• 한국정보통신학회논문지
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• 제25권10호
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• pp.1279-1286
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• 2021

Electrocardiogram (ECG) 신호는 심장의 이상을 조기에 진단하기 위한 좋은 지표이다. ECG 신호는 사람마다 기준이 되는 정상 신호의 형태가 다르고, 진단에 많은 데이터가 필요하다. 본 논문에서는 ECG 신호 진단을 효율적으로 가속하기 위한 OpenCL을 기반 FPGA-GPU 혼합 계층 적응형 플랫폼을 제안한다. 플랫폼에서 MIT-BIH 부정맥 신호데이터의 19870개 ECG 신호를 진단한 결과 FPGA 가속기는 진단 시간이 1.15s로 소프트웨어로 실행했을 때보다 89.94% 감소하였고, 전력 소모는 84.0% 감소하였다. GPU 가속기는 실행 시간이 소프트웨어 대비 83.56% 감소한 1.87s였으며, 전력 소모는 62.3% 감소하였다. 제안하는 FPGA-GPU 혼합 플랫폼은 FPGA 가속기보다 진단 속도가 느리지만 GPU를 이용하여 상황에 따라 유연한 알고리즘을 동작할 수 있다.

• 한국통신학회논문지
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• 제32권5A호
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• pp.433-440
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• 2007

본 논문에서는 4세대 이동 통신의 핵심 중의 하나라 할 수 있는 무선인터넷(WiBro) 시스템에 단말과 기지국에서 상호 결합하여 동작하는 결합 적응 어레이 안테나(joint adaptive may antenna)를 사용하는 WiBro시스템 구조를 제안하고 이에 따른 성능을 평가하였다. 단말과 기지국에 적응 어레이 안테나를 사용하지 않는 시스템과 비교하여 각 부반송파의 순시 (instantaneous) SINR이 증가하고 부반송파의 변화가 줄어들므로 시스템에서의 사용되는 전력도 감소하게 된다. 그러나 이러한 시스템의 성능 향상을 위해서는 기지국과 단말에서 최적 가중치(optimum weight) 계산이 요구되는데 이것은 시스템에 많은 계산량을 필요로 하게 된다. 이러한 계산량을 감소시키기 위해 부반송파를 그룹화하여 응집 대역폭(coherence bandwidth)내에 존재하는 부반송파에 대해서 동일한 가중치를 사용함으로써 시스템의 계산량을 줄일 수 있게 된다. 이때 응집 대역폭 내에 존재하는 부채널을 그룹화 하면 비록 수신 성능의 감쇠가 나타나지만 근소한 성능의 저하를 가져온다. 본 논문에서는 결합 적응적 어레이 안테나를 적용한 무선 인터넷 시스템의 성능을 타 시스템과 비교하여 단말과 기지국에서 상호 결합하여 동작하는 시스템은 전력 소비 감소, SINR 향상, 그리고 에러율 감소, 채널 변화 완화 등의 다양한 성능이 향상됨을 정량적으로 평가한다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제7권4호
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• pp.632-650
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• 2013

The paper considers a spectrum sharing cognitive radio (CR) network coexisting with a primary network under the average interference power constraint. In particular, the secondary user (SU) is assumed to carry delay-sensitive services and thus shall satisfy a given delay quality-of-service (QoS) constraint. The secondary receiver is also assumed to be equipped with multiple antennas to perform maximal ratio combining (MRC) to enhance SU performance. We investigate the effective capacity of the SU with MRC diversity under aforementioned constraints in Nakagami fading environments. Particularly, we derive the optimal power allocation to achieve the maximum effective capacity of the SU, and further derive the effective capacity in closed-form. In addition, we further obtain the closed-form expressions for the effective capacities under three widely used power and rate adaptive transmission schemes, namely, optimal simultaneous power and rate adaptation (opra), truncated channel inversion with fixed rate (tifr) and channel inversion with fixed rate without truncation (cifr). Numerical results supported by simulations are presented to consolidate our studies. The impacts on the effective capacity of various system parameters such as the number of antennas, the average interference power constraint and the delay QoS constraint are investigated in detail. It is shown that MRC diversity can significantly improve the effective capacity of the SU especially for cifr transmission scheme.

