• Journal of Communications and Networks
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• 제18권5호
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• pp.677-687
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• 2016

Multi-way relay networks (MWRNs) allow multiple users to exchange information with each other through a single relay terminal. MWRNs are often incorporated with capacity achieving lattice codes to enable the benefits of high-rate signal constellations to be extracted. In this paper, we analytically characterize the symbol error rate (SER) performance of a functional decode and forward (FDF) MWRN in the presence of channel estimation errors. Considering M-ary quadrature amplitude modulation (QAM) with square constellations as an important special case of lattice codes, we obtain asymptotic expressions for the average SER for a user in FDF MWRN. The accuracy of the analysis at high signal-to-noise ratio is validated by comparison with the simulation results. The analysis shows that when a user decodes other users with better channel conditions than itself, the decoding user experiences better error performance. The analytical results allow system designers to accurately assess the non-trivial impact of channel estimation errors and the users' channel conditions on the SER performance of a FDF MWRN with M-QAM modulation.

• 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.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제12권8호
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• pp.3542-3566
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• 2018

In this paper, we investigate a buffer-aided wireless powered cooperative communication network (WPCCN), in which the source and relay harvest the energy from a dedicated power beacon via wireless energy transfer, then the source transmits the data to the destination through the relay. Both the source and relay are equipped with an energy buffer to store the harvested energy in the energy transfer stage. In addition, the relay is equipped with a data buffer and can temporarily store the received information. Considering the buffer-aided WPCCN, we propose two buffer-aided relaying protocols, which named as the buffer-aided harvest-then-transmit (HtT) protocol and the buffer-aided joint mode selection and power allocation (JMSPA) protocol, respectively. For the buffer-aided HtT protocol, the time-averaged achievable rate is obtained in closed form. For the buffer-aided JMSPA protocol, the optimal adaptive mode selection scheme and power allocation scheme, which jointly maximize the time-averaged throughput of system, are obtained by employing the Lyapunov optimization theory. Furthermore, we drive the theoretical bounds on the time-averaged achievable rate and time-averaged delay, then present the throughput-delay tradeoff achieved by the joint JMSPA protocol. Simulation results validate the throughput performance gain of the proposed buffer-aided relaying protocols and verify the theoretical analysis.

• Journal of Communications and Networks
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• 제17권5호
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• pp.499-505
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• 2015

We analyze the performance of multistage cooperation in decode-and-forward relay networks where the transmission between source and destination takes place in $T{\geq}2$ equal duration and orthogonal time phases with the help of relays. The source transmits only in the first time phase. All relays that can decode the source's transmission forward the source's message to the destination in the second time phase, using a space-time code. During subsequent time phases, the relays that have successfully decoded the source message using information from all previous transmitting relays, transmit the space-time coded symbols for the source's message. The non-decoding relays keep accumulating information and transmit in the later stages when they are able to decode. This process continues for T cooperation phases. We develop and analyze the outage probability of multistage cooperation protocol under orthogonal relaying. Through analytical results, we obtain the near-optimal placement strategy for relays that gives the best performance when compared with most other candidate relay location strategies of interest. For different relay network topologies, we also investigate an interesting tradeoff between an increased SNR and decreased spectral efficiency as the number of cooperation stages is increased. It is also shown that the largest multistage cooperation gain is obtained in the low and moderate SNR regime.

• 한국통신학회논문지
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• 제40권5호
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• pp.931-937
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• 2015

본 논문에서는 저 전력 저 복잡도 무선 기기로 구성된 다중 홉 멀티캐스트 네트워크를 위한 분산적인 중계 기법과 전력 제어 기법을 제안한다. 정보의 전달 시간이 제한되는 다중 홉 멀티캐스트 네트워크에서 선박 내 무선 네트워크 기술로 주요하게 활용 되고 있는 지그비 기술의 플러딩 기법과 비교하여 중계 기법을 위한 추가적인 정보 교환 없이 아웃티지 확률과 총 소모 전력 사이의 관계에서 제안하는 방식이 더 우수함을 실험을 통해서 확인하였다.

