• IEIE Transactions on Smart Processing and Computing
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• 제6권3호
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• pp.200-209
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• 2017

In this paper, we investigate the tradeoff between security and reliability for a multi-hop protocol in cluster-based underlay cognitive radio networks. In the proposed protocol, a secondary source communicates with a secondary destination via the multi-hop relay method in the presence of a secondary eavesdropper. To enhance system performance under the joint impact of interference constraint required by multiple primary users and hardware impairments, the best relay node is selected at each hop to relay the source data to the destination. Moreover, the destination is equipped with multiple antennas and employs a selection combining (SC) technique to combine the received data. We derive closed-form expressions of the intercept probability (IP) for the eavesdropping links and the outage probability (OP) for the data links over a Rayleigh fading channel. Finally, the correction of our derivations is verified by Monte-Carlo simulations.

• 한국전자파학회논문지
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• 제12권5호
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• pp.777-786
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• 2001

본 논문에서는 64-QAM 디지털 무선 전송장치에 적용할 목적으로 주파수 선택적 페이딩 대책 중의 하나인 디지털 기울기 등화기의 원리, 채널 모델링 및 디지털 구현방법을 분석하였다. 또한 복소 13-탭 시간영역의 적응 등화기 칩과 연동시의 성능분석을 수치계산으로 수행하였으며, 장치의 signature 특성을 통과대역 가장자리에서 약 4.5 dB 개선시킬 수 있음을 보였다. 그리고 디지털 기울기 등화기의 모델링에 대한 한계, 동작 자파수, 제어계수, 신호의 constellation, 장치의 성능에 대한 다양한 결과도 검토하였다. 끝으로 61 MHz 클럭까지 동작시험을 검증한 디지털 기울기 등화기의 칩에 대한 기능을 소개한다.

• 정보처리학회논문지D
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• 제11D권4호
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• pp.951-958
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• 2004

본 논문에서는 GPRS망으로 이동한 이동 ISP 가입자가 GPRS망을 접속하여 무선 인터넷 서비스를 받을 때 필요한 홈 ISP망의 동적 내 주소할당에 대한 문제점을 살펴보고 그 해결 방안으로 홈 ISP망 내 특수(specific) DHCP Relay를 개발하여 운영하는 방법을 제시했다. 실제 GPRS core network testbed와 ISP망을 구축하고 특수 DHCP Relay를 개발해서 GPRS망으로 이동한 이동 ISP 가입자에게 홈 ISP망의 동적 IP 주소 할당을 과정과 결과를 시뮬레이션을 통해 확인하였다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제15권3호
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• pp.266-275
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• 2013

The exact closed-form expressions for outage probability and bit error rate of spectrum sharing-based multi-hop decode-and-forward (DF) relay networks in non-identical Rayleigh fading channels are derived. We also provide the approximate closed-form expression for the system ergodic capacity. Utilizing these tractable analytical formulas, we can study the impact of key network parameters on the performance of cognitive multi-hop relay networks under interference constraints. Using a linear network model, we derive an optimum relay position scheme by numerically solving an optimization problem of balancing average signal-to-noise ratio (SNR) of each hop. The numerical results show that the optimal scheme leads to SNR performance gains of more than 1 dB. All the analytical expressions are verified by Monte-Carlo simulations confirming the advantage of multihop DF relaying networks in cognitive environments.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2019년도 춘계학술대회
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• pp.392-394
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• 2019

국가 또는 지역의 재난에 대비한 대표적인 대피시설인 터널 및 지하차도에는 법 규정 및 편의상의 이유로 라디오 중계방송 설비가 설치되어 있다. 하지만 이 시스템은 라디오 방송으로 한정되며 DMB 방송이 되지 않고 전국 공동 방송만 중계되어 지역적으로 발생한 재난 또는 비상상황을 효과적으로 알리는 것은 불가능하다. 이를 개선하기 위하여 본 연구에서는 각 지역의 재난관리소에 원격재난방송장치를 구축하고 인터넷 또는 LTE 망을 이용하여 각 터널로 전송하는 시스템을 구현한다. 터널에 있는 시스템에서는 디지털 신호로 수신한 SMS, 미디어 파일, 실시간 방송 또는 영상을 디코딩하여 FM, DMB 주파수로 변환하는 모듈레이터를 거쳐 기존 중계 장비를 이용하여 비상방송신호를 송출한다. 본 연구에서 제안하고 구현한 방법은 터널 및 지하차도에서 비상상황 발생 시 효율적인 정보제공 및 원격 현장 통제에 활용 가능하다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제18권5호
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• pp.69-75
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• 2018

