• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2015.10a
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• pp.387-389
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• 2015

IEEE 802.11e EDCA(Enhanced Distributed Channel Access)는 4개의 AC(Access Category)를 이용하여 트래픽에 따른 우선순위를 부여하고 QoS(Quality of Service)를 제공하기 위해 표준화되었다. EDCA는 이진 백오프 알고리즘을 갖는 CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance) 방법을 이용한다. EDCA에서 패킷 전송에 실패할 경우 경쟁 윈도우 값은 두 배씩 증가 되고, 성공할 경우에는 최소 경쟁 윈도우 값으로 초기화된다. 따라서 경쟁 윈도우 값이 최적의 값을 유지하지 못해 많은 패킷 충돌을 야기하여 네트워크 성능을 감소시킨다. 이 문제를 해결하기 위해 기존에 제안된 논문에서는 패킷 전송 성공 후 경쟁 윈도우 값을 최소 경쟁 윈도우 값이 아닌 채널 혼잡 정도에 따라 계산된 값으로 설정한다. 그러나 이 방법은 트래픽 종류와 상관없이 같은 방법으로 동작하기 때문에 트래픽 종류에 따른 차별적 QoS를 보장하지 않는다. 또한 계산된 경쟁 윈도우 값은 현재 값에 비해 상대적으로 낮은 값을 갖기 때문에 여전히 높은 충돌율을 갖는다. 본 논문에서는 이 문제를 해결하기 위해 새로운 프로토콜을 제안한다. 제안된 방법에서는 네트워크의 혼잡 정도를 잘 반영하기 위한 새로운 경쟁 윈도우 계산 알고리즘을 제시한다. 또한 제안된 알고리즘은 트래픽 종류에 따른 QoS 보장을 위해 트래픽 종류에 따른 차별화 파라미터를 이용한다.

• Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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• 2014.05a
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• pp.765-767
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• 2014

본 논문에서는 단거리 레이더용 차량 추돌 방지 24-GHz CMOS 고주파 전력 증폭기 (RF Power Amplifier)를 제안한다. 이러한 회로는 class-A 모드 증폭기로서 단간 (inter-stages) 공액 정합 (conjugate matching) 회로를 가진 공통-소스 단으로 구성되어 있다. 칩 면적을 줄이기 위해 실제 인덕터 대신 전송선(Transmission Line)을 이용하였다. 제안한 회로는 TSMC $0.13{\mu}m$ 혼성 신호/고주파 CMOS 공정 ($f_T/f_{MAX}=120/140GHz$)으로 설계하였다. 설계한 CMOS 고주파 전력 증폭기는 최근 발표된 연구결과에 비해 약 22dB의 높은 전력이득 및 7.1%의 높은 PAE 특성을 보였다.

• Ocean Systems Engineering
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• v.10 no.4
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• pp.415-434
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• 2020

Detecting objects is important for the safe operation of ships, and enables collision avoidance, risk detection, and autonomous sailing. This study proposes a ship detection method from images and videos taken at sea using one of the state-of-the-art deep neural network-based object detection algorithms. A deep learning model is trained using a public maritime dataset, and results show it can detect all types of floating objects and classify them into ten specific classes that include a ship, speedboat, and buoy. The proposed deep learning model is compared to a universal trained model that detects and classifies objects into general classes, such as a person, dog, car, and boat, and results show that the proposed model outperforms the other in the detection of maritime objects. Different deep neural network structures are then compared to obtain the best detection performance. The proposed model also shows a real-time detection speed of approximately 30 frames per second. Hence, it is expected that the proposed model can be used to detect maritime objects and reduce risks while at sea.

• Journal of the Korean Society of Industry Convergence
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• v.25 no.5
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• pp.853-859
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• 2022

In this study, we analyzed the instantaneous trajectory generation capability and target arrival rate of a mobile robot by changing the parameter of the TEB (Timed Elastic Band) Local Planner among local planners that affect the instantaneous obstacle avoidance ability of the mobile robot using ROS (Robot Operating System) simulation and real experience. As a result, we can expect a decrease in the target arrival time of the mobile robot through a decrease in the parameter values of the TEB Local Planner's min_obstacle_dist, inflation_dist, and penalty_epsilon. However, if this parameter is reduced too much, the risk of obstacle collision of the moving robot is increases, so it is important to combine the appropriate values to construct the parameter.

• Journal of Ocean Engineering and Technology
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• v.36 no.1
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• pp.61-81
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• 2022

The available underwater acoustic spectrum is limited. Therefore, it is imperative to avoid frequency interference from overlapping frequencies of underwater acoustic equipment (UAE) for the co-existence of the UAE. Cognitive technology that senses idle spectrum and actively avoids frequency interference is an efficient method to facilitate the collision-free operation of multiple UAE with overlapping frequencies. Cognitive technology is adopted to identify the frequency usage of UAE to apply cognitive technology. To this end, we investigated two principle underwater acoustic sources: UAE and marine animals. The UAE is classified into five types: underwater acoustic modem, acoustic positioning system, multi-beam echo-sounder, side-scan sonar, and sub-bottom profiler. We analyzed the parameters of the frequency band, directivity, range, and depth, which play a critical role in the design of underwater acoustic cognitive technology. Moreover, the frequency band of several marine species was also examined. The mid-frequency band from 10 - 40 kHz was found to be the busiest. Lastly, this study provides useful insights into the design of underwater acoustic cognitive technologies, where it is essential to avoid interference among the UAE in this mid-frequency band.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.49 no.12
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• pp.981-988
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• 2021

This paper presents a decentralized guidance algorithm for swarm flight of fixed-wing UAVs (Unmanned Aerial Vehicles). Considering swarm flight missions, we assume four representative swarm tasks: gathering, loitering, waypoint/path following, and individual task. Those tasks require several distinct maneuvers such as path following, flocking, and collision avoidance. In order to deal with the required maneuvers, this paper proposes an integrated guidance algorithm based on vector field, augmented Cucker-Smale model, and potential field methods. Integrated guidance command is synthesized with heuristic weights designed for each guidance method. The proposed algorithm is verified through flight tests using up to 19 small fixed-wing UAVs.

