• 한국통신학회논문지
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• 제42권3호
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• pp.554-561
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• 2017

IoT(Internet of Things) 응용 디바이스는 실내, 지하 등의 신호가 도달하기 어려운 환경에 있는 경우가 많을 뿐만 아니라 송신 출력도 낮으므로 기지국이 낮은 수신 감도에서도 수신이 가능하도록 설계되어야 한다. 이를 위해 채널 상태가 좋지 않은 디바이스는 낮은 부호화율이나 반복전송 등을 이용하여 낮은 데이터 전송률로 전송할 수 있다. 채널 상태에 따라 커버리지 클래스를 나누고 채널 상태에 맞는 전송 속도를 사용할 때 커버리지 클래스마다 패킷의 길이가 다를 수 있으며 슬롯 알로하 랜덤 접속의 성능이 떨어질 수 있다. 특히 서로 다른 커버리지 클래스의 디바이스들이 공유된 자원을 사용할 때는 채널 상태가 나쁜 디바이스의 성능이 떨어질 수 있으며, 반대로 커버리지 클래스마다 분리된 자원을 사용할 때는 한 자원 영역에 랜덤 액세스를 하는 디바이스가 많아지는 혼잡이 발생할 수 있다는 문제가 있다. 본 논문에서는 이를 보완할 수 있는 방법들을 제안한다. 이 연구는 MTC 디바이스를 중심으로 연구하였으며, 추후 발전 가능성이 높은 부분이라 생각된다.

• 한국통신학회논문지
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• 제42권3호
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• pp.639-648
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• 2017

위협의 핵심정보 추출을 위해 활용되는 전자전 지원시스템은 경로손실 등의 환경 상 제약으로 인해 수신신호의 전력이 낮은 미약신호 환경 하에서 운용될 수 있다. 이러한 상황에서 위협신호를 신속하고 정확하게 검출하기 위해서는 기존의 단일 샘플 에너지 검출 기법이 아닌 수신 신호의 전체 에너지를 최대한 활용함으로써 검출 성능을 향상시키는 기법이 요구된다. 하지만 신호원에 대한 사전정보가 존재하지 않는 전자전 환경에서 신호의 전체 에너지를 활용하기 위해서는 모든 신호원의 길이를 고려할 수 있도록 크기가 다양한 다수의 윈도우를 가지는 검출기를 설계해야 하므로 연산량이 과도하게 증가하는 문제점이 존재한다. 이러한 문제를 현실적으로 해결하기 위해 적은 수의 대표 윈도우를 사용하여 윈도우의 수를 줄이는 방법이 활용되지만 결과적으로 하나의 윈도우가 일정 구간의 미상신호를 고려해야 하므로 수신되는 신호의 길이와 검출기의 윈도우 크기의 불일치로 인해 검출 성능이 저하되는 문제점이 여전히 존재한다. 따라서 본 논문에서는 수신신호의 길이와 검출기의 윈도우 길이가 일치하지 않을 경우의 성능 저하를 분석하고, 성능향상이 가능한 상황인 수신신호의 길이가 검출기의 윈도우 길이보다 작은 경우에는 검출성능을 향상시킬 수 있고, 이외의 상황에는 기존의 에너지 검출기의 성능과 유사한 가중에너지 검출기를 제안하고 그 성능을 분석한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제42권3호
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• pp.566-576
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• 2017