• 한국차세대컴퓨팅학회논문지
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• 제15권4호
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• pp.18-29
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• 2019

동적 적응 스트리밍 서버는 일시에 많은 양의 트랜스코딩 연산을 처리하기 때문에 높은 프로세서 전력을 소모한다. 많은 연산량을 위하여 다중 프로세서 구조가 필요하고, 이에 대한 효과적인 트랜스코딩 태스크 분배가 필요하다. 본 논문에서는 2 티어 (프론트엔드 노드 (frontend node)와 백엔드 노드 (backend node)) 트랜스코딩 서버의 전력 상한을 보장하고 스트리밍 되는 비디오의 인기도 및 품질을 고려한 트랜스코딩 서버의 설계 및 구현 방법을 제안한다. 이를 위하여 1) 각 백엔드 노드에 트랜스코딩 태스크 분배, 2) 백엔드 노드에서의 태스크 스케줄링, 3) 프론트엔드와 백엔드 노드 통신 기법들을 구현하고, 테스트베드를 구축하였다. 실제 테스트베드에서의 예상 소모 전력과 실제 소모 전력을 비교하는 실험을 진행함으로써 본 시스템의 효용성을 확인했다. 또한 본 시스템이 각 노드의 부하를 감소시킴으로써 트랜스코딩에 사용되는 전력 및 시간 최적화가 가능함을 보였다.

• 전자공학회논문지CI
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• 제46권5호
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• pp.37-43
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• 2009

광대역 무선 및 이동 통신망에서의 스트리밍 비디오 서비스는 최근 학계와 산업계로부터 많은 주목을 받고 있다. 특히, 모바일 와이맥스 (IEEE 802.16e) 네트워크 환경은 높은 전송율과 유연성있는 서비스 품질을 제공할 수 있기 때문에 이러한 스트리밍 서비스가 특히 매력적이다. 그러나 압축 비디오 시퀀스가 갖는 무선 및 이동망 오류 채널에 대한 민감성을 고려할 경우에, OFDMA 부반송파 물리 채널에서의 오류 발생으로 인해 화면 내의 메크로블록 또는 슬라이스 일부가 손상을 받을 수 있음에 주목할 필요가 있다. 본 논문에서는 교차 계층 설계를 기반으로하여 OFDMA 부반송파 채널 특성에 적응적인 모바일 스트리밍 서버를 소개한다. 이 스트리밍 서버 시스템은 기지국의 기존 스케줄러, 패킷 배열/재조립, 부반송파 할당 전략 등의 변경없이 낮은 신호 세기를 갖는 부반송파에서도 스트리밍 비디오의 품질 악화를 줄이는데 효과적이다.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제14권1호
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• pp.27-33
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• 2008

모바일 시스템은 메모리, CPU 등의 자원이 기존 데스크탑 시스템 보다 상대적으로 많이 부족하고 정수형 연산처리만을 사용해야 하는 제약이 있다. 본 논문에서는 모바일 시스템의 특성에 적합한 새로운 모바일 3D 연결데이터 압축 기법을 소개 하고자 한다. 연결 데이터 압축 시 옥트리 구조와 메쉬 삼각화 특성을 활용하여 연결되는 점간의 거리에 기초한 새로운 압축 방법을 개발하였다. 또한, 압축 및 해제 시에 정수형 연산만을 사용하고 동적 메모리 할당을 최소화하였다. 실제 핸드폰에서 실시간 압축 해제된 3D 메쉬 테스트 자료도 소개하여 본 알고리즘의 실용성을 높이고자 한다.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제8권5호
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• pp.1012-1020
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• 2013

In this work, Self-adaptive Differential Evolutionary (SaDE) algorithm is proposed to solve Optimal Location and Size of Capacitor (OLSC) problem in radial distribution networks. To obtain the SaDE algorithm, two improvements have been applied on control parameters of mutation and crossover operators. To expand the study, three load conditions have been considered, i.e., constant, varying and effective loads. Objective function is introduced for the load conditions. The annual cost is fitness of problem, in addition to this cost, CPU time, voltage profile, active power loss and total installed capacitor banks and their related costs have been used for comparisons. To confirm the ability of each improvements of SaDE, the improvements are studied both in separate and simultaneous conditions. To verify the effectiveness of the proposed algorithm, it is tested on IEEE 10-bus and 34-bus radial distribution networks and compared with other approaches.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제36권5호
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• pp.360-370
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• 2009

