• 한국전자파학회논문지
• /
• 제21권12호
• /
• pp.1394-1400
• /
• 2010

이 논문은 저전력 통신을 위해 제안된 PSPM 변조의 다중 경로 채널에서 성능을 분석한다. PSPM(Phase Shift Position Modulation) 변조는 PSK를 기반으로 하여 PPM 변조를 결합한 방식이다. PSPM 변조 방식은 신호의 주기를 나누어 각각의 심볼을 배치하는 방식으로 기존의 PSK와 PSSK에 비해 대역 효율은 떨어지지만 전력 효율은 증가한다. 또한, 송신기의 전력 효율 이외에도 변조 레벨이 낮아짐으로써 심볼 간의 해밍거리가 증가하여 BER 성능이 증가하게 된다. PSPM 변조 방식은 기존의 FSK보다 높은 대역 효율을, PSK보다는 높은 전력 효율을 가지게 된다. 이러한 특성은 저전력을 필요로 하는 인체 통신 분야나 센서 네트워크 분야에서 유용하게 사용될 수 있으며, 기존에 제안된 FSK 방식보다 높은 전송량을 기대할 수 있다. 이 논문에서는 기존의 PSK, PSSK와 PSPM의 BER 성능과 throughput을 AWGN 채널과 다중 경로 채널에서 비교 분석한다.

• 한국정보처리학회논문지
• /
• 제6권9호
• /
• pp.2460-2469
• /
• 1999

최근 다양한 무선통신 서비스가 출현함에 따라 무선호출 서비스의 경쟁력이 요구된다. 본 논문에서는 가격 및 기술 경쟁력을 높이기 위해 양방향 무선호출 위성지구국 시스템을 제안하였고 위성링크를 설계하였으며 무궁화위성을 이용한 무선호출망에 대해 설명하였다. 또한 단말국의 비용을 줄이기 위해 중심국과 단말국의 크기를 다르게 설계하였고, 인바운드와 아웃바운드의 전력배당 방법을 제안하였으며 본 위성링크설계에 이용하였다. 링크설계 결과 강우시간율 0.043%에서 중심국과 단말국의 안테나 크기는 3.7m와 1.2m이고 HPA 크기는 10.37W와 2.0W이며 아웃바운드와 인바운드의 전력배당은 84%와 16%로 설계되었다. 또한 강우시간율 0.02%에서 중심국과 단말국의 안테나 크기는 3.7m와 1.8m 그리고 아웃바운드와 인바운드의 전력배당은 63%와 37%로 설계되었다.

• 한국전자통신학회논문지
• /
• 제8권10호
• /
• pp.1485-1490
• /
• 2013

스마트 그리드용 전력망이 구축시범사업이 진행됨에 따라 스마트 디지털가전 AV기술, 냉난방 습도 공기 자동관리를 위한 복합에너지 관리기능을 담당하는 스마트 홈 에너지관리기술, 노약자와 장애인을 위한 주거설계와 가족 구성원에 대한 개인별 바이오정보 측정을 담당하게 될 헬스케어 기술, 생체인식 보안과 동작감지센서 등을 다루는 스마트 홈 시큐리티 기술 등 연구가 진행되고 있다. 본 논문에서는 물리적 공격에 취약한 외부에 노출되는 문제점이 발생하게 되는 스마트미터기에 대응되는 암호기술을 분석하고 단말기의 효율성을 극대화 할수 있는 스마트 미터기 단말기용 보안시스템 설계를 제안하였다.

