• Advances in Computational Design
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• 제3권2호
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• pp.191-200
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• 2018

Establishment of an efficient routing technique in multiple-input-multiple-output (MIMO) based mobile ad hoc network (MANET) is a new challenge in wireless communication system to communicate in a complex terrain where permanent infrastructure network implementation is not possible. Due to limited power of mobile nodes, a minimum power consumed routing (MPCR) algorithm is developed which is an integration of cooperative transmission process. This algorithm select relay node and support short distance communication. The performance analysis of proposed routing algorithm increased signal to noise interference ratio (SNIR) resulting effect of cooperative transmission. Finally performance analysis of the proposed algorithm is verified with simulated result.

• Journal of Communications and Networks
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• 제13권5호
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• pp.463-471
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• 2011

Cooperative communications using relays in wireless networks have similar effects of multiple-input and multiple-output without the need of multiple antennas at each node. To implement cooperation into a system, efficient protocols are desired. In IEEE 802.11 families such as a/b/g, mobile stations can automatically adjust transmission rates according to channel conditions. However throughput performance degradation is observed by low-rate stations in multi-rate circumstances resulting in so-called performance anomaly. In this paper, we propose active relay-based cooperative medium access control (AR-CMAC) protocol, in which active relays desiring to transmit their own data for cooperation participate in relaying, and it is designed to increase throughput as a solution to performance anomaly. We have analyzed the performance of the simplified AR-CMAC using an embedded Markov chain model to demonstrate the gain of AR-CMAC and to verify it with our simulations. Simulations in an infrastructure network with an IEEE 802.11b/g access point show noticeable improvement than the legacy schemes.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제15권6호
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• pp.761-769
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• 2012

In this paper, we propose a low-power design strategy to minimize energy-consumption for surveillance and reconnaissance sensor networks. The sensor network consists of many different nodes with various operations such as target detection, packet relay, video monitoring, changing protocols, and etc. Each sensor node consists of sensing, computing, communication, and power components. These components are integrated on a single or multiple boards. Therefore, the power consumption of each component can be different on various operation types. First, we identified the list of components and measured power consumption for them from the first prototype nodes. Next, we focus on which components are the main sources of energy consumption. We propose many energy-efficient approaches to reduce energy consumption for each operation type.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제8권4호
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• pp.795-802
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• 2007

미 국방성은 미래 전장에서 네트워크화를 통한 전투 능력의 시너지 효과 증대를 도모하고 있다. 특히 Joint 2020에서는 전장에서 작전 수행시 합동군의 지식 우위와 결심 우위를 위한 정보 우위를 추구하고 있다. 본 연구에서는 미국을 중심으로 하는 네트워크 중심 작전에 대한 개념과 운용 사례를 살펴보고 작전운용 거리에 대한 정량적인 거리와 영향, 통신중계 성능을 분석하였다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제9권1호
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• pp.95-101
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• 2009

무선 센서 네트워크는 전력 및 주파수 사용이 매우 제한적임에도 불구하고, 고용량의 데이터를 고속으로 전송할 수 있는 통신 시스템 개발이 요구되어지고 있다. 협력 통신 시스템은 공간 다이버시티의 획득을 통해 통신 전력을 감소시킬 수 있다. 기존의 협력 통신 시스템에서 하나의 중계 노드가 하나의 센서 노드의 데이터 전송을 도와주는 것을 대신하여 본 논문에서는 하나의 중계 노드가 M개의 센서 노드의 데이터 전송을 돕는 통신 시스템과 ARQ 기반의 중계기 선택 알고리즘을 제안한다. 제안한 시스템은 기존의 협력통신 시스템보다 높은 다이버시티차수를 획득함과 동시에 주파수 대역, 전력을 낮출 수 있다. 목적지 노드에서는 기존의 협력통신과 같은 신호 결합기법 없이 재전송된 데이터만을 고려하여 원 신호를 복구하기 때문에 목적지 노드에서의 복잡도를 대폭 낮출 수 있다. 마지막으로 제안한 프로토콜을 레일리 페이딩과 AWGN를 고려한 Monte-Carlo 시뮬레이션을 통해 BER 성능을 검증하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제37권8C호
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• pp.645-654
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• 2012

본 논문에서는 물리 계층 네트워크 부호화를 적용하는 릴레이의 협력 하에 두 사용자 노드가 두 전송 단계로 데이터를 교환하는 양방향 릴레이 시스템을 고려한다. 이 시스템은 첫 전송 단계에서 두 사용자가 동시에 이진위상변조 심볼을 전송하고, 릴레이 노드는 수신 신호로부터 두 사용자 정보 비트의 배타 합을 복호한 뒤 다시 재변조하여 두 번째 전송 단계에서 방송함으로써, 각 사용자가 상대방 정보를 복호하도록 한다. 이 때 시스템 성능은 나카가미-m 페이딩 채널에서의 사용자 노드가 겪는 평균 최종 심볼 오류율로 살펴보며, 이에 대한 정확한 상한을 닫힌 식으로 유도함으로써 성능을 빠르고 정확하게 제공한다. 성능 평가 결과 본 논문에서 얻은 이론적 상한은 다양한 채널 및 시스템 환경에서 모의실험 결과와 일치함을 볼 수 있다. 또한 분석 결과를 이용하면 다양한 채널 및 시스템 환경에 대한 최적 릴레이 위치와 전력 할당 값 등의 유용한 정보를 빠르게 얻을 수 있다.

