• 전자공학회논문지
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• 제51권6호
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• pp.18-25
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• 2014

WBAN(Wireless body area network)에서 신체에 삽입된 센서는 신체의 생물학적인 특성에 의해 일반 센서보다 프레임의 오류가 발생 할 확률이 높아진다. 본 논문에서는 신체에 삽입된 센서의 라이프타임을 향상시키기 위해 삽입 된 센서의 재전송을 외부 센서에서 대신 전송해주는 방법으로 삽입된 센서의 전송을 줄이는 방법을 제시한다. 제시된 LI(Lifetime Increment) 프로토콜은 기존의 CSMA/CA 전송방식에서 데이터 프레임에 외부 센서의 ID를 추가하고, 내부 센서가 전송한 프레임이 재전송이 요구 될 시에는 추가 되어있던 ID의 외부 센서에서 재전송을 책임지는 방법이다. 제안하는 프로토콜의 성능 비교를 위해 WBAN CSMA/CA 전송 방식과 비교한 결과 에너지 소모량이 적어져 라이프 타임이 향상되는 것을 확인하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제22권12호
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• pp.1116-1123
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• 2011

본 논문은 WBAN 시스템을 위한 인체에서의 전파의 전파 특성을 분석하였으며, WBAN에 활용되는 MICS 주파수와 ISM 주파수 대역에서 적용될 수 있는 인체 내의 경로 손실을 모델을 제안했다. 인체 조직은 복잡한 장기로 구성되어 있으며, 인체 내부에 프로브 삽입하여 측정하는데 어려움이 따른다. 따라서 실제 인체를 기반으로 한 수치 팬텀을 활용하여 전자파 수치 해석을 이용하여 모델링했다. 수치 해석으로는 시간 영역 유한 차분법에 기반을 둔 상용 소프트웨어인 렘콤사의 XFDTD 6.5를 이용하였고, 인체 전신 모델은 ETRI의 한국인 성인남성 표준 모델을 사용하였다. 제안된 채널 모델식은 WBAN 시스템의 개발에 많은 도움이 될 것이다.

• 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.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제8권6호
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• pp.88-97
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• 2009

WBAN은 인체 내부 혹은 인체로부터 3미터 이내의 주변에서 일어나는 근거리 무선 통신을 목적으로 하는 네트워크이며 운전자의 생체 정보를 분석하여 보다 안전한 차량 운전이 가능하도록 하는 차량 산업에 적용할 수 있다. 본 논문에서는 고속 WBAN 시스템의 요구 조건을 만족하기 위한 UWB 기술과 다중 안테나 기법에 대해 논하고 Noncoherent UWB 수신기를 이용한 수신 안테나 선택 기법을 제안한다. 제안된 방식은 Noncoherent 수신기를 이용하여 BPPM 구간의 에너지 비율을 비교하여 수신 신호를 선택하는 기법으로 2~4개의 수신 안테나 환경에서의 성능을 비교 하였고, 시스템의 요구조건인 10-3 BER을 만족하는 경우에는 수신 신호의 에너지 크기를 비교하여 안테나를 선택하는 방식에 비해 4dB 이상의 성능 향상을 보였다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제16권1호
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• pp.89-99
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• 2011

본 논문에서는 WBAN 환경에서의 저전력 사용과 신뢰성 있는 전송을위한 라우팅 알고리즘을 제안한다. 제안하는 알고리즘은 의료 서비스와 비의료 서비스가 공존하는 WBAN 환경에서 의료용 장치의 에너지 소모를 최대한 줄이고 수명 및 안정성을 최대한 높이는 방법이다. 또한 의료용 장치 뿐 만 아니라 비의료용 장치도 에너지 소모를 최소화하고, 장치의 수명도 최대화 할 수있다. 경로 선택 시 이전 노드와의 거리와 잔존 에너지량을 고려하여 가중치를 계산하고 가중치의 값을 합하여 전체 경로의 가중치를 계산한다. 전체 경로의 가중치가 가장 작은 것을 경로로 설정한다. 또한 이 알고리즘은 노드간의 링크 상태를 파악해서 링크 에러 및 혼잡 상황이 발생 했을 때 에러 경로를 회피하여 다음 가중치의 경로를 선택할 수 있다. 본 논문에서는 무선 센서 네트워크 라우팅 알고리즘인 홉 카운트 기반 최단 거리 라우팅 알고리즘과 EAR 라우팅 알고리즘을 비교 대상으로 하여 WBAN의 특성인 저전력과 높은 신뢰성 보장을 시뮬레이션을 통해 확인한다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제12권1호
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• pp.27-38
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• 2011