• 정보처리학회논문지C
• /
• 제17C권6호
• /
• pp.471-484
• /
• 2010

이동통신 시스템에서 이동단말이 소비하는 전력은 휴대용 배터리의 용량 제약으로 인하여 매우 중요하게 고려되는 이슈이다. 따라서, Mobile WiMAX 시스템을 포함한 대부분의 무선통신 네트워크 규격은 이동단말의 전력소모를 줄이기 위한 전력절약 모드를 지원한다. 그러나 이들 규격에서 제시하는 전력절약 모드는 청취구간의 시간적인 배치만을 정의한다. 따라서 전력절약 모드로 동작하는 단말의 소비전력은 단말제조사의 구현형태에 의존적이며, 채널환경 변화에 따라 페이징 손실의 위험성도 존재한다. 본 논문은 광대역 이동통신 네트워크 환경에서 전력절약 모드로 동작하는 이동단말이 채널품질의 변동추이를 바탕으로 최선의 기지국을 선택하는 방식을 통해 보다 효율적인 전력사용 및 청취구간 동안 페이징 메시지의 손실 위험을 줄이는 실용적인 알고리즘을 제시한다. 이러한 채널적응형 주파수/기지국 재선택 알고리즘은 청취구간 동안 채널품질을 측정하는 과정, 측정된 채널품질의 변동을 추적하는 과정, 추적결과에 따라 이종 주파수 탐색을 수행하는 과정, 탐색결과에 따라 최선의 주파수 및 기지국을 재선택 하는 과정으로 구성되어 있다. 그러므로 제안된 방식은 단말이 이동함에 따라 해당 네트워크의 채널환경이 변하더라도 전력을 합리적으로 사용함과 동시에 양호한 기지국을 선택하게 함으로써, 청취구간에서 페이징 메시지 수신성능을 향상시킨다. 본 알고리즘을 적용한 시뮬레이션 결과는 단말의 이동하는 채널환경에서 다른 후보방안들 보다 페이징 메시지 수신성능이 우수함을 보여주고 있으며 동시에 단말이 평균적으로 보다 양호한 채널환경에서 전력절약 모드를 동작하게 함을 보여준다.

• 정보과학회 논문지
• /
• 제44권2호
• /
• pp.213-222
• /
• 2017

최근 IoT 기술의 확산으로 인해 산업 무선 센서 네트워크 분야에서도 IoT 기술이 적용되고 있다. 특히 스마트 팩토리는 유연한 공정 변화 및 맞춤형 제조를 위해 제조 설비에 무선 통신 및 네트워크 기술을 적용하는 것으로 무선 노드의 이동과 빈번한 네트워크 변동에도 적응적으로 네트워킹을 지원하는 것이 중요하다. 대표적인 산업 무선 센서 네트워크 기술인 IEEE 802.15.4e는 TSCH와 DSME의 2가지 MAC 모드를 사용하고 있으며, 그 중 DSME는 네트워크 변동에 강한 저 지연 실시간 전송을 위한 기능을 제공하고 있다. 본 논문에서는 DSME에 기반한 분산 스케줄링 기법을 제안한 것으로 이동성이 높은 산업 무선 센서 네트워크에서 트래픽에 적응적으로 통신 슬롯을 할당하여 산업 무선 센서 네트워크의 시의성과 전송 신뢰성을 확보하고 있다. 제안 알고리즘은 Coordinator 노드의 Local queue의 길이와 Global queue의 길이를 비교하며, Slot stealing 기법에 기반한 Traffic-aware 분산 스케줄링을 수행한다. Slot stealing 기법을 통해 개별 통신 노드의 전송 기회를 효율적으로 보장하면서, Slot stealing을 통해 야기되는 충돌로 인한 성능 저하 및 재전송 문제를 극복하기 위해 GroupACK 기법 적용 및 CAP 구간에 재전송 예약 슬롯을 할당하였다. 이 논문에서는 제안 알고리즘을 TSCH, DSME, legacy IEEE 802.15.4 slotted CSMA/CA와 비교하였고, 다양한 이동성 실험에서 성능 우위를 확인하였다. 실험을 통해 30개 이상의 노드로 구성된 토폴로지에서는 전송 대역폭이 15% 이상 개선됨을 확인하였다. 또한, slotted CSMA/CA에 비해서는 약 40%, TSCH 및 DSME 표준기법에 비해서는 제안 알고리즘을 탑재한 DSME가 15%의 전력 소모 절감이 나타나는 것을 실험적으로 확인하였다.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제38C권11호
• /
• pp.972-981
• /
• 2013

미래전의 양상은 네트워크중심전(NCW: Network Centric Warfare)으로 바뀌고 있으며, 다양한 전력 요소가 유무선 네트워크와 상호 유기적인 연결을 통한 첨단 정보통신기술의 활용이 네트워크중심전의 구현에 핵심 요소라고 할 수 있다. 그리고 네트워크중심전에 사용되는 다양한 정보들은 기밀성과 무결성이 우수하면서 신뢰성 있는 실시간 처리만이 빠른 상황판단을 할 수 있고, 이는 전쟁 승리의 핵심이 된다. 본 논문에서는 네트워크중심전 구현에 핵심 기술 중 하나인 암호 알고리즘으로서 128비트 출력 스트림 암호를 개발했다. 개발한 스트림 암호는 AES를 기반으로 변형된 OFB모드를 적용하여 기밀성과 무결성 그리고 하드웨어로 구현하여 실시간처리와 안전성이 우수하다.