• 한국통신학회논문지
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• 제37B권12호
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• pp.1128-1137
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• 2012

본 논문에서는 노드의 이동성이 크고 노드의 밀도가 균일 하지 않은 애드혹 네트워크에서 라우팅 성능을 개선하기 위해 노드의 이동성과 밀도를 고려하여 OLSR(Optimized Link State Routing) 의 MPR(Multi-Point Relay) 선택방법을 개선할 수 있는 방법을 제안한다. OLSR의 MPR 선택 방법은 노드의 이동성과 밀도에 무관하게 2홉 이웃 노드를 많이 포함하는 노드를 위주로 선택한다. 하지만 노드가 이동성을 갖는 경우에 이동성이 큰 노드를 MPR로 선택할 경우 성능이 저하될 수 있다. 또한 노드의 밀도가 균일 하지 않은 경우에는 밀도가 높은 지역의 노드들이 우선적으로 MPR로 선택되면 네트워크 전체의 성능을 향상시킬 수 있다. 따라서 본 논문에서는 노드의 이동성과 밀도를 Hello 메시지 교환을 통해 측정하고 노드의 이동성과 밀도를 반영하여 MPR 선택에 우선순위를 부여하는 방법을 제안한다. 본 논문에서 제안한 MPR 선택 방법의 성능을 알아보기 위해 OPNET을 활용하여 시뮬레이션을 수행하고 제안 방법의 성능이 가장 우수함을 보인다.

• 한국통신학회논문지
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• 제42권1호
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• pp.172-180
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• 2017

우리군에서는 지상공간에서의 TICN과 우주공간에서의 차기위성을 연동한 미래전술네트워크 구축을 추진하고 있다. 그러나, 위성의 낮은 대역폭과 높은 운영비용에 의하여, 위성을 통한 모든 전술 정보의 유통에는 한계가 있다. 이를 극복하기 위하여, 공중망을 구축하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 논문에서는 지상 노드의 단절에 대응하여 공중중계망과 지상전술망을 효과적으로 연동하기 위한 구조와 운영하는 방안을 제안한다. 그리고, 이의 효과도를 분석하기 위한 방안을 함께 제안한다. 효과도 분석 실험 결과는 공중중계망의 운영은 지상전술망의 장애상황에 효과적으로 대처 가능함을 보여준다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제15권12호
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• pp.1464-1474
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• 2012

In this paper, we propose a QoS (Quality of Service)-aware and cooperative resource reservation scheme using cross-layer link adaptation for wireless high definition video transmission through UWB (Ultra Wide Band) network with D-MAC (Distributed Medium Access Control). A wireless high definition video transmission system usually requires stable high throughput even without line-of-sight, e.g., a destination device in another room separated by a wall. Since the WiMedia D-MAC supporting DRP (Distributed Reservation Protocol) scheme causes lots of DRP resource reservation conflicts due to failure of beacon detection in wireless channel environment, overall performances of the WiMedia D-MAC can be deteriorated. And the current WiMedia MAC standard has not considered QoS provisioning even though QoS parameters such as a range of service rates are provided to each traffic stream. Therefore, we propose Relay DRP protocol with QoS-based relay node selection criterion, which makes a relay path to avoid DRP resource reservation conflicts and guarantee QoS more stably through cross-layer link adaptation of cooperative relay transmission scheme and is compliant with the current WiMedia D-MAC protocol. Simulation results demonstrate performance improvements of the proposed method for throughput and QoS provisioning.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제8권3호
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• pp.924-944
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• 2014

This paper investigates the power allocation and outage performance of MIMO full-duplex relaying (MFDR), based on orthogonal space-time block codes (OSTBC), in cognitive radio systems. OSTBC transmission is used as a simple means to achieve multi-antenna diversity gain. Cognitive MFDR systems not only have the advantage of increasing spectral efficiency through spectrum sharing, but they can also extend coverage through the use of relays. In cognitive MFDR systems, the primary user experiences interference from the secondary source and relay simultaneously, owing to full duplexing. It is therefore necessary to optimize the transmission powers at the secondary source and relay. In this paper, we propose an optimal power allocation (OPA) scheme based on minimizing the outage probability in cognitive MFDR systems. We also analyse the outage probability of the secondary user in noise-limited and interference-limited environments in Nakagami-m fading channels. Simulation results show that the proposed schemes achieve performance improvements in terms of reducing outage probability.