• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제13권5호
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• pp.2469-2490
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• 2019

A low-energy adaptive clustering hierarchy (LEACH) protocol is a low-power adaptive cluster routing protocol which was proposed by MIT's Chandrakasan for sensor networks. In the LEACH protocol, the selection mode of cluster-head nodes is a random selection of cycles, which may result in uneven distribution of nodal energy and reduce the lifetime of the entire network. Hence, we propose a new selection method to enhance the lifetime of network, in this selection function, the energy consumed between nodes in the clusters and the power consumed by the transfer between the cluster head and the base station are considered at the same time. Meanwhile, the improved FTBA algorithm integrating the curve strategy is proposed to enhance local and global search capabilities. Then we combine the improved BA with LEACH, and use the intelligent algorithm to select the cluster head. Experiment results show that the improved BA has stronger optimization ability than other optimization algorithms, which the method we proposed (FTBA-TC-LEACH) is superior than the LEACH and LEACH with standard BA (SBA-LEACH). The FTBA-TC-LEACH can obviously reduce network energy consumption and enhance the lifetime of wireless sensor networks (WSNs).

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제19권4호
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• pp.212-217
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• 2015

Purpose: For a single time-point hyperpolarized $^{13}C$ magnetic resonance spectroscopy imaging (MRSI) of animal models, scan-time window after injecting substrates is critical in terms of signal-to-noise ratio (SNR) of downstream metabolites. Pre-scans of time-resolved magnetic resonance spectroscopy (MRS) can be performed to determine the scan-time window. In this study, based on two-site exchange model, protocol-specific simulation approaches were developed for $^{13}C$ MRSI and the optimal scan-time window was determined to maximize the SNR of downstream metabolites. Materials and Methods: The arterial input function and conversion rate constant from injected substrates (pyruvate) to downstream metabolite (lactate) were precalibrated, based on pre-scans of time-resolved MRS. MRSI was simulated using two-site exchange model with considerations of scan parameters of MRSI. Optimal scan-time window for mapping lactate was chosen from simulated lactate intensity maps. The performance was validated by multiple in vivo experiments of BALB/C nude mice with MDA-MB-231 breast tumor cells. As a comparison, MRSI were performed with other scan-time windows simply chosen from the lactate signal intensities of pre-scan time-resolved MRS. Results: The optimal scan timing for our animal models was determined by simulation, and was found to be 15 s after injection of the pyruvate. Compared to the simple approach, we observed that the lactate peak signal to noise ratio (PSNR) was increased by 230%. Conclusion: Optimal scan timing to measure downstream metabolites using hyperpolarized $^{13}C$ MRSI can be determined by the proposed protocol-specific simulation approaches.

• 한국통신학회논문지
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• 제37권4C호
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• pp.338-346
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• 2012

무선센서네트워크 기술은 환자의 생체신호를 측정하고 전송할 수 있도록 도와 다양한 메디컬과 헬스케어 솔루션을 제공한다. 그러나 무선센서네트워크 기반의 데이터 신뢰성은 센서노드의 하드웨어 리소스 제약으로 인해서 헬스케어 라우팅 프로토콜에 상당한 영향 미칠 수 있다. 이러한 이유 때문에 본 연구에서는 무선센서네트워크 환경에서 헬스케어 시스템에 적용 가능한 모바일 헬스케어 라우팅 프로토콜에 성능향상을 시킬 목적으로 RF 세기, 배터리 상태, 배치 상태 등의 조건을 이용하여 다양한 통신실험을 수행하였다. 이 실험은 노드 간 거리와 수신율의 관점에서 몇몇 중요한 파라멘트를 획득하기 위해서 수행하였다. 배터리 상태와 RF 세기와의 관계, 노드 배치 상태와 RF 세기와의 관계 등에 따라 최적 통신 거리를 평가하고, 또한 노드 간 배치 상태와 RF 세기 따른 패킷 수신율 평가하였다. 이 실험결과를 바탕으로 본 연구에서 개발한 모바일 헬스케어 라우팅 프로토콜의 최적 노드 전력제어 및 배치 방법을 제안하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제4권1호
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• pp.3-15
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• 2000