• 대한임베디드공학회논문지
• /
• 제2권2호
• /
• pp.82-94
• /
• 2007

Wireless sensor networking technology is one of the basic infrastructures for ubiquitous environment. It enables us to gather various sensory data such as temperature, humidity, gas leakage, and speed from the remote sensor devices. To support these networking functions, IEEE WPAN working group makes standards for PHY and MAC, while ZigBee Alliance defines the standards for the network, security, and applications. The low-rate WPAN was emerged to have the characteristics of network resilience, low cost, and low power consumption. It has a broad range of applications including, but not limit to industrial control and monitoring, home automation, disaster forecast and monitoring, health care. In order to provide more intelligent and robust services, users want voice-based solutions to accommodate to low-rate WPAN. In this paper, we have evaluated voice quality of an IEEE 802.15.4 standard compliant voice node. Specifically, it includes the design of a voice node and experiments based on the prediction of voice quality using the E-model suggested by ITU-T G.107, and the network communication mechanisms considering beacon-enabled and nonbeacon-enabled networks for real-time voice communications.

• Journal of Communications and Networks
• /
• 제18권3호
• /
• pp.299-310
• /
• 2016

In practical wireless relay communication systems, non-destination nodes are assumed to be idle not receiving signals while the relay sends messages to a particular destination node, which results in reduced bandwidth efficiency. To improve the bandwidth efficiency, we relax the idle assumption of non-destination nodes and assume that non-destination nodes may receive signals from sources. We note that the message relayed to a particular node in such a system gives rise to interference to other nodes. To study such a more general relay system, we consider, in this paper, a relay system in which the relay first listens to the source, then routes the source message to the destination, and finally produces interference to the destination in sending messages for other systems. We obtain capacity upper and lower bounds and study the optimal method to deal with the interference as well as the optimal routing schemes. From analytic results obtained, we find the conditions on which the direct transmission provides higher transmission rate. Next, we find the conditions, by numerical evaluation of the theoretical results, on which it is better for the destination to cancel and decode the interference. Also we find the optimal source power allocation scheme that achieves the lower bound depending on various channel conditions. We believe that the results provided in this paper will provide useful insights to system designers in strategically choosing the optimal routing algorithms depending on the channel conditions.

• Journal of Information Processing Systems
• /
• 제10권2호
• /
• pp.176-192
• /
• 2014

The realization of Wireless Multimedia Sensor Networks (WMSNs) has been fostered by the availability of low cost and low power CMOS devices. However, the transmission of bulk video data requires adequate bandwidth, which cannot be promised by single path communication on an intrinsically low resourced sensor network. Moreover, the distortion or artifacts in the video data and the adherence to delay threshold adds to the challenge. In this paper, we propose a two stage Quality of Service (QoS) guaranteeing scheme called Prioritized Multipath WMSN (PMW) for transmitting H.264 encoded video. Multipath selection based on QoS metrics is done in the first stage, while the second stage further prioritizes the paths for sending H.264 encoded video frames on the best available path. PMW uses two composite metrics that are comprised of hop-count, path energy, BER, and end-to-end delay. A color-coded assisted network maintenance and failure recovery scheme has also been proposed using (a) smart greedy mode, (b) walking back mode, and (c) path switchover. Moreover, feedback controlled adaptive video encoding can smartly tune the encoding parameters based on the perceived video quality. Computer simulation using OPNET validates that the proposed scheme significantly outperforms the conventional approaches on human eye perception and delay.

• Journal of information and communication convergence engineering
• /
• 제16권4호
• /
• pp.252-257
• /
• 2018

A wideband double radiator circular disc annular monopole antenna is proposed is this work. The radiators are etched on the surfaces of two Taconic TLY-5 substrates with a circular hole cut out of each of the radiators initially at the centers of the radiators with subsequent downward displacement of the holes. The antenna is designed with a two-step feeding transformer system for impedance matching between the input power source supplied by a $50-{\Omega}$ SMA connector and the monopole radiators. The transformer system improves the bandwidth performance at higher frequencies. The proposed antenna achieves a wideband having the capability of working between 0.645 and 18.775 GHz, corresponding to a -10 dB bandwidth of 186.7% with gain ranging from 0.95 to 8.26 dBi. In comparison to other metal disc planar monopole antennas, the proposed antenna has a small total size width due to the size of the ground plane, which has a diameter 100 mm. The frequency range of the antenna provides applications in global positioning systems, mobile communications, ultra-wideband short distance communications, and wireless computer networks.