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이강우,신연순,현규완,안종석,김희철,Lee, Kang-Woo,Shin, Youn-Soon,Hyun, Gyu-Wan,Ahn, Jong-Suk,Kim, Hie-Cheol 한국정보처리학회 2009 정보처리학회논문지 C : 정보통신,정보보안 Vol.16 No.1
이 논문에서는 은닉 노드(hidden node)들이 있는 환경에서 IEEE 802.15.4의 성능을 정확하게 예측할 수 있는 수학적 모델을 제시한다. 기존의 802.15.4 성능 분석을 위한 수학적 모델은 은닉 노드들이 없는, 즉 모든 노드들은 다른 노드들의 전송 상태를 측정할 수 있는 이상적인 상황만을 고려하였다. 그러나 노드들의 배치에 따라서 은닉 노드들이 빈번하게 발생할 수 있어, 기존의 모델들은 현실적 환경에서 802.15.4의 성능을 정확히 측정하지 못하는 문제가 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해서 이 논문에서 제안한 모델은 기존의 802.15.4의 성능 모델에 은닉노드의 성능 영향 모델을 추가하였다. 제안한 802.15.4의 수학적 성능 모델에 의하면 작은 은닉 노드의 수에 의해 성능이 급격하게 저하된다. 일례로 전체 노드의 5%가 은닉노드일 때 802.15.4의 성능이 최대 62% 저하된다. 이러한 예측한 결과는 ns-2의 시뮬레이션 결과와 비교할 때, 최대 6%의 오류한도에서 동일하다. This paper proposes an analytical performance model of IEEE 802.15.4 in the presence of hidden nodes. Conventional 802.15.4 mathematical models assume ideal situations where every node can detect the transmission signal of every other nodes different from the realistic environments. Since nodes can be randomly located in real environments so that some nodes' presence is hidden from other ones, this assumption leads to wrong performance evaluation of 802.15.4. For solving this problem, we develop an extended performance model which combines the traditional 802.15.4 performance model with one for accounting the presence of hidden nodes. The extended model predicts the rapid performance degradation of 802.15.4 due to the small number of hidden nodes. The performance, for example, degrades by 62% at maximum when 5% of the total nodes are hidden. These predictions are confirmed to be equal to those of ns-2 simulations by less than 6% difference.
두 개의 우선순위 큐를 적용한 IEEE 802.15.4 GTS 서비스 지연에 대한 분석적 모델
이강우,신연순,안종석,Lee, Kang-Woo,Shin, Youn-Soon,Ahn, Jong-Suk 한국정보처리학회 2008 정보처리학회논문지 C : 정보통신,정보보안 Vol.15 No.5
IEEE 802.15.4에서는 실시간 전송을 위해 GTS 요청 패킷을 조정자에게 전송하여 전송 시간을 미리 예약한다. 본 논문에서는 GTS 예약 지연 시간을 감소하기 위해 802.11e와 같이 일반 데이터와 GTS 요청 패킷의 전송 우위를 차별화하기 위해 두 개의 전송 큐를 사용하는 GTS-FAT 방안을 소개한다. 즉 기존 방식은 이 두 종류의 패킷을 하나의 경쟁 윈도우에 의해 전송하였으나, GTS-FAT 방안은 두 종류의 패킷을 서로 다른 큐에 저장하고 서로 다른 경쟁 윈도우에 의해 전송한다. 또한 본 논문에서는 GTS-FAT의 서비스 지연시간을 분석하기 위해 기존의 802.15.4의 모델과 802.11e의 성능 모델을 결합한 수학적 모델을 제안한다. 제안된 모델의 수치 분석에 의하면 GTS-FAT 방안은 일반 데이터가 GTS 요청 패킷보다 4배 정도 많은 경우에 데이터 전송지연은 6.1%정도 증가하였으나 예약 요청 지연시간을 최대 50%까지 줄였다. IEEE 802.15.4 reserves transmission time to support real-time transport by sending GTS request packets to the PAN coordinator in advance. This paper introduces GTS-FAT technique to reduce the reservation time by giving a higher sending priority to GTS request packets than data packets. Differently from the conventional scheme where these two kinds of packets share a single transmission queue, GTS-FAT scheme allocates two queues with two different contention window sizes like IEEE 802.11e. This paper also proposes an analytical GTS delay model by combining the two legacy models for 802.15.4 and 802.11e to accurately predict the GTS-FAT delay over a given network topology. Our analysis shows that GTS-FAT reduces GTS service delay by up to 50% at the expense of the data delay by only up to 6.1% when GTS request packets four times outnumber data packets.
