• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제37권3호
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• pp.234-242
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• 2010

현재 모바일 통신 분야에서 다양한 방송형 서비스에 대한 요구가 크게 증가하고 있다. 이러한 요구에 맞추어 IEEE802.16e 표준의 모바일 WiMAX 시스템은 공유 채널을 사용하는 MBS(Multicast Broadcast Service)를 통해서 많은 사용자들에게 효율적인 서비스를 제공하고 있다. 본 논문에서는 동적인 변조 및 코딩 기법을 중계 시스템에 적용하여 MBS의 성능을 향상시키는 방법을 제안한다. 이 방식은 제안하는 MBS 중계 시스템에 동적인 변조 및 코딩 기법을 적용하여 안정적이며 높은 전송률을 보장한다. 컴퓨터 시뮬레이터인 NS-2를 이용한 실험 결과는 제안하는 시스템이 고정된 변조 및 코딩 기법을 이용한 기존의 중계 시스템보다 향상된 전송률을 얻을 수 있음을 증명한다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제11권3호
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• pp.43-51
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• 2010

본 논문에서는OFDMA-TDD 구조를 갖는 IEEE802.16j 기반의 2-홉 셀룰러 중계시스템에서 non-transparent 방식의 무선 중계기를 이용하여 서비스 영역을 확장할 때, 시스템 전송률 및 하향링크 접근영역(Access zone)과 중계영역(Relay zone)에 대한 최적 무선자원 할당방법을 연구한다. 분석을 위해 먼저 non-transparent 방식의 MAC (Media Access Control) 프레임 구조를 알아보고, 접근영역과 중계영역에서 단말과 중계기 등의 네트워크 구성요소들에 대한 간섭요소들을 조사한다. 모의실험을 통하여 기지국과 중계기의 거리에 따라 확장되는 2-홉 셀 커버리지 크기와 전송률을 분석하고, 분석된 결과를 이용하여 하향링크 접근영역과 중계영역에 대한 최적 무선자원 할당량을 제시한다.

• 정보와 통신
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• 제24권5호
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• pp.15-26
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• 2007

최근 WiBro/WiMAX에서 기지국의 용량증대와 셀의 크기를 확정하는 것을 목적으로 하는 RS(Relay Station)에 대한 표준화가 IEEE 802.16j에서 이루어지고 있다. RS는 기존의 아날로그 중계와 달리 수신신호를 복조 및 복호화한 후 특정 처리과정을 거친 후 다시 부호 및 부호화하여 전송하는 기능을 갖는다. 초고속 휴대인터넷서비스를 제공하고 있는 초고속 무선인터넷서비스 시장에 대한 수요의 증대로 WiBro/WiMax시장의 활성화와 IEEE 802.16j에 대한 표준화의 진척에 따라 WiBro용 RS(Relay Station)상용제품이 조만간 출시 될 것으로 보인다. 본고에서는 WiBrro용 MMR(Mobile Multi-hop relay)기술의 표준화 동향과 요소기술, MMR망의 성능분석에 대해서 기술한다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제9권4호
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• pp.47-52
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• 2009

Source로부터 송신된 신호는 무선 채널을 통하여 Destination에 전달된다. 하지만 이동하는 Destination이 Source의 Coverage를 벗어난 경우나 비록 Source의 Coverage 내의 음영 지역에 Destination이 존재하는 경우, Destination은 Source로부터 송신된 신호를 수신할 수 없고 통신을 할 수 없게 된다. 따라서 이러한 문제점을 극복하기 위해 중계기가 사용된다. 이와 같이 중계기를 사용하는 시스템을 다중 홉 중계 (Multi-hop Relay) 시스템이라 한다. 그런데 다중 홉 중계 시스템에서는 서로 다른 시스템용 중계기의 Coverage가 겹치는 경우가 발생할 수 있고, 이 부분에 Destination이 존재하는 경우 Destination에는 간섭이 발생한다. 본 논문에서는 다중 홉 중계 시스템에서 발생 할 수 있는 동일 채널 간섭 (CCI : Co-Channel Interference) 제거 방법에 관해 연구하였다. 간섭 제거 방법은 우선 Zero Forcing (ZF) 또는 Minimum Mean Square Error (MMSE) 개념을 적용한 선형 수신기를 이용하여 간섭을 제거한 후, 정렬된 연속간섭제거 (OSIC : Ordered Successive Interference Cancellation) 알고리즘을 이용하여 추가적인 다이버시티 이득을 얻고 간섭 제거 성능을 향상시킨다. 무선 채널은 레일레이 (Rayleigh) 페이딩 채널을 고려하여 모의 실험을 하였으며, 시스템 성능은 비트 오류 확률 (Bit Error Probability) 측면에서 분석되었다.

