• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제13권7호
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• pp.181-188
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• 2008

최근 중저속 환경에서 인터넷서비스를 제공하는 WiMAX는 현재 Wi-Fi보다 그 기능 및 범위가 넓어지고 있다. 네트워크 범위가 넓어지면서 WiMAX는 가입자의 핸드오버시 발생할 수 있는 보안문제를 가입자 재인증 과정을 통해 해결하고 있지만 전력소모와 지연문제를 발생하면서 WiMAX 보안 문제가 추가적으로 발생되고 있다. 이 논문에서는 Mobile WiMAX에서 대두되고 있는 지연문제와 처리량 문제를 해결하기 위해 인터 도메인간 가입자의 재인증 처리절차를 간소화하면서 핸드오버상에 발생할 수 있는 보안 문제를 예방하는 핸드오버 메커니즘을 제안한다. 제안된 메커니즘은 유연성과 보안성을 향상시키기 위해 PKI 구조와 협력할 수 있고, 가입자의 끊김 없는 서비스 제공을 통해 네트워크 재진입 과정이나 재인증 과정을 최소화 할 수 있다. 실험 결과 제안기법은 기존 IEEE 802.16e 표준보다 이동 가입자 수에 따른 처리량이 9.5% 낮았고, 핸드오버시 발생하는 man-in-the-middle 공격과 reply 공격에 안전함을 증명하고 있다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제11권4호
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• pp.9-16
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• 2011

본 논문에서는 이동망에서 통신노드가 다이나믹하게 이동하는 경우, VLC 음성품질을 위지하기 위한 상호연동 구조를 다룬다. 연동구조에서 체계적인 품질 분석은 OPENT 시뮬레이터를 사용하였으며, 패킷지연율과 성능분석으로 결과를 제시하였다. 실험결과에 따라 이동노드의 수가 작을 때, PDR은 상대적으로 데이터 프래픽이 증가함에 따라 안정을 유지하며, 성능은 이동노드의 수에 영향을 받는다. 특히 MANET 노드 밀도가 크게 증가하면, 성능은 높아지지만 이동속도에 영향을 받지 않았다. 또한 FTP 업다운 응답시간은 이동속도와 노드의 수에 크게 영향을 주지 않음을 확인하였다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제43권3호
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• pp.84-94
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• 2006

본 논문은 UWB (Ultra Wide Band) 시스템의 성능 개선을 위해서 Superframe 주기를 이용한 MAC(Medium Access Control) 계층 time slot 동기 알고리즘을 제안한다. Multi-band ORM Alliance (MBOA) 에서 제안한 UWB시스템에서는 Time Slot의 동기를 위해서 Medium Access Slot (MAS) 와 MAS사이의 guard time에 단말기들 간의 MAC 계층 주파수 오프셋으로 야기될 수 있는 시간 오차의 최대값인 MaxDrift를 더해주게 된다. MaxDrift를 더한 만큼 MAS에서 데이터를 전송할 수 있는 시간이 줄어들게 되므로 각각의 MAS에 MaxDrift를 더해주는 방식은 전체 시스템 성능의 저하를 가져오게 된다. 본 논문에서는 시스템의 성능을 높이고자 time slot동기를 guard time을 증가시키는 방식이 아닌, Superframe주기로 전송되는 연속된 Beacon Frame을 수신하여 주파수 오프셋 값을 estimation하여 보정해주는 방법을 제안한다. Piconet을 초기화시킨 Device는 내부 clock을 이용해서 Superframe주기로 Beacon을 전송을 하므로, Piconet에 접속하려는 단말기들은 연속된 Beacon을 수신하여 Piconet을 생성한 단말기의 MAC계층과 수신한 단말기와의 MAC계층 주파수 오프셋을 구할 수 있다. 각각의 수신 단말기에서 측정한 상대적 주파수 오프셋 값을 내부적으로 estimation한 각각의 MAS의 position에 가감시켜 Piconet을 생성한 단말기에서 estimation한 MAS position에 동기를 맞출 수 있다. 제안된 알고리즘을 통해서 단말기들 간의 최대 주파수 오프셋 값과 관계없이 MaxDrift로 인해서 낭비되는 시간을 각 MAS당 1clock 이내로 줄일 수 있다. 제안된 알고리즘을 하드웨어로 합성한 결과 390개의 Logic Cell이 소모되었으며, 시뮬레이션 결과 최대주파수 오프셋이 20ppm, 40ppm, 80ppm일 때 MAS당 오차범위가 main clock의 1clock이내였으며 기존의 방법에 비해서 각각 1%, 2%, 4%의 throughput이 향상되었다.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제35권3호
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• pp.227-234
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• 2008

