• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제14권7호
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• pp.3134-3155
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• 2020

In this paper, we study the joint radio and computational resource allocation in the ultra-dense mobile-edge computing networks. In which, the scenario which including both computation offloading and communication service is discussed. That is, some mobile users ask for computation offloading, while the others ask for communication with the minimum communication rate requirements. We formulate the problem as a joint channel assignment, power control and computational resource allocation to minimize the offloading cost of computing offloading, with the precondition that the transmission rate of communication nodes are satisfied. Since the formulated problem is a mixed-integer nonlinear programming (MINLP), which is NP-hard. By leveraging the particular mathematical structure of the problem, i.e., the computational resource allocation variable is independent with other variables in the objective function and constraints, and then the original problem is decomposed into a computational resource allocation subproblem and a joint channel assignment and power allocation subproblem. Since the former is a convex programming, the KKT (Karush-Kuhn-Tucker) conditions can be used to find the closed optimal solution. For the latter, which is still NP-hard, is further decomposed into two subproblems, i.e., the power allocation and the channel assignment, to optimize alternatively. Finally, two heuristic algorithms are proposed, i.e., the Co-channel Equal Power allocation algorithm (CEP) and the Enhanced CEP (ECEP) algorithm to obtain the suboptimal solutions. Numerical results are presented at last to verify the performance of the proposed algorithms.

• 한국정보컨버전스학회:학술대회논문집
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• 한국정보컨버전스학회 2008년도 International conference on information convergence
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• pp.47-52
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• 2008

A radio-frequency identification(RFID) tag is a small, inexpensive microchip that emits an identifier in response to a query from a nearby reader. The price of these tags promises to drop to the range of $0.05 per unit in the next several years, offering a viable and powerful replacement for barcodes. The challenge in providing security for low-cost RFID tags is that they are computationally weak devices, unable to perform even basic symmetric-key cryptographic operations. Security researchers often therefore assume that good privacy protection in RFID tags is unattainable. In this paper, we explore a notion of minimalist cryptography suitable for RFID tags. We consider the type of security obtainable in RFID devices with a small amount of rewritable memory, but very limited computing capability. Our aim is to show that standard cryptography is not necessary as a starting point for improving security of very weak RFID devices. Our contribution is threefold: 1. We propose a new formal security model for authentication and privacy in RFID tags. This model takes into account the natural computational limitations and the likely attack scenarios for RFID tags in real-world settings. It represents a useful divergence from standard cryptographic security modeling, and thus a new view of practical formalization of minimal security requirements for low-cost RFID-tag security. 2. We describe protocol that provably achieves the properties of authentication and privacy in RFID tags in our proposed model, and in a good practical sense. Our proposed protocol involves no computationally intensive cryptographic operations, and relatively little storage. 3. Of particular practical interest, we describe some reduced-functionality variants of our protocol. We show, for instance, how static pseudonyms may considerably enhance security against eavesdropping in low-cost RFID tags. Our most basic static-pseudonym proposals require virtually no increase in existing RFID tag resources.

• 한국통신학회논문지
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• 제37A권10호
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• pp.885-894
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• 2012

최근 스마트 단말의 보급으로 데이터 트래픽에 대한 수요가 급증하고 있어 한정된 자원을 가진 기지국이 수용하기에는 많은 어려움이 따른다. 이러한 해결책으로 셀 또는 서로 인접한 셀 내의 단말들이 서로간에 기지국을 거치지 않고 디바이스간 직접적인 통신(D2D, Device-to-Device)을 통해 기지국의 과부하를 줄이고 주파수 부족 현상을 완화시킬 수 있는 방안이 제안되고 있다. 하지만 LTE-Advanced 시스템 내에서 셀룰러 링크와 무선 자원을 공유하는 D2D 링크는 자신이 속한 셀룰러 네트워크에 심각한 간섭을 줄 가능성이 높기 때문에 간섭을 제거하거나 완화시킬 필요가 있다. 따라서 본 논문에서는 셀룰러 링크와 D2D 링크가 자신의 간섭을 최소화하는 SFR(Soft Frequency Reuse) 기반 자원할당과 전송전력 조절 방법을 제안한다. 제안된 방법의 성능검증을 위해 시뮬레이션을 수행하였으며, 결과를 통하여 신호대 잡음비(SINR, Signal to Noise Ratio)와 시스템 평균 전송량(Throughput)에서 성능 이득을 가짐을 보였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제27권1호
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• pp.80-83
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• 2016