키-값 저장소(key-value store)는 Redis, Memcached 등의 다양한 NoSQL 데이터베이스에 응용되어 그 우수성을 보였다. 그리고 키-값 저장소 응용프로그램은 대부분의 환경에서 삽입 연산(insert) 보다 탐색 연산(lookup)이 많이 발생하기 때문에 탐색의 성능이 중요하다. 하지만 기존의 응용프로그램은 해시 테이블을 링크 리스트(linked list) 형태로 유지하기 때문에 탐색 연산이 느릴 수 있다. 따라서 탐색 연산을 상수 시간 내에 완료할 수 있는 쿠쿠 해싱(cuckoo hashing)이 학계의 주목을 받기 시작했고, 그 후 메모리 사용률이 더 높은 버킷화 쿠쿠 해싱(Bucketized Cuckoo Hashing, BCH)이 제안되었다. 본 논문에서는 BCH 구조를 기반으로 하여 삽입 정렬 방법으로 데이터를 입력하는 Sorting Cuckoo를 소개한다. Sorting Cuckoo를 이용하면 데이터가 정렬된 상태에서 탐색을 수행하기 때문에 상대적으로 적은 메모리 접근을 통해 키의 존재 여부를 판단할 수 있으며, 메모리 점유율(load factor)이 높을수록 BCH보다 탐색의 성능이 좋아진다. 실험 결과에 의하면 Sorting Cuckoo는 메모리 점유율이 95%인 상황에서 BCH보다 천만 번의 negative 탐색(데이터가 존재하지 않는 탐색)에서는 최대 25%(약 1900만회), 천만 번의 positive 탐색(데이터가 존재하는 탐색)에서는 최대 10%(약 400만 회)만큼 더 적은 메모리 접근을 이용하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제39A권9호
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• pp.535-547
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• 2014

상향링크 SIMO(Single Input Multiple Output) 시스템의 SC-FDMA 기법에서 공간 및 주파수 다이버시티 이득에 따른 BER(Bit Error Ratio) 성능 변화를 분석한다. 본 논문에서 분석한 주요내용은 다음과 같다. 첫째, 공간 다이버시티 컴바이닝과 주파수 다이버시티 컴바이닝을 동시에 수행할 수 있는 통합된 시스템과 공간 다이버시티 컴바이닝과 주파수 다이버시티 컴바이닝을 순서대로 수행하는 단계별 시스템이 동등한 성능을 가지는 것을 확인한다. 단계별 시스템의 주파수 다이버시티 컴바이닝 기법과 통합된 시스템의 다이버시티 컴바이닝 기법이 동일할 때, 단계별 시스템에서 주파수 다이버시티 컴바이닝보다 공간 다이버시티 컴바이닝을 선행하면서 공간 다이버시티 컴바이닝 기법을 MRC(Maximal Ratio Combining)로 하면 두 시스템의 성능이 동일함을 신호 모형화 결과를 통해 증명한다. 둘째, 신호 모형화 결과와 BER 실험 결과를 통해 공간 다이버시티 이득과 주파수 다이버시티 이득이 각각 성능에 어떤 영향을 미치는지 분석한다. 부반송파 개수가 증가함에 따라 주파수 다이버시티 이득이 증가함을 알 수 있고 이는 주파수 다이버시티 기법이 ZF(Zero Forcing)일 때의 성능과 MMSE(Minimum Mean Square Error)일 때의 성능 차이는 유지하면서 높은 SNR(Signal to Noise Ratio) 영역의 성능 향상에 영향을 미치는 것을 보인다. 그리고 수신안테나 개수의 증가는 공간 다이버시티 이득을 증가시키며 공간 다이버시티 이득의 증가는 모든 SNR 영역의 성능을 향상시키면서 주파수 다이버시티 컴바이닝이 ZF일 때와 MMSE일 때의 성능 차이를 줄이는데 영향을 미침을 보여준다. 마지막으로, 공간 다이버시티 이득이 신호 모형화 유도과정에서 어떤 영향을 미치는지 분석하여 수신안테나 개수가 6개 이상이면 주파수 다이버시티 컴바이닝을 ZF으로 했을 때의 성능이 MMSE로 했을 때의 성능을 대체할 수 있음을 확인할 수 있다.

• 한국통신학회논문지
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• 제38C권9호
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• pp.822-829
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• 2013

