Earticle

본 논문에서는 유비쿼터스 센서 네트워크 (USN)의 에너지 효율성을 개선하기 위해 각 개체의 상호 작용을 분석하는데 유용한 도구인 게임 이론을 이용하여 센서 노드들의 휴면 주기를 제어하는 알고리즘을 소개한다. 이를 위해 본 논문에서는 대표적인 비협조적 게임인 죄수의 딜레마를 응용하여 휴면 제어 게임 (sleep control game)을 정의 한다. 휴면 제어 게임에서 각 노드는 매 동작 사이클 시작점에 휴면 여부를 결정하며, 이를 위한 게임의 수익 함수는 트래픽 예상 규모, 네트워크 상황 및 메시지 예상 지연값을 고려한다. 센서 노드는 수익 함수를 바탕으로 전송성능은 유지하면서 에너지 소비량을 최소화할 수 있는 휴면 전략을 선택한다. 패킷 수준의 시뮬레이터를 이용해 제안된 알고리즘이 센서 노드의 전송 성능을 해치지 않으면서 불필요한 동작으로 인한 에너지 소비를 효과적으로 줄일 수 있음을 확인하였다.

In this paper we apply the game theory, which is a popular tool for explaining how economic individuals interact, to analyze the wakeup control of sensor nodes. We redefine a wakeup control game as a modified version of the prisoner’s dilemma game. In the wakeup control game each node decides whether it wakes up or not at the beginning of every cycle. Payoff functions of the wakeup control game consider the expected traffic volume, network conditions and the expected packet delay. According to the payoff function each node selects the best wakeup strategy which may minimize the energy consumption and maintain the latency performance. Through the detailed packet level simulations we evaluate the performance of our algorithm and confirm that our algorithm can effectively reduce the energy consumption for unnecessary wakeup without the loss of the latency performance.

H.264/SVC를 포함하는 SVC(scalable video coding) 기술은 단일 비디오 스트림에서 다수의 프레임 율을 지원할 수 있는 시간적 확장성을 제공한다. 본 논문에서는 이 기술을 H.264/SVC 동영상 재생을 위한 새로운 동적 전압조절 (dynamic voltage scaling) 기법을 위해 이용한다. 본 논문에서는 사용자에 의해 인지된 품질이 프레임 재생율에 의해 얼마나 영향을 받는지 산정하고, 제어 이론적 피드백을 사용하여 각각의 프레임을 디코딩 할 때 걸리는 시간을 예측한다. 이에 기반하여, 본 논문에서는 H.264/SVC의 디코딩을 지원하는 리눅스의 MPlayer에 이 기법을 구현을 하였으며, 실험을 통해서 최대 품질 비디오 재생 대비 약 15~19% 사이의 에너지를 절감할 수 있음을 확인 할 수 있었다.

Scalable video coding (SVC) techniques, including H.264/SVC, allow temporal scalability that supports multiple frame-rates in a single video stream. We exploit this in a new dynamic voltage scaling (DVS) scheme for video playback. We assess how the perceived quality of a video depends on the frame-rate, and then predict the decoding time needed for each frame using control-theoretic feedback. We implemented this scheme in a Linux MPlayer that supports H.264/SVC decoding. Experimental results show that energy consumption is between 15% and 19% less than full-quality video playback.

본 논문에서는 데이터마이닝에서 분류·예측 모형의 성과를 높이기 위하여 기존의 변수들의 상호작용효과를 고려한 새로운 변수를 추가는 방법에 대하여 기술한다. 이를 위하여 연관분석을 통하여 종속변수의 값을 성공으로 만드는 데에 유사한 행위를 하는 변수들을 골라내고, 그 변수들의 값을 곱으로 하는 새로운 변수를 추가하여 모형을 구축해 보았다. 주식시장의 이상매매데이터에 적용한 결과, 새로운 모형은 기존의 모형과 비교하여 나은 성과를 나타내었다.

This paper introduces a noble method of variable selection utilizing interaction effects between variables to enhance performances of classification/prediction models in data mining. The proposed method utilizes the association of data mining and finds variables which affect the target variable in some way. Those new variables are further screened, multplied to form interaction effect, and finally input to the model. As a result, the model added with the new variables performed better than compared models.

최근 해상 교통량이 늘어남에 따라 항해 안전을 지원하기 위한 AIS AtoN에 대한 국제적인 관심이 증가하고 있다. AIS AtoN은 기존 항로표지의 단순한 표지 자체의 역할만이 아닌 표지 상태, 기상 상황, 가상 표지, 위험 경보 등의 정보들을 관제하는 시스템은 물론, 인근 선박들에도 정보를 함께 제공함으로써 해상 항해에 안전을 도모하는 장치이다. 국내의 AIS AtoN의 도입은 초기 단계로 현재 AIS AtoN 장치는 제조사가 다를 경우 관리의 측면에서 호환성 문제가 있어 이를 통합 관리하기에는 어려움이 있다. 본 논문에서는 이러한 문제들을 감안하여 이기종의 AtoN 장비가 하나의 관리 시스템 내에서 운용될 경우 고려되어야 할 사항들을 검토하고, 이에 대한 해결 방안을 제시하고자 한다. 또한, 이를 바탕으로 이기종의 AIS AtoN 장치를 통합 관리할 수 있는 항로표지 통합 관리 소프트웨어를 설계하고 구현하였다. 시뮬레이션 실험을 통하여 제안된 시스템이 이기종 AIS AtoN 장치의 호환성 문제로 인한 통합 관리의 어려움을 해결할 수 있음을 확인하였다.