최근 제한된 스펙트럼 대역을 더욱 효율적으로 사용할 수 있는 비직교 다중화 (Non-orthogonal multiple access)방식이 차세대 이동통신 다중화 방식으로 주목받고 있다. 한편 스펙트럼 효율은 상황인지 무선통신으로도 높일 수 있는데, 상황인지 무선통신 방식은 비허가 사용자가 허가사용자에게 제한된 간섭을 주는 조건으로 동일한 스펙트럼을 이용할 수 있기 때문이다. 따라서 본 논문에서는 NOMA 시스템과 상황인지 방식을 결합하였을 때 상황인지 협동 NOMA 시스템의 성능을 분석하였다. 협동 통신을 위한 릴레이는 근거리 사용자 중에서 선택하였으며, 원거리 사용자는 선택결합을 가정하였다. 릴레이 및 원거리 사용자의 오수신율을 closed-form으로 유도하였으며, 수치적인 결과는 Monte Carlo 시뮬레이션 결과와 잘 일치하였다. 수치적인 해석결과 릴레이의 오수신율은 전력할당 계수에 따라서 영향을 받았으며, 주어진 조건에서 원거리 사용자의 전력할당계수가 0.86인 경우 오수신율이 가장 낮았다. 원거리 사용자의 오수신율은 주어진 상황 하에서 주파수 획득확률이 1인 경우에 비하여 0.5인 경우 $1{\times}10^{-13}$의 오수신율을 유지하기 위하여 15 dB 이상의 신호 대 잡음비가 더 필요하였다. 따라서 상황인지 릴레이의 주파수 획득확률에 따라서 원거리 사용자의 성능이 현저히 영향을 받음을 알 수 있었다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제17권6호
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• pp.211-223
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• 2018

릴레이 시스템은 커버리지 확장과 셀 경계(Cell-Edge)의 시스템 처리량 향상을 목적으로 4세대 이동통신 시스템에 적용되어 왔다. 릴레이 시스템은 커버리지 확장과 시스템 처리량 증대에 효과적이지만 기존 단일 홉 시스템과 달리 추가 자원을 사용하기 때문에 릴레이 시스템에 특화된 경로선택 및 무선자원 할당 알고리즘의 적용을 요구한다. 본 논문에서는 협력 통신을 이용하는 LTE-Advanced 릴레이 시스템을 위한 통합 경로선택 및 자원할당 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 라그랑지 승수 기반의 휴리스틱 알고리즘으로, 다중차원 다중선택 배낭 문제(Multi-dimensional Multi-choice Knapsack Problem)의 형태로 정의된 협력 통신 기반의 LTE-Advanced 릴레이 시스템 하향링크 처리율 최대화 문제의 근사 해를 구한다. 제안된 기법에 의해 도출된 근사 해의 성능이 최적 해의 성능에 충분히 근접할 수 있음을 시뮬레이션을 통해 보인다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제17권4호
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• pp.362-369
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• 2015

This study addresses the effects of channel estimation error and mutual interference between licensed and unlicensed systems on outage performance of reactive relay selection in unlicensed systems over independent non-identical (i.n.i) Rayleigh fading channels and under both the maximum transmit power constraint and primary outage constraint. Toward this end, power allocation for unlicensed users is first recommended to satisfy both constraints and account for channel estimation error and mutual interference. Then, we derive an exact closed-form outage probability representation for unlicensed systems to quickly evaluate this effect in key operation parameters. Various results corroborate the derived expressions and provide useful insights into system performance.

• Journal of Communications and Networks
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• 제15권1호
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• pp.102-110
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• 2013

This paper considers a cooperative orthogonal frequency division multiple access (OFDMA)-based cognitive radio network where the primary system leases some of its subchannels to the secondary system for a fraction of time in exchange for the secondary users (SUs) assisting the transmission of primary users (PUs) as relays. Our aim is to determine the cooperation strategies among the primary and secondary systems so as to maximize the sum-rate of SUs while maintaining quality-of-service (QoS) requirements of PUs. We formulate a joint optimization problem of PU transmission mode selection, SU (or relay) selection, subcarrier assignment, power control, and time allocation. By applying dual method, this mixed integer programming problem is decomposed into parallel per-subcarrier subproblems, with each determining the cooperation strategy between one PU and one SU. We show that, on each leased subcarrier, the optimal strategy is to let a SU exclusively act as a relay or transmit for itself. This result is fundamentally different from the conventional spectrum leasing in single-channel systems where a SU must transmit a fraction of time for itself if it helps the PU's transmission. We then propose a subgradient-based algorithm to find the asymptotically optimal solution to the primal problem in polynomial time. Simulation results demonstrate that the proposed algorithm can significantly enhance the network performance.

• Current Optics and Photonics
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• 제5권2호
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• pp.114-120
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• 2021

Free-space optical (FSO) communication is considered to be a potential solution to congestion in the radio-frequency spectrum and last-mile-access bottleneck issues in future cellular communication networks, such as 5G and beyond. However, FSO link performance may degrade significantly due to irradiance fluctuations and random temporal fluctuations from atmospheric turbulence. Therefore, in this work the main objective is to reduce the effect of the atmospheric turbulence by considering a multihop FSO communication system with amplify-and-forward relaying supported by a radio-frequency (RF) link, which form a hybrid FSO/RF communication system. The FSO link is assumed to follow the gamma-gamma fading model, which represents strong turbulence. Also, the RF link is modeled by a Rayleigh distribution. The performance of the considered system, in terms of the outage probability and average bit-error rate (BER), is investigated and analyzed under various weather conditions and pointing errors. Furthermore, the effect of the number of employed relay nodes on the performance of the system is investigated. The results indicate that the considered system reduces outage probability and average BER significantly, especially for low channel quality. Finally, the closed-form expressions derived in this work are compared to the results of Monte Carlo simulations, for verification.