• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제6권9호
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• pp.2302-2322
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• 2012

Wireless Body Area Networks (WBANs) are introduced as an enabling technology in tele-health for patient monitoring. Designing an efficient Medium Access Control (MAC) protocol is the main challenge in WBANs because of their various applications and strict requirements such as low level of energy consumption, low transmission delay, the wide range of data rates and prioritizing emergency data. In this paper, we propose a new MAC protocol to provide different requirements of WBANs targeted for medical applications. The proposed MAC provides an efficient emergency response mechanism by considering the correlation between medical signals. It also reduces the power consumption of nodes by minimizing contention access, reducing the probability of the collision and using an efficient synchronization algorithm. In addition, the proposed MAC protocol increases the data rate of the nodes by allocating the resources according to the condition of the network. Analytical and simulation results show that the proposed MAC protocol outperforms IEEE 802.15.4 MAC protocol in terms of power consumption level as well as the average response delay. Also, the comparison results of the proposed MAC with IEEE 802.15.6 MAC protocol show a tradeoff between average response delay and medical data rate.

• Journal of Communications and Networks
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• 제18권2호
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• pp.261-269
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• 2016

In this paper, the impact of energy constraints on a two-hop network with a source, a relay and a destination under random medium access is studied. A collision channel with erasures is considered, and the source and the relay nodes have energy harvesting capabilities and an unlimited battery to store the harvested energy. Additionally, the source and the relay node have external traffic arrivals and the relay forwards a fraction of the source node's traffic to the destination; the cooperation is performed at the network level. An inner and an outer bound of the stability region for a given transmission probability vector are obtained. Then, the closure of the inner and the outer bound is obtained separately and they turn out to be identical. This work is not only a step in connecting information theory and networking, by studying the maximum stable throughput region metric but also it taps the relatively unexplored and important domain of energy harvesting and assesses the effect of that on this important measure.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제2권2호
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• pp.259-266
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• 1998

406MHz 및 INMARSAT-E EPIRB장치는 위성을 통해 조난위치를 전송하므로 수색구조가 가능하지만, 극궤도 위성을 사용하므로 조난통보의 전송에 있어서 지연시간이 발생하는 단점이 있으며 A1해역에서 의 소형선박에 의무적인 탑재가 불가능하므로 디지털 선택호출 기술을 이용하여 VHF대의 지상파를 사용한EPIRB가 적합하다. 디지털선택호출(DSC)은 GMDSS시스템에서 중요한 통신기능이며, 지상계 통신에 있어서 신뢰성과 효율성을 확보할 수 있는 통신수단이다. 본 연구에서는 DSC기술을 이용하여 A1해역에서의 선박 및 소형선박에게 적합한 DSC VHF EPMB의 기술특성을 분석하여 신호처리를 위한 호출시퀀스 알고리즘을 설계하였으며, FSK변조신호와 RF신호발생을 위한 주파수합성기를 설계 및 구현하였다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제15권6호
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• pp.2128-2147
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• 2021

Cognitive radio systems are being implemented recently to tackle spectrum underutilization problems and aid efficient data traffic. Spectrum sensing is the crucial step in cognitive applications in which cognitive user detects the presence of primary user (PU) in a particular channel thereby switching to another channel for continuous transmission. In cognitive radio systems, the capacity to precisely identify the primary user's signal is essential to secondary user so as to use idle licensed spectrum. Based on the inherent capability, a new spectrum sensing technique is proposed in this paper to identify all types of primary user signals in a cognitive radio condition. Hence, a spectrum sensing algorithm using improved convolutional neural network and long short-term memory (CNN-LSTM) is presented. The principle used in our approach is simulated annealing that discovers reasonable number of neurons for each layer of a completely associated deep neural network to tackle the streamlining issue. The probability of detection is considered as the determining parameter to find the efficiency of the proposed algorithm. Experiments are carried under different signal to noise ratio to indicate better performance of the proposed algorithm. The PU signal will have an associated modulation format and hence identifying the presence of a modulation format itself establishes the presence of PU signal.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제11권4호
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• pp.1866-1888
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• 2017

Efficient energy consumption in WSN is one of the key design issues for improving network stability period. In this paper, we propose a new Heterogeneity-aware Energy-efficient Clustering (HEC) technique which considers two types of heterogeneity - network lifetime and of sensor nodes. Selection of cluster head nodes is done based on the three network lifetime phases: only advanced nodes are allowed to become cluster heads in the initial phase; in the second active phase all nodes are allowed to participate in cluster head selection process with equal probability, and in the last dying out phase, clustering is relaxed by allowing direct transmission. Simulation-based performance analysis of the proposed technique as compared to other relevant techniques shows that HEC achieves longer stable region, improved throughput, and better energy dissipation owing to judicious consumption of additional energy of advanced nodes. On an average, the improvement observed for stability period over LEACH, SEP, FAIR and HEC- with SEP protocols is around 65%, 30%, 15% and 17% respectively. Further, the scalability of proposed technique is tested by varying the field size and number of sensing nodes. The results obtained are found to be quite optimistic. The impact of energy heterogeneity has also been assessed and it is found to improve the stability period though only upto a certain extent.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제9권2호
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• pp.277-282
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• 2005