• 한국통신학회논문지
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• 제34권3B호
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• pp.304-310
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• 2009

본 논문에서는 OFDMA 기반 relay 시스템에서 사용자에게 VoIP 서비스를 제공할 경우, relay station (RS)의 capability에 따른 시스템의 성능 차이를 분석하였다. Relay 시스템은, relay의 스케줄링 수행 여부에 따라 mid-capability (MC)와 high-capability (HC) relay를 적용한 시스템으로 구분할 수 있다. HC relay를 적용한 시스템의 경우, base station (BS) 뿐만 아니라 RS도 직접 스케줄링을 수행한다. 반면에 MC relay를 적용한 시스템의 경우, 각 RS로부터 mobile station (MS) 들의 수신 SINR, 발생 traffic양 등의 정보를 BS에서 수집하여, BS가 단독으로 스케줄링을 수행한다. 이 경우 MS의 정보 수집 및 RS로의 스케줄링 정보 전달을 위해 control 오버헤드는 커지지만, BS가 모든 MS에 대한 정보를 알고 있으므로 효율적인 자원 할당 및 스케줄링이 가능하다. 따라서 RS의 capability에 따라 전체 시스템의 성능이 달라질 수 있고, 이에 대한 분석이 필요하다. 본 논문에서는 모의 실험을 통해 VoIP traffic 환경에서 RS의 capability에 따른 평균 packet delay, good packet ratio, cell goodput 등을 도출하였다. 선정한 VoIP 성능 지표에 의하면, MC relay를 적용한 시스템이 HC relay를 적용한 시스템에 비해 성능이 우수함을 확인하였다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제16권8호
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• pp.2666-2687
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• 2022

As a new alternative communication scheme in 5G, unmanned aerial vehicle (UAV) is used as a relay in the remote base station (BS) for assistant communication. In order to ameliorate the quality of the backhaul link, a UAV backhaul transmission scheme based on improved Nash equilibrium (NE) strategy is proposed. First, the capacity of air-to-ground (A2G) channel by the link preprocess is maximized. Then, the maximum utility function of each UAV is used as the basis of obtaining NE point according to the backhaul channel and the backhaul congestion. Finally, the improved NE strategy is applied in multiple iterations until maximum utility functions of all the UAVs are reached, and the UAVs which are rejected by air-to-air (A2A) link during the process would participate in the source recovery process to construct a multi-hop backhaul network. Simulation results show that average effective backhaul rate, minimum effective backhaul rate increases by 10%, 28.5% respectively in ideal A2G channel, and 11.8%, 42.3% respectively in fading channel, comparing to pure NE strategy. And the average number of iterations is decreased by 5%.

• Journal of Communications and Networks
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• 제17권1호
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• pp.58-66
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• 2015