본 논문에서는 신체 외부 고속 통신을 위한 UWB-IR(Ultra Wide Band-Impulse Radio)을 알아보고 다중 접속 시 발생하는 간섭을 완화하고 전송 효율을 높이기 위해 MHP(Modified Hermite Polynomial)펄스와 터너리 코드를 이용한 다중접속 기법을 제안한다. 상호 직교성을 가지는 MHP 펄스와 터너리 코드를 이용하여 신호를 전송할 경우, 신체 외부 고속 및 저속 통신에서 다중접속 시 발생하는 다중 사용자 간섭을 완화하고 다중 사용자간의 신호 구분이 가능하다. 신호 심볼구조에서 MHP 펄스와 터너리 코드 그리고 시간도약 구간을 설정하여 동기식과 비동기식 고속전송 그리고 동기식과 비동기식 저속전송의 경우에서 최적의 전송기법을 찾고 검증한다. 시뮬레이션을 통해 동기식 구조에서 MHP 펄스를 이용하여 전송한 경우 가우시안 펄스를 사용한 경우보다 2~3dB 향상됨을 확인하였다. 또한 비동기식 구조에서의 신호충돌을 회피하기 위해 터너리 코드를 사용하여 전송하여 향상된 다중접속 기법을 확인하였다.

• 전자공학회논문지
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• 제51권12호
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• pp.99-108
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• 2014

WBAN(Wireless Body Area Network)은 의료 및 비의료 서비스를 지원하는 네트워크로, 데이터의 지연과 손실에 민감한 특성이 있다. 다양한 서비스를 제공하기 위해 다양한 전송률, 데이터의 우선순위 등의 요구사항들을 만족해야 한다. 본 논문에서는 WBAN의 서비스 품질을 향상시키기 위하여 데이터의 우선순위와 전송 지연 시간을 고려한 스케줄링 알고리즘을 제안한다. 이 알고리즘은 데이터의 지연 시간이 긴 플로우에 채널을 우선적으로 할당하여 동작하다가, 패킷이 큐에 일정시간이상 머물면 데이터의 우선순위에 따라 채널을 할당하여 서비스한다. 기존의 알고리즘과의 비교를 통해 제안한 알고리즘의 의료 데이터의 수신률이 높아지고 전체 서비스의 품질이 향상된 것을 확인할 수 있었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제18권7호
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• pp.1619-1627
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• 2014

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 시각동기 통신 기술을 제안하였다. 제안하는 시각동기 구조는 WBAN Polling Access 구조를 활용하고 Time Stamp를 사용한 시각동기 미들웨어를 결합한다. 성능 평가에서는 WBAN Polling Access를 적용한 시각동기 성능 및 시각동기 미들웨어를 추가한 성능을 비교분석하여, WUSB over IEEE 802.15.6 통신구조에서 제안한 시각동기 방식의 효율성을 평가하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제18권7호
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• pp.1610-1618
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• 2014

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 저전력 Hibernation 통신 구조를 제안하였다. 제안하는 Hibernation 구조는 WBAN Wakeup Period 및 Wakeup Phase 메시지 필드들을 사용하여, WBAN의 주기적인 Inactive 구간에서 WUSB 통신 구간을 할당한다. 성능 평가에서는 WBAN Wakeup Period에 따른 성능 및 WUSB 통신량에 따른 성능을 비교분석하여, WUSB over IEEE 802.15.6 통신구조에서 제안한 Hibernation 구조의 효율성을 평가하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제21권2호
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• pp.386-394
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• 2017

FANET은 무인 항공기들로 구성된 애드혹 네트워크로서, 무인 항공기 간의 데이터 전달을 위해 3차원 상에 형성된 네트워크이다. 현재까지 이루어진 대부분의 FANET 활용에 대한 연구는 무인항공기에 장착된 카메라 센서를 활용하여 지상으로부터 데이터를 수집하고, 이를 전달하고 처리하여 특정한 목적에 활용하는 것이다. 하지만 인간 신체 영역의 데이터를 수집하고 이를 FANET을 통해 전달하는 WBAN과 FANET의 융합에 관한 연구는 아직 많이 이루어지 않았다. 따라서 본 연구는 데이터 전달을 위한 통신체계가 잘 갖추어져 있지 않은 도서 또는 오지 지역에서 활동하는 사람들의 인체 데이터를 수집하기 위해 WBAN을 구성하고, 수집된 데이터를 FANET을 통해 전달하는 체계를 연구한다. 특히 WBAN과 FANET의 융합 네트워크에서 신체의 응급데이터를 전달하기 위한 가능한 데이터 전달방법을 분석하고, 효율적으로 데이터를 전달할 수 있는 전송 모델을 제안한다.