무선 네트워크 기술 발달은 다양한 모바일 서비스 환경에서 시간과 장소에 상관없이 끊김 없는 고속의 무선 통신 서비스를 가능하게 해주었다. 하지만 이와 같은 무선 네트워크 기술은 유선 네트워크와는 달리 고가의 제한된 대역폭을 사용한다. IEEE802.16e 표준 기반의 모바일 와이맥스에서 지원하는 MBS(Multicast Broadcast Service) 기술은 다운링크 채널을 공유하여 다수의 사용자에게 효율적인 데이타 서비스를 지원할 수 있기 때문에 이러한 제한된 대역폭의 한계를 극복할 수 있게 해준다. 그럼에도 불구하고 서비스 커버지리나 채널의 상태에 따라 쉽게 영향을 받는 전송률에 관한 문제는 여전히 남아 있다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 모바일 와이맥스의 중계 시스템을 소개하고, AMC(adaptive modulation and coding)을 이용하여 MBS의 성능을 향상 시킬 수 있는 중계 시스템을 제안한다. NS-2 컴퓨터 시뮬레이터를 이용한 실험 결과는 제안하는 MBS 중계 시스템의 성능이 기존의 시스템보다 전송률과 전송시간 측면에서 크게 향상됨을 보여준다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제9권5호
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• pp.1768-1789
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• 2015

The maximal signal-to-interference-plus-noise ratio (Max-SINR) algorithm for interference alignment (IA) has received considerable attention for its high sum rate achievement in the multiple-input multiple-output (MIMO) interference channel. However, its complexity may increase dramatically when the number of users approaches the IA feasibility bound, and the number of iterations and computational time may become unacceptable. In this paper, we study the properties of the Max-SINR algorithm thoroughly by presenting theoretical insight into the algorithm and by providing the potential of reducing the overall computational cost. Furthermore, a novel IA algorithm based on the principle direction search is proposed, which can converge more rapidly than the conventional Max-SINR method. In the proposed algorithm, it searches along the principle direction, which is found to approximately point to the convergence values, and can approach the convergence solutions rapidly. In addition, the closed-form solution of the optimal step size can be formulated in the sense of minimal interference leakage. Simulation results demonstrate that the proposed algorithm outperforms the conventional minimal interference leakage and Max-SINR algorithms in terms of the convergence rate while guaranteeing the high throughput of IA networks.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제11권2호
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• pp.764-784
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• 2017

Energy efficiency is an essential requirement in designing a MAC protocol for wireless sensor networks (WSNs) using battery-operated sensor nodes. We proposed a new receiver-initiated MAC protocol, RIX-MAC, based on the X-MAX protocol with asynchronous duty cycles. In this paper, we analyzed the performance of RIX-MAC protocol in terms of throughput, delay, and energy consumption using the model. For modeling the protocol, we used the Markov chain model, derived the transmission and state probabilities, and obtained the equations to solve the performance of throughput, delay, and energy consumption. Our proposed model and analysis are validated by comparing numerical results obtained from the model, with simulation results using NS-2.

• Journal of Communications and Networks
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• 제10권4호
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• pp.412-421
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• 2008