Aeronautical communication networks (ACN) is an emerging concept in which aeronautical stations (AS) are considered as a part of multi-tier network for the future wireless communication system. An AS could be a commercial plane, helicopter, or any other low orbit station, i.e., Unmanned air vehicle, high altitude platform. The goal of ACN is to provide high throughput and cost effective communication network for aeronautical applications (i.e., Air traffic control (ATC), air traffic management (ATM) communications, and commercial in-flight Internet activities), and terrestrial networks by using aeronautical platforms as a backbone. In this paper, we investigate the issues about connectivity, throughput, and delay in ACN. First, topology of ACN is presented as a simple mobile ad hoc network and connectivity analysis is provided. Then, by using information obtained from connectivity analysis, we investigate two communication models, i.e., single-hop and two-hop, in which each source AS is communicating with its destination AS with or without the help of intermediate relay AS, respectively. In our throughput analysis, we use the method of finding the maximum number of concurrent successful transmissions to derive ACN throughput upper bounds for the two communication models. We conclude that the two-hop model achieves greater throughput scaling than the single-hop model for ACN and multi-hop models cannot achieve better throughput scaling than two-hop model. Furthermore, since delay issue is more salient in two-hop communication, we characterize the delay performance and derive the closed-form average end-to-end delay for the two-hop model. Finally, computer simulations are performed and it is shown that ACN is robust in terms of throughput and delay performances.

• 정보와 통신
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• 제24권5호
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• pp.27-36
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• 2007

본 고에서는 mobile WiMAX 또는 WiBro 시스템에 릴레이의 도입으로 발생하는 프레임 구조의 변화, 기지국, 릴레이, 단말의 동기화, 핸드오버에 대하여 기술한다. 특히, 최근 IEEE 802.16j 등에서 진행되고 있는 최근까지의 연구결과를 바탕으로, 릴레이의 도입에 따라 발생하는 전파지연 현상, 프리앰블과 R-amble의 역할과 설계시 고려사항, 핸드오버 절차 및 릴레이의 결정 방식에 대하여 요약한다.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제21권2호
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• pp.51-58
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• 2012

MMR(Mobile Multi-hop Relay) 기술을 적용한 IEEE 802.16j 표준에서는 전송률 향상을 위한 transparent 중계 모드와 커버리지 확장을 위한 non-transparent 중계 모드를 지원한다. 이 두 가지의 중계모드는 모두 RS의 추가 설치를 통하여 구현된다. 그러나 커버리지 확장을 위한 non-transparent 중계 모드는 커버리지 확장의 본래의 목적 외에도, RS의 주파수 중첩 사용을 통해 전송률도 향상시킬 수 있는데, 이러한 non-transparent 중계 모드 상에서의 전송률 향상 정도에 대한 연구는 지금까지 거의 이루어지지 않았다. 이에 본 논문에서는 IEEE 802.16j non-transparent 중계 모드 환경에서 커버리지 확장을 위한 전형적인 모델을 제시하였으며, 제시된 모델에서 설치된 RS의 개수, 위치, 그리고 증가된 커버리지 영역에 따른 전송률 향상 정도를 시뮬레이션을 통해 분석하였다. 동일 면적 대비 전송률 향상 정도의 비교를 위해서 전송 전력의 확대를 통해 커버리지 반경을 확대한 단일 MR-BS 시스템과 비교하였고, 제시된 모델에서의 전송률이 단일 MR-BS 시스템보다 최대 51.8% 이상 높게 나옴을 확인하였다. 이러한 결과는 커버지리 확대를 위한 non-transparent 중계 모드 적용시에 증가된 사용자의 트래픽 수용 용량을 설계하는데 유용하게 활용될 것이다.

• Journal of Information Processing Systems
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• 제13권3호
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• pp.618-629
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• 2017

Mobile nodes can't always connect each other in DTNs (delay tolerant networks). Many DTN routing protocols that favor the "multi-hop forwarding" are proposed to solve these network problems. But they also lead to intolerant delivery cost so that designing a overhead-efficient routing protocol which is able to perform well in delivery ratio with lower delivery cost at the same time is valuable. Therefore, we utilize the small-world property and propose a new delivery metric called multi-probability to design our relay node selection principles that nodes with lower delivery predictability can also be selected to be the relay nodes if one of their history nodes has higher delivery predictability. So, we can find more potential relay nodes to reduce the forwarding overhead of successfully delivered messages through our proposed algorithm called HESnW. We also apply our new messages copies allocation scheme to optimize the routing performance. Comparing to existing routing algorithms, simulation results show that HESnW can reduce the delivery cost while it can also obtain a rather high delivery ratio.