ATM PON은 국사 내에서 하나의 OLT가 수동 (passive) 광 분기 방식을 통해 가입자 지역의 최대 64 ONU를 제어함으로써, FTTs 형태의 가입자를 하나의 플랫폼에서 경제적으로 수용할 수 있는 장점이 있다. 이 시스템이 동작하기 위해서는 효율적인 MAC 프로토콜이 구현되어야 하는데, ITU-T 0.983.1에서 MAC 분야는 아직 추후 연구 과제로 남아있다. 본 논문은 G.983.1의 ATM PON이 동작하기 위한 MAC 프로토콜에서 ONU가 상향으로 셀을 전송하는데 필요한 승인요청 방법을 제안한다. G.983.1 기반이 아닌 MAC 프로토콜의 장단점을 살펴본 후, 승인요청에 필요한 미니슬롯의 주기와 길이를 계산하고 구현에 적합한 최적 값을 결정한다. 또한, 물리계층 OAM 셀을 코딩하는 방법과 결정된 파라메터들을 할당하는 절차를 제안한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제29권3B호
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• pp.349-359
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• 2004

그 동안 Mobile-IP환경에서 멀티캐스팅을 지원하기 위한 많은 프로토콜들이 제시되었으나, 기존의 프로토콜들은 비최적 경로로의 데이터 전송, 호스트의 이동 시 데이터의 손실 문제로 인해 멀티캐스트 데이터 전송에 신뢰성이 떨어지는 문제점을 가지고 있다. 따라서 본 논문에서는 기존 방법의 문제점들을 고찰해 보고, Mobile IP 네트워크에서 이러한 문제점들을 보완하는 신뢰성 있고 효율적인 새로운 멀티캐스트 라우팅 프로토콜을 제안한다. 제안하는 프로토콜은 호스트의 이동 및 여러 요인으로 발생하는 데이터 손실 문제를 이전 에이전트를 이용한 다양한 방법을 통해 보상받게 되므로 신뢰성 있는 데이터 전송을 할 수 있게 한다. 또한 멀티캐스트 그룹의 환경변화에 따라 본 논문에서 제안된 조건에 부합하는 경우 멀티캐스트 트리에 바로 연결시키는 기능을 수행하여 전송 경로를 최적에 가깝게 설정함으로써 좀더 효율적인 멀티캐스트 서비스가 가능하도록 한다. 이러한 점들은 다양한 환경에서의 시뮬레이션 결과를 통해 확인한 수 있다.

• 산업기술연구
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• 제21권A호
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• pp.59-64
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• 2001

This paper analyzes the performance of the several types of ACL(Asynchronous ConnectionLess) packets used in Bluetooth according to a BER(Bit Error Rate) and a packet length and proposes an optimal packet type and an optimal size of the packet being able to be used under the given BER. This paper proposes how to obtain the optimal packet type and the optimal size of the packet maximizing the performance measure under the given BER. In addition, this paper shows that the optimal type and size of the packet maximizing the throughput are different from those maximizing the mean transmission time. This occurs because the Bluetooth uses not only one type of packet but also various types of packets.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제36권1호
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• pp.1-11
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• 2009