본 논문에서는 네트워크로 데이터를 주기적으로 전송하는 CIoT(Cellular IoT) 디바이스의 에너지 소모를 줄이고, 디바이스의 수명을 증대하기 위한 간소화된 상향링크 전송절차를 제안한다. 제안 방법에서 CIoT 디바이스는 네트워크에 자신의 서비스 및 트래픽 특성을 등록하고, 네트워크는 디바이스가 데이터 전송을 시도할 때마다 고정적으로 무선자원을 할당한다. 본 논문에서는 GSM(Global System for Mobile Communications) 표준의 상향링크 전송절차를 기반으로 한 구체적 절차를 제안하고, 제안 절차에서 수행되는 네트워크 및 디바이스의 동작을 정의한다. 이를 통해 본 연구는 GSM 네트워크에서 높은 에너지 소모 요구사항을 가지는 CIoT 서비스를 지원하는 것에 대한 가능성을 보인다.

• 한국통신학회논문지
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• 제38B권5호
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• pp.355-367
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• 2013

3GPP와 WiMAX의 Policy and Charging Control(PCC) 표준에서는 정책제어 시스템(Policy and Charging Rule Function, PCRF)이 정책적용 시스템(Policy and Charging Rule Enforcement Function, PCEF)에 품질 및 과금 정책을 설정하고 관리함으로써 네트워크 자원을 제어하는 아키텍처를 정의한다. 본 논문은 PCRF 시스템과 PCEF 시스템 사이에서 정책 정보 불일치로 인해 발생하는 오류의 유형을 규정하고, 각 오류의 유형에 따라 PCRF 시스템의 정책 정보와 PCEF 시스템의 정책 정보를 동기화 시키는 방법을 제안한다. 그리고 WiMAX 표준을 준용하여 한국에 구축된 WiBro 시스템에서 각 기지국의 mobile VoIP(mVoIP) 수용량 관점에서 제안한 방법의 성능을 정량적으로 분석하였다. 제안한 방법은 삭제되지 않은 정책 정보로 인한 네트워크 자원의 낭비를 줄이고, 불필요한 정보의 누적으로 인해 발생하는 시스템의 부하, 메모리 누수, 시스템 정지 등과 같은 문제점들을 방지하고, PCC 서비스를 안정적으로 유지시켜 줌으로써 시스템의 성능을 향상시킨다. 우리는 이 방법을 실제 구현을 통하여 검증하였으며, WiMAX 표준에 반영시켰다.

• 전자공학회논문지
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• 제53권1호
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• pp.3-8
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• 2016

무선망에서 소모 전력, 전송률, 통신 반경 등 서비스 요구 사항에 따라 상호 다른 망의 발전이 진행되어 왔다. 최근 차세대 무선망 환경에서는 초고속, 초저지연, 저전력 등 서비스 요구 사항이 보다 다양해지고 높은 수준으로 설정되고 있으며, 이를 만족하기 위한 방안으로 이기종간 효과적인 연동에 대한 연구에 관심이 높아지고 있다. 본 논문에서는 이기종 무선망 환경에서 망간 연동을 통해 데이터 서비스가 이루어지는 상황에서 에너지 효율성을 반영하는 스케쥴링 기법을 제안한다. 특히 이기종 무선망 환경에서 사용자 형평성을 고려하면서 데이터 수율을 개선하는 비례균등 스케쥴링 방식을 기반으로 에너지 효율에 관한 요소를 반영하는 문제를 고려하고 에너지 효율을 개선함과 동시에 사용자 형평성, 데이터 수율을 모두 감안하는 에너지 효율적인 비례균등 스케쥴링 방식을 제안한다. 또한 모의실험을 통해 제안된 방식으로 비례균등 달성도를 유지하면서 에너지 효율이 개선됨을 보인다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제8권6호
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• pp.1060-1067
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• 2004

CDMA시스템의 용량은 다중접속 간섭의 양에 의존한다. 다중접속간섭은 전송 또는 수신전력과 밀접한 관계를 갖는다. CDMA2000 1x시스템은 주로 순방향 용량에 의해 제한된다. 본 논문에서는 기지국 총 송신전력이 셀의 부하를 대변할 수 있음을 보이고 CDMA2000 1x 시스템을 위한 새로운 형태의 부하제어방식을 제안한다. CDMA2000 1x시스템은 빠른 전력제어를 하고 있으며 총 송신전력을 측정함으로써 송신링크의 셀 부하를 측정할 수 있다. 제안된 알고리즘은 이와 같은 총 송신전력을 모니터링 하여 셀의 부하에 따른 데이터 전송률제어를 수행함으로써 무선자원을 효율적으로 사용할 수 있게 하였다. 제안된 알고리즘은 전력제어 되는 CDMA시스템에 적용될 수 있으며 시스템은 용량과 서비스품질 (QoS)을 향상시킬 수 있다.

