• 한국항행학회논문지
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• 제20권3호
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• pp.182-189
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• 2016

본 논문에서는 해양관측을 위한 멀티 홉 릴레이 네트워크 기반의 부이 시스템을 제안한다. 제안된 시스템은 다양한 센서 모듈과 게이트웨이, 무선 통신부, 원격 모니터링부로 구성된다. 센서 모듈은 다양한 통신 인터페이스와 통합되고 CAN 버스 기반의 단일화된 프로토콜을 통하여 제안하는 부이 시스템의 게이트웨이와 연결된다. 제안한 시스템은 원격 모니터링 사이트와 무선으로 데이터를 주고 받으며 통신 커버리지를 더욱 확대하기 위하여 LTE 통신 및 XBee 메쉬 네트워크 모듈을 사용한다. 필드 테스트를 통하여 제안하는 다중 홉 릴레이 네트워크 기반의 부이 시스템이 다중 홉을 이용하여 부이의 통신 도달 거리를 더욱 확장할 수 있음을 확인할 수 있다.

• 전기전자학회논문지
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• 제13권4호
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• pp.75-81
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• 2009

차세대 셀룰러 시스템은 중계기를 이용한 다중 홉 전송을 사용함으로써 신호의 전달 거리가 감소하고 이를 통한 전송률을 증대시킨다. 그러나 다중 홉 전송을 이용한 전달 거리 감소는 외부 셀 입장에서 간섭량의 증가를 의미하기 때문에 중계기의 위치는 셀룰러 시스템 성능에 영향을 줄 수 있다. 본 논문에서는 중계기의 전송 전력과 위치에 따른 간섭량의 변화를 고려하여 최대의 전송률을 내기 위한 중계기 위치를 결정한다. 중계기 위치 결정을 위한 조건은 수학적인 모델로 분석되었고 모의실험 결과를 통해서 그 성능을 검증하였다. 본 논문의 분석에 따르면 하나의 셀의 평균 오수신 확률을 최소화 시킬 수 있는 중계기 설치 지점과 중계기 전송 전력이 존재하며, 주파수 재사용에 따른 셀들 간 간섭이 심각하지 않은 상황에서 중계기는 평균 오수신 확률을 감소시켜줌으로써 셀 용량 증대에 기여하였다. 반면 셀간 간섭이 심각한 경우 중계기의 사용은 오히려 해당 셀의 오수신 확률을 증가시키므로 지양해야 한다는 결론에 도달하였다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제12권5호
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• pp.466-474
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• 2010

Various types of cooperative relaying (CR) schemes exhibit different levels of throughput and outage performance because of their inherent trade-off between diversity gain and opportunity cost; in other words, the overhead that is associated with cooperation. This article attempts to answer whether cooperative communication is beneficial or not from the system-level viewpoint and furthermore, if it is, how its average throughput can be maximized while maintaining the target outage rate. In order to improve throughput at the required outage performance, we propose a unified selection criterion to deal with different levels of combining gain and opportunity cost associated with each scheme, which allows for the employment of different CR schemes for various positions of the mobile station. Our system-level simulation results for an IEEE 802.16j multi-hop relay confirm the varying levels of trade-offs among different CR schemes and furthermore, show that CR will be a useful means of maximizing the average throughput for a multi-hop relay system as long as each type of the cooperating scheme is carefully selected, depending on the position of the mobile stations.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제8권1호
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• pp.82-91
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• 2009

기지국과 이동 단말 간의 경로 설정, 즉 라우팅은 멀티홉 셀룰러 시스템의 핵심 기술 중 하나이다. 또한, 멀티홉 셀룰러 시스템에서 기지국과 중계기들이 각 셀의 자원을 공유하므로, 전체 시스템의 가용 무선 자원을 최대한 이용할 수 있는 자원 할당 기법이 필요하다. 본 논문에서는 OFDMA 기반 멀티홉 셀룰러 시스템을 위한 통합 자원할당-라우팅 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 전체 시스템의 하향 링크 처리율을 최대화하기 위한 통합 자원 할당-라우팅 문제를 MMKP 기반 휴리스틱 알고리즘을 이용하여 근사 해를 구한다. 실험 결과는 제안하는 기법이 시스템의 하향 링크 처리율 측면에서 링크 품질 기반 라우팅 기법보다 높은 성능을 나타내며, 최적 해를 도출하는 기법에 근접한 성능을 나타냄을 보인다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제44권10호
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• pp.127-136
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• 2007