고혈압은 임상 현장에서 매우 흔한 질환인데 그 유병률이 국제적으로 상승세를 보이고 있다. 고혈압의 폐해는 너무 많으며 여러 장기들에 영향을 미친다. 필요 시 보통 평생 동안 치료해야 한다. 한국질병관리본부에 따르면 고혈압 유병률이 날로 증가하고 있다. 2011 조사에서 성인 중 28.9%가 고혈압이었으며, 여자 보다 남자가 약간 더 높았다. 환자를 분류하고, 혈압관련 위험을 확인하고 그리고 치료법을 안내하는 데 있어 정확한 혈압 측정은 필수적이다. 혈압계의 정확도에 영향을 미치는 요인 중 블래더 크기의 일탈이 장비 에러의 주된 원인이 된다. 혈압을 정확히 측정하기 위해, 위 팔 중심의 둘레에 따른 올바른 크기의 블래더 사용은 필수적이다. 시중의 혈압계를 조사한 결과, 커프 블래더들이 국제 규격 ISO 81060-1:2007에서 권유된 크기와 다름을 알 수 있었다. 블래더가 클 경우 혈압이 더 낮게 나오고, 더 작을 경우 더 높게 나온다는 것은 잘 알려져 있다. 미)심장협회(AHA)가 권고하는 어른용 블래더의 크기는 17-25cm의 팔 둘레를 가진 작은 어른, 24-32 cm의 팔 둘레를 가진 어른, 32-42cm의 팔 둘레를 가진 대다수 어른, 그리고 42-50cm의 팔 둘레를 가진 비만 어른으로 구분 된다. 반면에 한국 어른의 팔 둘레는 23-31cm에 불과하므로 AHA의 어른용 블래더 한 가지에 해당한다. 23-31cm의 팔 둘레를 가진 한국 어른을 위한 블래더의 종류는 ISO 81060-1을 따를 경우 3 개의 블래더가 필요하다. 병원들은 어른 환자들을 위해 보통 하나 혹은 두 가지 크기의 서양식 커프를 사용한다. 이 때문에 일부 환자들은 정확한 혈압 측정을 기대할 수 없다. 한국인에서 취합한 인체치수 참조 데이터에 기초한 블래더의 크기는 한국에서 가장 정확한 혈압을 측정하는데 도움이 될 것이다.

• 한국통신학회논문지
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• 제39A권5호
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• pp.258-270
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• 2014

본 논문에서는 다중 사용자 간 시간 동기 오차에 강인한 상향링크 OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 두 기법, 즉, ZCZ (Zero Correlation Zone) 코드 시간축 확산 OFDMA 기법과 시간동기오차에 강한 SC-FDMA (Single Carrier Frequency Division Mmultiple Access)기법의 채널용량을 비교한다. 보다 현실적인 성능을 비교하기 위해 사용자 간 시간 동기 오차 뿐 아니라 상향링크 OFDMA 신호 생성의 가장 큰 이슈인 PAPR (Peak-to-Average Power Ratio)에 의한 신호의 왜곡효과도 함께 고려한다. 사용자 간 시간 동기 오차에 의한 간섭이 존재하는 환경에서는 전력제어에 의해 증폭된 사용자들의 신호가 다른 사용자들의 신호에 큰 간섭으로 작용할 수 있다. 한편, 거리를 고려하여 증폭된 신호가 단말의 증폭기의 선형 증폭구간을 벗어나게 되면 신호의 왜곡이 발생하여 최종 성능의 저하를 발생시킬 수도 있다. 따라서, 기지국과 사용자 간의 거리만을 고려한 전력제어 방식이 아니라 최대 채널용량 성능을 갖게 하는 사용자 송신 전력 조합을 실험을 통해 찾는다. 즉, 사용자 단말의 전력 제한 수치와 사용자 시간 동기 오차의 최대범위 및 $E_b/N_0$ 등의 다양한 조합들에 대해 최대 채널용량 성능을 갖게 하는 송신전력 보정 계수(ASF: Adaptive Scaling Factor)을 실험을 통해 찾는다. 먼저, 송신전력 보정계수를 적용한 경우 두 상향링크 OFDMA 방식의 채널용량은 단순히 거리만을 고려한 전력제어 방식을 적용한 경우 즉, 송신전력 보정 계수=1인 경우에 비해 얼마나 높은 채널용량 성능을 가지는지 분석한다. 두 상향링크 OFDMA 방식의 채널용량 성능을 비교하면, 송신출력이 상대적으로 낮아도 되는 높은 $E_b/N_0$ 환경에서는 시간 동기 오차에 보다 강인한 특성을 가진 ZCZ 코드 시간축 확산 OFDMA 기법의 채널용량 성능이 좋고, 반대로 상대적으로 높은 송신출력을 요구하는 낮은 $E_b/N_0$ 환경에서는 낮은 PAPR 특성을 갖는 시간동기오차에 강한 SC-FDMA 기법의 채널용량 성능이 보다 우수함을 다양한 실험을 통해 보인다.