• 한국통신학회논문지
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• 제40권10호
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• pp.1986-1993
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• 2015

본 논문에서는 다중 셀 셀룰러 네트워크에서 단말 간 직접 통신(Device-to-Device: D2D)의 성능을 최대화하기 위한 최적 자원 및 전력 할당 알고리즘을 제안한다. 셀룰러 단말과 D2D 단말이 통신 자원을 공유하는 상황에서 필연적으로 D2D 단말은 자신이 속한 셀뿐만 아니라 인접한 셀의 D2D 단말과 셀룰러 단말로부터 간섭을 받게 된다. 이러한 환경에서 셀 내의 간섭과 인접 셀의 간섭을 고려한 인집 기지국간의 협력적 D2D 자원 할당 방법을 제안한다. 또한 자원 할당이 이루어진 후 D2D 단말의 최적 전력 할당 문제를 제시하고 최적해를 찾는 알고리즘을 제시한다. 제안하는 D2D 자원 및 전력 할당 알고리즘은 셀룰러 단말의 성능을 보장하기 위해 D2D 단말의 송신전력 제약 조건을 갖는 상황에서 셀룰러 단말로부터의 간섭과 인접 셀 D2D 단말로부터의 간섭을 고려하여 D2D 단말이 얻을 수 있는 전송률을 최대화시킬 수 있다. 다중 셀 환경에서의 모의실험을 통하여 제안한 자원 및 전력 할당 알고리즘의 성능을 검증하고 기존의 비협력적 자원 할당 방식과 비교하여 제안한 협력적 자원 할당 방식의 성능 이득을 확인한다.

• 정보처리학회논문지C
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• 제16C권1호
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• pp.57-64
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• 2009

모바일 와이맥스에서 IP 기반의 무선 광대역 서비스를 효율적으로 제공하기 위해, 제한적인 무선링크의 대역폭을 보다 효율적으로 활용하는 방안이 필요하다. 모바일 와이맥스 표준에서 정의된 헤더 압축 기법인 PHS(Payload Header Suppression) 대신에 ROHC(RObust Header Compression) O(Bi-directional Optimistic) 모드를 사용할 경우, 압축효율성과 견고성 면에서 성능을 향상시킬 수 있으나[1, 2], 모바일 와이맥스의 음영서비스 지역이나 비트 에러로 인한 수신단에서의 연속적인 패킷의 손실이 발생할 경우 컴프레서와 디컴프레서가 유지하는 압축 정보가 비동기화되어 O 모드의 패킷 복구 실패율이 증가하게 되므로 이를 보완할 방안이 필요하다. 이에 본 논문에서는, 모바일 와이맥스 환경에서 패킷 손실에 대한 ROHC O 모드의 성능 향상을 위해 O 모드의 압축률과 견고성에 모두 영향을 미치는 Optimistic 파라미터의 값을 동적으로 조절하는 방안을 제안하고, OPNET 시뮬레이터를 사용하여 제안한 방안의 성능 분석을 하였다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제10권12호
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• pp.1315-1320
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• 2015

본 논문은 군통신 데이터링크 장비에 대해서 주파수 자원을 효율적으로 이용하기 위하여 고속도약기법, 주파수환경센싱기법, 수신2채널기법, 수신필터뱅크부 적용 등을 이용하여 동일한 주파수 대역을 사용하는 레이다 등의 타장비와 공유할 수 있는 기법을 소개한다. 사전에 운용대역의 주파수 환경을 실시간 측정 및 분석하였고, 일차적으로 개발하려는 장비가 기존 운용하고 있는 레이다에 간섭영향성이 최소화하는 방법을 분석하였으며, 반대로 레이다가 간섭을 주는 환경에서 본 논문에서 제시한 주파수 공유기법을 사용하여 최대한 통신확률을 높이는 구조를 제시한다. 최종적으로 설계된 RF송수신기의 잡음지수, 상호혼변조(IMD)와 같은 주요 규격에 대한 모의실험을 통하여 만족여부를 사전 검증하였다.