모바일 멀티 홉 릴레이는 self-organizing 등의 특성으로 인하여 설치가 용이하며 관리하기 편한 장점이 있지만, 반면에 무선으로 설치되어 자치적으로 운영되는 릴레이 스테이션을 신뢰하기 어려운 보안상 문제점이 있다. 특히 IEEE 802.16j 기반의 무선 멀티 홉 네트워크에서는 일반적인 모바일 멀티 홉 네트워크에서의 보안상 문제점뿐만 아니라, 기존의 IEEE 802.16에서의 특성을 유지해야 하는 요건으로 인하여 발생하는 추가적인 문제점도 존재한다. 본 논문에서는 IEEE 802.16j 기반에서의 모바일 멀티 홉 릴레이에서 가지는 보안상의 문제점들을 해결하기 위하여 혼합형 인증 방법을 제안한다. 제안된 혼합형 인증방법은 중앙 중 인증방법과 분산형 인증방법에 대한 혼합형 방법으로서, 멀티 홉 구조를 갖는 릴레이 스테이션의 네트워크 진입시의 초기 인증 문제, 릴레이 스테이션 간의 홉 간 인증 문제 등의 절차를 포함한다. 또한 혼합형 방식의 효과에 대하여 분석함으로서 모바일 홉 릴레이 네트워크에 제안된 방식이 효율적으로 적용될 수 있음을 보인다. 제안하는 혼합형 인증방식은 IEEE 802.16j 기반의 모바일 멀티 홉 릴레이 네트워크뿐만 아니라 모바일 멀티 홉 구조를 갖는 다른 네트워크에도 적용될 수 있으며, 무선으로 연결되어 자치적으로 운영되는 네트워크에서의 필수적인 보안 문제점인 인증문제를 해결하는데 기여할 것으로 기대된다.

• 한국통신학회논문지
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• 제34권11A호
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• pp.844-851
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• 2009

핸드오버는 multi-hop relay 시스템에서 이동성을 제공하기 위해 필요하다. 핸드오버의 주요 목적은 MS가 한 BS의 air-interface에서 다른 BS의 air-interface로 이동할 때 연속 연결을 제공하는 것이다. 특히 이종기계간의 핸드오버는 차세대 네트워크에 필수적이다. Mobile WiMAX MMR system에서의 수직 핸드오버 기술은 기술자들이 Mobile WiMAX system을 overlaid cell환경으로 가져오는데 매우 유용하다. 이 기술은 Micro cell(Frequency 1,FA1) and Macro cell(Frequency 2,FA2)사이에 놓인 Ubiquitous 환경에서 시스템 성능향상을 위해 MRS를 다른 시스템으로 핸드오버 하는 기술에 적용될 것이다. 이 논문에서 FA1과 FA2 주파수를 사용하여 제안된 조건들에 따라 MRS들이 수직 핸드오버를 수행했다. 그리고 중심에 있는 Macro cell과 그것을 싸고 있는 6개의 Macro cell들의 BS나 섹터로부터 받은 간섭 및 성능을 분석한다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제11권2호
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• pp.29-34
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• 2011