ns-2 시뮬레이터를 이용한 은닉 노드와 CCA 지연 알고리즘이 IEEE 802.15.4 네트워크의 성능에 미치는 영향 분석
이강우,현규완,신연순,안종석,Lee, Kang-Woo,Hyun, Gyu-Wan,Shin, Youn-Soon,Ahn, Jong-Suk 한국정보처리학회 2009 정보처리학회논문지 C : 정보통신,정보보안 Vol.16 No.3
본 논문에서는 IEEE 802.15.4의 성능을 정확하게 평가하기 위하여 ns-2에 추가한 두 가지 기능을 소개한다. 첫째는 전체 노드의 수와 은닉 노드의 수가 정해짐에 따라 노드들의 배치를 자동으로 결정하는 은닉 노드 배치 방안과 은닉 노드로 인한 신호 충돌을 구별하는 방안이다. 둘째는 2003 표준만 구현되어 있는 현재의 ns-2 2.33 버전에 2006 표준에 기술된 CCA 지연 처리 방안을 구현하였다. 기능이 확장된 ns-2를 이용하여, 802.15.4 네트워크의 성능에 은닉 노드와 CCA 지연에 대한 처리 방안이 미치는 영향을 정확하게 분석할 수 있게 되었다. 시뮬레이션 결과 은닉 노드가 없을 때에 비하여 은닉 노드가 단 하나 존재할 때 네트워크 처리량이 약 66% 감소하며, 충돌율은 65%에서 90%로 급증한다. CCA 지연 처리 알고리즘의 2003 표준과 2006 표준에 따르면, 충돌 확률은 약 19%까지 차이를 보이고, 처리량은 약 38% 차이를 보이며 2006 버전이 우수한 성능을 보인다. This paper introduces two functions added to the current version of ns-2 simulator for better accuracy of IEEE 802.15.4 network simulations. The first one is to automatically place hidden nodes over the ring topology in which the coordinator is centered, when the number of hidden nodes and total number of nodes is given. Collisions of signals can be distinguished into the trace file according to the ways of participation of hidden nodes. The second one is the CCA deferment algorithm described in IEEE 802.15.4-2006 standard which is not implemented in the current version of ns-2. Owing to these additional functions, we can carry out the precise analysis of the performance effects of hidden nodes and CCA deferment algorithm on 802.15.4 networks. Simulation results present at least 66% of performance degradation in throughput and drastic increase of collision probability up to 90% from 65% by just a single hidden node. Besides, 2006 standard for CCA deferment algorithm gives 19% lower collision probability and 38% higher performance.
IEEE 802.15.4 네트워크에서 블록 ACK 전송 기법의 성능분석
이승수 ( Seung-soo Lee ),신연순 ( Youn-soon Shin ),이강우 ( Kang-woo Lee ),안종석 ( Jong-suk Ahn ) 한국정보처리학회 2009 한국정보처리학회 학술대회논문집 Vol.16 No.1
IEEE 802.15.4 프로토콜은 구현이 용이하여 다양한 응용 네트워크에서 사용되고 있다. 하지만 대용량 데이터 전송시 백오프(back-off), CCA(Clear Channel Assesment), IFS(Inter Frame Space), ACK 시간 등이 MAC 계층에서 오버헤드로 작용하여 네트워크 성능 저하의 요인이 된다. 본 논문에서는 IEEE 802.11e 프로토콜에서 사용되고 있는 블록(block) ACK 기법을 분석하고 이를 802.15.4 네트워크에 적용할 것을 제안하였다. 시뮬레이션을 통한 성능 분석을 실시하고 제안한 기법이 802.15.4에서도 네트워크 처리량을 크게 향상 시킬 수 있음을 확인하였다.
IoT 디바이스 간 상호 통신을 위한 사물 인터넷 브로커 서버 설계
이동욱 ( Dong-wook Lee ),김종현 ( Jong-hyun Kim ),신연순 ( Youn-soon Shin ),이강우 ( Kang-woo Lee ) 한국정보처리학회 2016 한국정보처리학회 학술대회논문집 Vol.23 No.2
최근 IoT 보급이 가속화되면서, 글로벌기업들의 IoT 시장의 주도권 선점을 위한 혁신적 기술력 확보 경쟁이 치열해지고 있다. 사물 인터넷 기술을 지원하는 플랫픔 표준화 작업 외에도, 글로벌 대기업 중심으로 다수의 플랫픔 기술이 난립하고 있으며, 스마트 디바이스 통신에는 MQTT, CoAP, XMPP, HTTP 등 다양한 프로토콜이 사용되고 있다. 이 렇게 다양한 플랫픔과 프로토콜을 사용하는 환경에서 디바이스간의 상호 연동 서비스가 중요한 문제로 대두되고 있다. 본 논문에서는 MQTT, CoAP 등 서로 다른 프로토콜을 사용하는 디바이스 간의 상호 통신을 용이하게 하고 향후 플랫픔 설계에 적용될 브로커 서버의 설계를 제안하고 구현한다.
최성준 ( Sung-june Choi ),박상현 ( Sang-hyun Park ),이강희 ( Kang-hee Lee ),신연순 ( Youn-soon Shin ) 한국정보처리학회 2021 한국정보처리학회 학술대회논문집 Vol.28 No.2
국내에서 유통되는 일회용 가스라이터 점유율의 약 절반은 국내 유일의 한 공장에서 생산하고 있다. 저렴한 외국산 가스라이터로부터 국내 사업을 보호하기 위해 품질 향상과 원가경쟁력 확보의 중요성이 매우 커진 것이 현실이다. 본 논문에서는 YOLOv4 머신러닝 객체인식 모델과 OpenCV 실시간 이미지 처리 오픈소스를 활용해 개발한 불량품 자동 검출 시스템을 제안한다. 대표적인 불량인 ‘액화가스 부피 불량품’을 검출하는 시스템을 개발하고 실험을 통해 그 정확성을 검증하였다. 제안한 시스템은 97%의 정확도로 상태를 분류하였으며, 이를 통해 100%의 불량을 검출할 수 있었다.
홍민기 ( Min-ki Hong ),이승현 ( Seung-hyun Lee ),신연순 ( Youn-soon Shin ) 한국정보처리학회 2023 한국정보처리학회 학술대회논문집 Vol.30 No.2
우리 사회가 고령화시대로 접어들면서 낙상은 매우 심각한 사회문제가 되고 있으며 정확한 낙상 감지 기술의 수요도 늘고 있다. 본 연구는 웹 캠을 이용한 개선된 낙상감지 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 RGB 영상을 기반으로 스켈레톤 포즈 추출, 데이터 가공, GRU(Gated Recurrent Unit) 신경망 알고리즘을 적용한 낙상 감지 실험 및 감지 결과 분석의 과정이 포함된다.