We observe simultaneous transmission of relay stations (RSs) allowed in current IEEE 802.16j draft standard for multi-hop relay networks may involve severe interference among the RSs, hence leading to throughput degradation. Allowing only 1/3 of the RSs to simultaneously transmit instead of 1/2 RSs as in the current draft standard reduces the interference but results in reduced throughput. To remedy this problem, we devise schemes to incorporate network coding at link-layer level (decode-and-forward) into the simultaneous transmission of RSs. Data movement is rearranged to maximize coding gain. Formula is derived to dictate exact movement of packets traveling between base station (BS) and mobile stations (MSs) via intermediate RSs. The frame structure in the current IEEE 802.16j draft standard does not allow broadcast needed for network coding. We devise a new frame structure which supports the broadcast. A new R-MAP (pointers to the burst data) is introduced to implement the broadcast. Since our new frame structure is used only for BS to RS or RS to RS communication, our schemes retain backward compatibility with legacy MSs based on IEEE 802.16e standard. Simulation based on simple configuration of RSs shows considerable improvement in terms of system throughput and round trip delay. For a 4-hop relay network with 1 BS and 4 RSs with symmetric traffic in uplink (UL) and downlink (DL), throughput is improved by 49% in DL and by 84% in UL traffic compared with IEEE 802.16j draft standard under the assumption that omni-directional antennae are used in BS and RSs.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제17권2호
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• pp.363-371
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• 2013

본 논문에서는 IEEE 802.16e 모바일 WiMAX 표준의 19가지 블록길이(576~2304)에 따른 6가지 부호율(1/2, 2/3A, 2/3B, 3/4A, 3/4B, 5/6)과 IEEE 802.11n WLAN 표준의 3가지 블록길이(648, 1296, 1944)에 따른 4가지 부호율(1/2, 2/3, 3/4, 5/6)을 지원하는 다중표준 LDPC 복호기를 설계하였다. Layered 복호방식의 블록-시리얼(부분병렬) 구조와 SM(sign-magnitude) 수체계 기반의 DFU(decoding function unit)를 적용하여 하드웨어 복잡도를 최소화시켰다. 설계된 회로는 FPGA 구현을 통해 하드웨어 동작을 검증하였으며, 0.13-${\mu}m$ CMOS 셀 라이브러리로 합성한 결과 약 312,000 게이트와 70,000 비트의 메모리로 구현되었고, 100 MHz@1.8V로 동작하여 79~210 Mbps의 성능을 갖는 것으로 평가되었다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제10권2호
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• pp.97-102
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• 2010

본 논문에서는 IEEE 802.16e mobile WiMax 시스템을 위한 효율적인 FFT 프로세서 구조를 제안한다. 제안된 scalable FFT/IFFT 프로세서는 128/512/1024/2048-point FFT 연산을 가변적으로 수행할 수 있다. 또한 mixed radix (MR) 기법과 multi- path delay commutator (MDC) 구조를 사용하여 비단순 승산을 줄임으로써 기존의 설계 구조에 비해 시스템 수율 변화 없이 하드웨어 복잡도를 크게 감소시켰다. 제안된 scalable FFT/IFFT 프로세서는 하드웨어 설계 언어 (HDL)를 이용하여 설계 되었고, 0.18um CMOS 스탠다드 셀 라이브러리를 이용하여 논리 합성되었다. 논리 합성 결과 4채널 radix-2 MDC (R2MDC) FFT 프로세서와 비교시 16% 감소된 게이트 수와 27% 감소된 메모리로 구현 가능함이 확인되었다.

• 한국통신학회논문지
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• 제29권12A호
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• pp.1291-1297
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• 2004

본 논문에서는 OFDMA 무선 이동 통신시스템에서 시스템의 수율을 최대화 하면서 비실시간 트래픽 사용자들에게 비례적인 공정성을 제공하기에 적합한 새로운 스케줄링 알고리즘을 제안 하였다. 새로이 제안된 알고리즘은 3GPP2에 적용된 비례공정 (Proportional Fairness) 스케줄링과 채널이득 값들에 대한 소팅 (Sorting) 개념을 응용하여 제안하였다. 비례공정 스케줄링은 OFDMA에서 각 사용자들에게 할당될 부반송파 개수를 계산하는데 응용하였으며, 소팅기법은 계산된 부반송파를 실제 사용자들에게 할당하는데 있어 시스템의 수율을 최대화 하는데 기여하였다. 모의실험을 통해 본 논문에 의해 새로이 제안된 알고리즘이 최대전송선택 알고리즘과 소팅을 하지 않은 경우에 비해 공정성 및 시스템 수율에서 특성이 향상됨을 알 수 있었으며, 또한 제안된 소팅 기법은 기존 사용자간 부반송파의 스와핑을 이용한 반복 순환기법과 비교 시 시스템 평균 수율은 거의 같으나 계산에 따른 부하가 최대 3배까지 개선됨을 알 수 있다.