를 개발함에 있어 어떠한 기술들이 필요하고 어떠한 요소들을 갖춰 설계 해 나가야 할지에 대한 최적화된 설계 기준을 분석하고 개발 방향을 제시하고자 한다.

• 전자통신동향분석
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• 제24권5호
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• pp.109-118
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• 2009

WBAN은 사람이 착용하는 옷이나 인체 내부 혹은 외부에 있는 여러 장치들을 상호 연결하여 통신할 수 있는 근거리 무선통신 기술로서 2005년부터 IEEE 802.15 TG16에서 표준화가 활발히 진행되고 있다. WBAN표준은 근거리, 저전력, 고신뢰성 무선통신을 위한 표준화를 목표로 하고 있으며, 용도에 따라 전송속도가 수 kbps$\sim$수십 Mbps 범위로서 의료용뿐만 아니라 비의료용 분야에 활용된다. 의료용은 체내에 이식되는 이식형과 인체 주변에 부착되는 착용형 장치에 활용되며, 비의료용은 데이터 전달이나 게임 응용 등 다양한 엔터테인먼트 분야에 활용된다. 본 고에서는 IEEE 802.15 TGl6에 제안된 WBAN 응용서비스와 이들 서비스의 요구사항을 분석하고, 일반인이 언제 어디서나 이용 가능한 미래의 헬스케어 서비스를 제공하기 위한 WBAN 구조를 살펴보고자 한다.

• 정보와 통신
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• 제25권2호
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• pp.47-53
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• 2008

블루투스는 IETE 802.15 BAN스터디그룹에서 제안하는 다양한 WBAN 응용 시나리오를 이미 지원하고 있는 매우 성숙된 기술로서 향후 새로운 WBAN MAC/PHY의 시장 진입을 위해 블루투스 응용 방식에 대한 분석이 필요하다. 본 고에서는 블루투스를 활용한 WBAN 응용 서비스로서 생체 정보 모니터링, 원격 제어/IO와 착용형 멀티미디어 스트림 시스템 개발에 대하여 살펴본다. 생체 정보 모니터링이나 원격 제어/IO의 경우는 시스템 개발 초기엔 블루투스를 많이 활용하였으나 저전력을 위해 지그비 사용이 증가하고 있으며 더 나아가 새로운 WBAN 기술이 활용될 것으로 기대된다. 착용형 멀티미디어 스트림의 경우는 블루투스가 계속 발전할 것으로 예상된다. 본 고에서 기술하는 착용형 블루투스 오디오 시스템에서는 웨어러블 MP3 플레이어와 같은 개인용 음악 재생기를 확장하여 복수의 사용자가 무선으로 오디오를 공유한다. 착용형 블루투스 멀티미디어 시스템에서는PMP와 같은 국지 동영상 파일 재생기의 발전된 모습으로 비디오는 안경형이나 손목시계형 무선 디스플레이 장치에서 재생하고 오디오는 무선 헤드폰에서 비디오와 동기적으로 재생한다. 또한 국지 미디어뿐만 아니라 근거리 IP 무선망에 있는 미디어도 UPnP-Bluetooth 브리지를 통하여 스트리밍된다.

• 한국ITS학회:학술대회논문집
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• 한국ITS학회 2010년도 춘계학술대회
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• pp.188-192
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• 2010

• 한국정보통신학회논문지
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• 제18권5호
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• pp.1087-1095
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• 2014

최근 컴퓨터 기술의 발전으로 웨어러블 컴퓨터 기술이 개발되고 있다. 이는 HCI (human-centric interface)기술과 유비쿼터스 컴퓨팅 기술을 기반으로 한다. 웨어러블 컴퓨터 시스템은 WiMedia PHY/MAC 기술과 결합된 USB 기술로 WUSB (wireless universal serial bus) 기술을 사용하여 구성할 수 있다. 본 논문은 U-Health 기능을 지원하는 무선 웨어러블 컴퓨터시스템을 구성하기 위해 WUSB기술과 IEEE 802.15.6 WBAN (wireless body area networks) 기술을 결합한 통신시스템 구조에 초점을 맞추었다. 그리고 IEEE 802.15.6 기반 WUSB 통신 구조에서 서로 다른 전송 우선 순위를 갖는 U-health WBAN 트래픽 및 WUSB트래픽의 QoS를 차등화하기 위한 통신 구조를 제안하였다. 제안내용 및 성능 평가에서는 단일 클래스 및 다중 클래스 환경에서 U-health WBAN 및 WUSB 트래픽의 수율 성능을 분석하여, WUSB over IEEE 802.15.6 통신구조에서 QoS 차등화 효율성을 평가하였다.