VBR (variable bit rate) MPEG 비디오 트래픽은 COP(group of pictures)의 시작인 I-픽쳐에서는 다른 픽쳐들보다 매우 큰 양의 트래픽이 발생하기 때문에 COP 구조에 따라 주기적 형태의 트래픽 발생 패턴을 가진다. 따라서, VBR MPEG 비디오 정보원이 다중화 될 때 I-픽쳐들의 시작 시간 배열은 다중화기의 셀 손실 특성에 큰 영향을 준다. 본 논문에서는 VBR MPEG 비디오 정보원들이 하나의 전송로로 전송되기 위해 다중화 될 때 다중화기에서의 셀 손실률을 최소화하기 위해서 각 비디오 정보원의 I-픽쳐 시작시간들을 배열하는 방안을 제시한다. 제안하는 방안에서는 정확한 I-픽쳐 시작 시간을 효과적으로 찾기 위해 다중화된 정보원의 셀 도착률이 전송로의 용량을 초과하는 확률을 이용하였다. 모의 실험을 통해 제안하는 방법이 기존의 방법들 보다 최적으로 비디오 정보원들을 다중화 시키는 것을 보였다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제11권6호
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• pp.538-543
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• 2009

A wiretap channel I is one of the channel models that was proved to achieve unconditional security. However, it has been an open problem in realizing such a channel model in a practical network environment. The paper is committed to solve the open problem by introducing a novel approach for building wiretap channel I in which the eavesdropper sees a binary symmetric channel (BSC) with error probability p while themain channel is error free. By taking advantage of the feedback and low density parity check (LDPC) codes, our scheme adds randomness to the feedback signals from the destination for keeping an eavesdropper ignorant; on the other hand, redundancy is added and encoded by the LDPC codes such that a legitimate receiver can correctly receive and decode the signals. With the proposed approach, unconditionallysecure communication can be achieved through interactive communications, in which the legitimate partner can realize the secret information transmission without a pre-shared secret key even if the eavesdropper has better channel from the beginning.

• 한국통신학회논문지
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• 제25권8A호
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• pp.1177-1185
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• 2000

본 논문에서는 긴 전파 지연과 높은 에러율을 지닌 위성링크에 TCP를 사용하는 경우 나타나는 문제점을 도출하고 그에 대한 성능향상방안으로 ENA(Error Notification Ack) 알고리즘을 제안했다. TCP는 에러에 의한 세그먼트 손실과 Network Congestion에 의한 손실을 구분하지 못하고 두 경우 모두 Network Congestion 으로 판단한 후 Slow Start나 Congestion Aboidance 알고리즘을 적용시킨다 위성링크에서는 에러에 의한 세그먼트 손실이 자주 발생하는데 이손실을 Network Congestion에 의한 손실로 받아들여 매번 Congestion Control 알고리즘을 적용시킨다 그로인해 전송률을 줄어들고 성능은 급격히 떨어진다. 본 논문에서는 에러에 의한 손실과 Congestion 의한 손실을 구분해 주는 ENA 알고리즘을 제안하고 구현 방법 또한 제시하였다 그리고 ENA 알고리즘을 Tahoe, Reno. Sack TCP에 적용하여 성능의 변화를 비교 분석했다 그 결과 에러율이 높을수록 성능이 더 향상됨을 알수 있었다.

• 한국항행학회논문지
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• 제11권4호
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• pp.408-414
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• 2007

마이크로 센서 소자와 무선 네트워크 기술의 발전으로 인하여 에너지 효율적이고 저가격의 무선 센서 노드의 개발이 가능하게 되었다. 본 논문에서는 낮은 전력 소모와 우수한 BER(Bit Error Rate) 성능을 위해 FEC 기술을 적용한 FSK 모뎀 기반의 멀티 홉 무선 센서 네트워크를 제안한다. FEC 기술은 부호화 및 복호화를 위한 추가의 전력을 필요로 하며 센서 노드안에 구현하기 위한 복잡한 기능을 필요로 한다. 성능 평가를 위하여 본 논문에서는 채널 파라미터, 홉의 수, 전송 비트의 수, 노드사이의 거리를 함수로 하여 수신된 비트 및 부호어의 확률을 계산하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제29권1B호
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• pp.1-7
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• 2004

최근 인터넷 사용자 수의 증가와 게임, 뉴스, 분산컴퓨팅, 화상회의, 실시간 오디오, 비디오 등의 새로운 응용 트래픽의 등장으로 각 응용의 요구 대역폭이 증가하게 되었다. 이러한 요구에 파장 단위의 전송이 제시되었지만 파장의 한계성이 존재하므로 본 논문에서는 파장 단위의 Time slot을 적용한 빠른 스케줄링 알고리즘을 제안하였다. 이 알고리즘은 일반적인 파장 스위칭 기능과 시간분할전송 기능을 포함한 복합 구조의 광 교환기의 형태를 나타낸다. 제안한 OXC(Optical Cross Connect) 구조의 성능 평가는 패킷의 종류에 따른 구분을 위해 LFS(Limit Frame Size)와 VFS(Variable Frame Size)를 정의하였다. 임계값 이내에서는 두개의 프레임 구조가 유사하게 나타나지만 임계값의 초과 시에는 현저한 차이가 있음을 알 수 있었다. 이러한 구조의 광 교환기는 노드가 증가함에 따라 발생하는 프레임들의 충돌을 감소시킴은 물론 망의 확장성을 보장 할 수 있는 장점을 가지고 있다.