이 논문은 WiMAX기반의 무선 메쉬 네트워크에서 QoS를 지원하는 라우팅 프로토콜을 제안한다. 본 논문에서 제안하는 라우팅 프로토콜은 대역폭과 지연을 QoS 파라미터로 사용하여 QoS 요구사항을 만족시키는 최적 경로를 찾는 테이블 관리(table-driven or proactive) 방식의 홉 간(hop-by-hop) QoS 라우팅 프로토콜이다. 우리는 먼저 WiMAX기반의 무선 메쉬 네트워크의 네트워크 모델을 소개하고, WiMAX기반의 무선 메쉬 네트워크에서 QoS 라우팅 프로토콜이 필요한 이유를 설명한다. 그리고 나서 단말과 게이트웨이 사이를 왕복하는 트래픽의 QoS를 보장하는 테이블 관리 방식 홉 간 QoS 라우팅 프로토콜을 제안한다. 성능평가를 위한 시뮬레이션은 제안하는 라우팅 프로토콜이 QOLSR 프로토콜에 비하여 단대단 지연(end-to-end delay)이 낮고, 패킷 전달률(Packet Delivery Ratio)이 높으며, 라우팅 오버헤드 패킷 량을 줄일 수 있음을 보여준다.

• 한국통신학회논문지
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• 제32권12A호
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• pp.1226-1237
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• 2007

이 논문은 IEEE 802.16 기반의 무선 메쉬 네트워크를 위한 QoS 메쉬 라우팅 프로토콜을 제안한다. 본 논문에서 제안하는 QoS 메쉬 라우팅 프로토콜은 테이블 관리 (Table-driven or Proactive) 방식의 홉 간 (Hop-by-Hop) QoS 라우팅 프로토콜이다. 제안하는 라우팅 프로토콜의 목표는 송신 노드에서 목적지 노드까지 경로를 찾는 것 뿐만 아니라, 대역폭과 지연의 관점에서, QoS 요구사항을 만족시키는 최적 경로를 찾는 것이다. 이 논문에서, 우리는 먼저 이동 Ad Hoc 라우팅 프로토콜과 관련된 연구를 바탕으로, 라우팅 프로토콜의 유형을 분석하고, 테이블관리 방식의 홉 간 라우팅 프로토콜이 무선 메쉬 네트워크에 가장 적합함을 보인다. 그리고 나서, 본 논문에서 주목하는 IEEE 802.16 기반의 무선 메쉬 네트워크의 네트워크 모델을 소개하고, 테이블 관리 방식의 홉 간 라우팅 프로토콜을 기반으로 하는 QoS 메쉬 라우팅 프로토콜을 제안한다. 시뮬레이션을 통해서, 제안하는 라우팅 프로토콜이 QOLSR 프로토콜에 비하여 단대단 지연 (End-to-End Delay)이 낮고, 패킷 전달률 (Packet Delivery Ratio)이 높으며, 라우팅 오버헤드 패킷 량이 적음을 보였다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제11권8호
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• pp.3862-3888
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• 2017

In high diversity node situation, single-channel MAC protocols suffer from many collisions. To solve this problem, the research of multichannel MAC protocol has become a hotspot. And the cyclic quorum-based multichannel (CQM) MAC protocol outperformed others owing to its high frequency utilization. In addition, it can avoid the bottleneck that others suffered from and can be easily realized with only one transceiver. To obtain the accurate performance of CQM MAC protocol, a Markov chain model, which combines the channel hopping strategy of CQM protocol and IEEE 802.11 distributed coordination function (DCF), is proposed. The metrics (throughput and average packet transmission delay) are calculated in performance analysis, with respect to node number, packet rate, channel slot length and channel number. The results of numerical analysis show that the optimal performance of CQM protocol can be obtained in saturation bound situation. And then we obtain the saturation bound of CQM system by bird swarm algorithm (BSA). Finally, the Markov chain model and saturation bound are verified by Qualnet platform. And the simulation results show that the analytic and simulation results match very well.

• ETRI Journal
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• 제35권5호
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• pp.919-922
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• 2013

A MIMO multi-way relay channel with full data exchange in which K users exchange messages with each other via the help of a single relay is considered. For the case in which each link is quasi-static Rayleigh fading and the relay is full-duplex, the fundamental diversity-multiplexing tradeoff (DMT) is investigated, and we show that a compress-and-forward relay protocol can achieve the optimal DMT.