태양 에너지 기반 센서 네트워크는 배터리 기반과는 다른 에너지 최적화 기법이 필요하다. 태양 에너지는 주기적으로 계속해서 공급되므로, 기본적으로는 센서 시스템을 영원히 동작하게 할 수 있지만, 공급되는 에너지양의 불확실성과 이를 저장하는 배터리의 용량 제한 등 고려해야 할 사항이 많다. 이 논문에서 우리는 태양 에너지 기반 센서 네트워크를 위한 안정적인 스토리지 시스템인 SolarSS를 제안한다. SolarSS는 계층적인 구조로 되어 있는데 각 계층마다 센싱 데이터의 수집, 노드 고장으로 인한 데이터 손실을 줄이기 위한 데이터 복제, 그리고 리소스 고갈로 인한 데이터 손실을 줄이기 위한 데이터 균등화 기능이 포함되어 있다 특히, 우리 시스템은 사용 가능한 에너지의 양에 따라 활성화/비활성화 되는 계층을 동적으로 결정하고, 데이터의 손실을 최소화하기 위한 효율적인 리소스(에너지 및 저장 공간) 할당 기법과 데이터 분배 기법을 제공한다.

• 한국항행학회논문지
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• 제7권1호
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• pp.59-71
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• 2003

제한된 무선 채널을 여러 사용자들에게 공정성과 수율을 보장하면서 서비스하고자 제안된 무선 자원 관리기법이 채널 스케줄러이다. 비례 공정 스케줄링 알고리즘은 AMC(Adaptive Modulation and Coding)/TDM 시스템에서 사용되고 있는 채널 스케줄러로서, 이 알고리즘은 사용자들의 시간적인 공정성을 고려한 상황에서 수율을 높인 것이다. 본 논문에서는 CDM 방식이 결합된 AMC/TDM/CDM 시스템에서 사용 가능한 채널 스케줄러를 제안하였다. CDM 방식을 사용하기 때문에 TDM만을 사용하는 시스템에서처럼 매 시간 슬롯에 한 사용자만을 서비스하는 것이 아니라, 다중 코드 채널을 사용하여 여러 사용자들을 서비스할 수 있다. 따라서 매 순간 다중 채널의 사용자들에게 제한된 송신 전력을 할당하는 문제가 발생한다. 이것을 해결하기 위해서 본 논문에서는 water-filling 알고리즘을 적용한 water-filling fairness(이하 WF2) 스케줄링 알고리즘을 제안하였다. WF2 스케줄링 알고리즘은 water-filling 스케줄링 알고리즘에 사용자들의 평균 신호 대 간섭 전력비를 고려하여 사용자간의 공정성을 부여한 알고리즘이다. 본 논문에서는 레일레이 페이딩과 음영 및 경로 손실을 고려한 시스템 레벨 모의 실험을 통해 WF2 스케줄링 알고리즘의 성능을 분석하였다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제21권6호
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• pp.1-12
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• 2020

저궤도 위성을 활용한 모바일 위성 네트워크는 낮은 출력의 소형화된 단말기를 통해 서비스를 제공할 수 있어 국가 공공재난망 및 국방분야 등 기반 통신망을 사용하기 어려운 상황에서 신뢰성 있는 통신수단으로 활용될 수 있다. 그러나 비상대비 상황에서의 High Traffic 환경은 위성 네트워크의 New call blocking 확률과 Handover Failure 확률을 높이며, 저궤도 위성은 매우 빠른 속도로 궤도를 이동하므로 Handover Failure 확률 증가는 서비스 품질에 큰 영향을 미친다. 위성통신의 채널 할당방식 중 FCA 방식은 DCA에 비해 높은 트래픽에서 상대적으로 양호한 성능을 보여 비상대비 상황에 적절하나 트래픽 증가 시 QoS를 최적화하기 위해 New call blocking 확률과 Handover failure 확률을 최소화해야 한다. 본 논문에서는 FCA 방식 중 Handover Call에 우선권을 부여하는 FCA-QH 방식을 예시로 하여 저궤도 위성의 빔폭과 터미널들의 통화시간을 적응적으로 조절하여 QoS를 개선하는 LEO-DBC(LEO satellite Dynamic Beam width Control) 기법을 제안한다. LEO-DBC 기법을 통해 비상대비 상황의 High traffic 환경에서 모바일 위성통신 네트워크의 QoS를 최적으로 유지할 수 있을 것으로 기대한다.