With the increase in the volume of marine transportation, AIS AtoN has received wide attention as a useful safety aids in the world. AIS AtoN is introduced from Automatic Identification System(AIS) in order to supply the existing Aids to Navigation(AtoN) service which promotes safety in maritime navigation. It provides the status of Aids to Navigation facilities, meteorological information, visual aids, and warnings to vessel base system as well as surrounding vessels. As the level of the utilization of AIS AtoN in current domestic market is the inception, if the AIS AtoN transponders are manufactured from different companies, there is a problem of compatibility. The problem causes difficulties in the integrated management for AIS AtoN. This paper will discuss the problems in case of the using heterogeneous AIS AtoN equipment operated in one management system and then suggest its solutions. Also, this paper designs and implements the Aids to Navigation integrated management software based on the suggested solutions. From the simulation experiment, we verified that the proposed management system can solve the problem of integrated management due to the issues of compatibility for heterogeneous AIS AtoN equipments.

본 논문에서는 근거리 무선 통신 기술인 Zigbee를 활용하고, RSSI 핸드오버 기법을 통하여 보다 정확하고 효율적인 실내 위치 인식 시스템을 제안한다. RSSI(Received Signal Strength Indication) 값을 이용한 실내 위치 인식방식에는 여러 가지가 있는데 가장 대표적인 방법으로는 삼각측량법을 이용하는 경우이다. 하지만 단순히 삼각측량법으로 측정된 RSSI 값은 여러 가지 환경적 요인으로 인해 불규칙하게 되는데, 본 논문에서는 보다 정확한 실내위치 인식을 위하여 RSSI 값의 채널 간 이동, 즉 핸드오버 (Handover)를 이용하여 각 채널간의 간섭을 줄여 안정적인 RSSI 값을 측정하는 방식을 제안한다. 이때 핸드오버는 고정 노드가 아닌 이동노드의 이동식 셀을 사용한 핸드오버를 사용하여 위치 인식에 필요한 세 개의 고정노드만을 선택하는 방법을 사용하였다. MLE(Maximum Likelihood Estimation) 방법을 통해 이동 노드와 고정노드의 거리를 측정하는 동시에 삼각 측량법을 이용하여 이동노드의 좌표를 구하여 보다 정확한 실내 위치를 인식할 수 있는 시스템을 제안하고 구현하여 검증하였다.

In this paper, an accurate and efficient indoor location-aware system is proposed through RSSI(Received Signal Strength Indication) handover technique and using the Zigbee, short-range wireless communication protocol. Among the solutions of several indoor location-aware systems with the use of RSSI value, the using of triangulation measuring method is the most popular. However, due to various environmental factors, the measured RSSI values with the triangulation measuring method are unstable. In this paper, for accurate indoor location-aware system, we propose more stable RSSI value measurement method using the RSSI value transfer between channels, that is, the handover approach. The handover of the mobile node instead of the fixed nodes by using a removable cell handover with the need for location-aware how to select only three fixed nodes were used. Through the finding of the mobile node's coordinates using triangulation measuring method in addition to the measuring the distance between the fixed node and the mobile node using the MLE (Maximum Likelihood Estimation) technique, more accurate indoor location-aware system is proposed, implemented and proved.

기존의 홈 네트워크의 속도는 지금의 속도 보다 느렸기 때문에 데이터 전송 시 적은 시간에 많은 데이터를 보내기 위해서 데이터의 압축이 필요했다. 또한 수신된 모든 데이터의 성능은 기존의 무선 통신 기술에서 사용한 BER(Bit Error Rate)을 이용하여 측정되었다. 하지만 최근의 홈 네트워크의 속도가 1Gbps(Giga bit per second)까지 상승이 되었고, 데이터의 압축 없이도 빠른 속도로 많은 데이터의 전송이 가능해지고 있다. 현재의 초고속통신방식은 영상데이터의 전송을 고려하지 않고 BER위주의 품질평가를 사용하고 있으며, 영상데이터 전송측면에서 최적의 성능을 가지지 못한다. 본 논문에서는 비압축 영상데이터의 실시간 무선전송에 적합한 새로운 변조기법을 제안한다. 실험 결과 제안된 변조기법에서는 영상데이터의 비트위치별 가중치를 고려한 비대칭 성상도 형성을 통해 최대14dB까지 PSNR(Peak Signal to Noise Rate)이 향상되는 것을 확인하였다.

It is needed to compress the data, because conventional home network system cannot support transmitting a lot of data in high-speed. Also the system performance is evaluated by using BER (Bit Error Rate), which is a general criterion on the performance evaluation in communication systems. The lastest home network can increase the transmission speed up to about 1Gbps (Giga bit per second), and it can transmit the image data without compression of them. However, the high-speed home network system cannot have the optimum performance for image data transmission, because it is not supposed to be adequate for transmitting the image sequences. Therefore, this paper proposes a new modulation method for real time wireless transmission of the uncompressed video data, which can adjust the constellation depending on the image data. The performance enhancement of proposed method is achieved by at most 14dB with respect to PSNR (Peak Signal to Noise Rate) compared with a conventional one.