• ETRI Journal
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• v.44 no.4
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• pp.543-559
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• 2022

To determine a suitable waveform for Internet of Things (IoT) transmission over low-Earth orbit (LEO) satellites, this paper reports the results of a performance comparison between chirp spread spectrum (CSS)-based LoRa and direct sequence spread spectrum (DSSS)-based Ingenu. The performance of both waveforms was measured in terms of the packet error rate, throughput, and packet loss rate, considering the Doppler effect caused by the high speed of LEO satellites and the interference among multiple terminals. Simulation results indicate that the DSSS scheme is more suitable than the CSS scheme for high-traffic IoT services because of its robustness against interference among multiple terminals. However, the CSS scheme is more suitable than the DSSS scheme for high-mobility IoT services because of its robustness against the Doppler effect. We discuss various solutions, such as the preprocessing of Doppler effect and avoidance of packet collision, to enhance the performance of the DSSS and CSS schemes. The simulation results of the proposed solution show that the enhanced DSSS scheme can be a proper waveform in IoT transmission over LEO satellites for both the high-traffic and high-mobility services.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2010.11a
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• pp.1788-1791
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• 2010

위치 측정 기술의 발달로 인해 다양한 서비스들이 개발 되어 현대 사회에 제공되고 있다. 이러한 서비스들 중 GPS는 현재 우리 사회에 깊숙이 녹아 들어와 핸드폰, 내비게이션, 배송처리, 차량 위치 파악, 긴급구조서비스, 항공 및 선박 항법장치, DSLR 등 다양한 분야에서 활용되고 있다. GPS는 위성신호를 수신하여 위치를 파악하기 때문에 위성신호를 수신할 때 공간상의 제약이 있고, 매우 민감하게 방해요소에 의해 간섭을 받을 수 있다. 차량이 충돌위험 발생시 GPS가 방해요소로 인해 수신되지 않으면 충돌회피를 위한 시스템이 제대로 작동하지 못할 우려가 있다. 본 논문에서는 GPS가 수신율이 떨어지는 터널, 고가도로, 지하주차장과 같은 장소에서의 WLAN을 기반으로 한 위치측정 기술을 이용하여 차량의 충돌회피를 방지하기 위한 프로토콜을 제안한다.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2022.11a
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• pp.184-185
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• 2022

국제해사기구(IMO)에서는 2017년 미래선박으로서 자율운항선박(MASS)의 개념을 채택한 바 있으며, 실해역 운항을 위한 국제법규 및 규정 검토를 진행하고 있다. 무인선은 악천후시 유인선이 수행하기 힘든 임무를 대체하거나 지원하기 위하여 원격 혹은 자율적으로 운용되는 일종의 소형 자율운항선박을 의미한다. 선박해양플랜트연구소에서는 2011년부터 해양수산부 연구개발사업을 통하여, 무인선 아라곤호 시리즈를 개발하였으며, 아라곤1호, 2호, 3호 등 총 3척을 운용하고 있다. 해당 선박은 길이 8미터, 배수량 약 3톤급의 활주선형으로 원격운항, 경로추종 및 충돌회피 등 자율운항 기능이 적용되어 있다. 한편, 무인선은 공중 드론과 달리 탑재중량이 크고, 항속시간이 길어 해상에서 감시,첩보, 정찰 등에 효용성이 높으며, 최근 한척보다는 여러 척을 운용하는 것이 효과적이어서 무인선 군집(USV Swarm)으로 해상임무를 수행하려는 연구가 다양하게 진행되고 있다. 선박해양플랜트연구소에서는 2019년부터, 기존의 아라곤호 시리즈 무인선들을 활용하여, 무인선 군집 자율운항 시스템 개발을 위한 "인공지능 기반 무인선 상황인식 및 자율운항 기술 개발" 과제를 진행하고 있다. 해상에서 불법선박이 출현시 이를 효과적으로 단속하기 위하여 추적 기동이 필요한데, 본 연구에서는 무인선 3척을 활용하여 불법선박을 추적하는 해상 감시 실해역 시험을 수행하였다. 본 논문에서는 무인선 군집 자율운항 시스템에 대하여 소개하고, 무인선 군집을 활용한 불법선 추적에 관한 실해역 시험결과에 대해 소개한다.

• ETRI Journal
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• v.45 no.5
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• pp.887-898
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• 2023

Aerial base stations (ABSs) seem promising to enhance the coverage and capacity of fifth-generation and upcoming networks. With the flexible mobility of ABSs, they can be positioned in air to maximize the number of users served with a guaranteed quality of service (QoS). However, ABSs may be overloaded or underutilized given inefficient placement, and user association has not been well addressed. Hence, we propose a three-dimensional ABS placement scheme with a delay-QoS-driven user association to balance loading among ABSs. First, a load balancing utility function is designed based on proportional fairness. Then, an optimization problem for joint ABS placement and user association is formulated to maximize the utility function subject to statistical delay QoS requirements and ABS collision avoidance constraints. To solve this problem, we introduce an efficient modified gray wolf optimizer for ABS placement with a greedy user association strategy. Simulation results demonstrate that the proposed scheme outperforms baselines in terms of load balancing and delay QoS provisioning.