본 논문에서는 각 홉에서 다중 안테나를 가지는 노드 간 채널 환경을 고려하여 가장 좋은 성능을 가지는 하나의 안테나와 하나의 중계기를 동시에 선택하는 시스템을 제안하며, 제안된 시스템의 성능을 분석한다. 다중 채널을 통해 다수의 수신 신호를 받아 MRC(Maximal Ratio Combining) 기법을 이용하여 다이버시티를 얻는 일반적인 시스템은 상대적으로 열악한 채널을 통과하는 신호 또한 수신하며, 이는 곧 시스템의 성능 저하로 이어지는 결과를 얻는다. 제안하는 시스템은 송신단-중계기, 중계기-수신단 간의 모든 채널 환경을 고려하여 가장 좋은 채널을 통해서만 데이터를 전송함으로써 열악한 채널을 통과하는 신호의 수신을 차단함으로써 성능을 향상시킨다. 따라서 가장 좋은 채널상의 안테나와 중계기를 동시에 선택하는 과정을 거치며, 이를 구현하기 위해 단일 중계기만을 선택하고 각 홉에서는 단일 안테나만을 이용할 수 있는 알고리즘을 제안한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제33권10B호
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• pp.911-918
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• 2008

본 논문에서는 방향성 안테나를 이용하여 3섹터 구조를 갖는 Narrow-Beam Trisector Cell (NBTC)과 Wide-Beam Trisector Cell (WBTC) 구조의 WiBro 시스템에 IEEE802.16j 기반의 멀티홉 중계기를 도입하여 커버리지를 확장하는 새로운 형태의 NBTC와 WBTC 구조를 제안한다. 제안한 구조는 최적화 모델을 통해 트래픽 분포에 따른 최적 배치된 기지국과 멀티홉 중계기의 수, 각 기지국의 확장되는 커버리지, 그리고 설치비용 등을 기지국만 배치하는 기존의 전형적인 구조와 비교 분석하였다. 분석 결과를 통해 주어진 전체면적에 중계기를 효율적으로 배치한다면 절약되는 설치비용을 알 수 있었고, 제안하는 멀티홉 중계기가 도입된 NBTC와 WBTC 방식 중에서 트래픽 분포가 높은 지역에서는 WBTC 방법을 이용하고, 트래픽 분포가 적은 지역에서는 NBTC 방법을 이용한다면 커버리지 확장과 설치비용 절약 측면에서 보다 효율적임을 알 수 있었다.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제17권7호
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• pp.1-8
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• 2012

본 논문에서는 유비쿼터스 환경 구축을 위한 센서 네트워크에서 효율적으로 데이터를 전송할 수 있는 멀티홉(multi-hop) 릴레이 (Relay) 전송 시스템을 고려한다. ISM 주파수 대역을 사용하는 DBO-CSS (Differentially Bi-Orthogonal Chirp Spread Spectrum) 방식의 확산대역 신호 중 하나인 첩 (Chirp) 신호를 이용하여 구축된 센서 네트워크를 기반으로 센서 거리 및 사물 위치인식을 위한 효율적인 릴레이 프로토콜을 제안한다. 효율적인 네트워킹 접속을 위하여 Zone information packet, Hop information packet, Tag information packet 및 Application serial packet 의 4종류의 패킷구조를 설계하여 구현하였으며, 구축된 센서 네트워크를 기반으로 사물의 위치인식의 효율성을 높이기 위한 구현 알고리즘을 제안하였다. 최종적으로 $15m{\times}15m$ 멀티셀 및 10 홉으로 구성된 테스트베드 시스템에서 제안한 프로토콜의 성능의 우수성을 검증한다.

• IEIE Transactions on Smart Processing and Computing
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• 제6권2호
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• pp.109-116
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• 2017

In this paper, we propose an Internet of Things (IoT) platform for ocean observation buoys. The proposed system consists of various sensor modules, a gateway, and a remote monitoring site. In order to integrate sensor modules with various communications interfaces, we propose a controller area network (CAN)-based sensor data packet and a protocol for the gateway. The proposed scheme supports the registration and management of sensor modules so as to make it easier for the buoy system to manage various sensor modules. Also, in order to extend communication coverage between ocean observation buoys and the monitoring site, we implement a multi-hop relay network based on a mesh network that can provide greater communication coverage than conventional buoy systems. In addition, we verify the operation of the implemented multi-hop relay network by measuring the received signal strength indication between buoy nodes and by observing the collected data from the deployed buoy systems via our monitoring site.