• ETRI Journal
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• 제37권4호
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• pp.717-726
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• 2015

In this paper, we study an asymmetric two-way relaying network where two source nodes intend to exchange information with the help of multiple relay nodes. A hybrid time-division broadcast relaying scheme with joint relay selection (RS) and power allocation (PA) is proposed to realize energy-efficient transmission. Our scheme is based on the asymmetric level of the two source nodes' target signal-to-noise ratio indexes to minimize the total power consumed by the relay nodes. An optimization model with joint RS and PA is studied here to guarantee hybrid relaying transmissions. Next, with the aid of our proposed intelligent optimization algorithm, which combines a genetic algorithm and a simulated annealing algorithm, the formulated optimization model can be effectively solved. Theoretical analyses and numerical results verify that our proposed hybrid relaying scheme can substantially reduce the total power consumption of relays under a traffic asymmetric scenario; meanwhile, the proposed intelligent optimization algorithm can eventually converge to a better solution.

• 정보보호학회논문지
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• 제27권3호
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• pp.531-539
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• 2017

CAPTCHA는 인터넷에서 서비스 혹은 자원을 요청하는 존재가 사람인지 아닌지를 구별하기 위한 테스트 기법이다. 이러한 대부분의 CAPTCHA들은 CAPTCHA 영상을 제3자에게 스트리밍 하여 제 3자가 사용자 대신 CAPTCHA에 응답하는 스트림 릴레이 공격에 의해 우회 될 수 있다는 문제점을 갖는다. 스트림 릴레이 공격에 저항성을 갖기 위해 인간의 인지 구조를 이용한 Emerging Image Game CAPTCHA가 제안되었으나, 사용성이 낮다는 문제점이 있다. 본 연구에서는 Emerging Image Game CAPTCHA의 사용성을 개선할 수 있는 Emerging Image Cue CAPTCHA 설계 방법과 CAPTCHA를 제안하며, 제안된 CAPTCHA에 대한 사용성 평가, 릴레이 공격 시뮬레이션을 통해 실질적인 개선이 이루어졌는지를 평가한다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제18권11호
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• pp.2771-2778
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• 2014

본 논문은 Delay Tolerant Network(DTN)에서 예측기반 라우팅을 사용할 때 효율적인 중계 노드를 선택할 수 있도록 노드 속성을 분석하는 알고리즘을 제안한다. 기존 예측기반 DTN 라우팅 알고리즘은 노드의 정보를 분석하여 목적 노드로 접근하는 노드를 예측하여 중계 노드로 선택하는데, DTN의 특성상 전체적인 네트워크의 상황을 파악하기 힘들어 불규칙하게 변화하는 네트워크에서는 지연시간이 증가하고 전송률이 감소하는 단점이 있었다. 이를 해결하기 위해 제안하는 알고리즘은 노드의 속도, 방향, 위치 등의 속성 정보와 네트워크의 환경에 적응적으로 변화하는 가중치를 사용해 불분명한 네트워크 환경에서 더 효율적인 노드를 선택할 수 있도록 한다. 본 논문은 모의실험을 통해 제안하는 알고리즘을 사용한 라우팅 프로토콜이 기존 라우팅 프로토콜에 비해 전송률, 지연시간, 오버헤드 측면에서 향상됨을 검증한다.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제36권6호
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• pp.528-535
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• 2009

본 논문에서는 IEEE 802.11 환경에서 무선 협력 통신을 이용하여 성능을 향상 시키는 방법에 대해 제안한다. 기존 협력 통신 알고리즘은 소스(source)와 AP(Access Point) 사이에 1개의 릴레이(relay)를 두어 수행한 2 홉 릴레이(hop relay) 방식으로, 이는 알맞은 릴레이를 찾을 수 없는 경우가 발생하므로 보완이 필요하다. 본 논문에서는 AP에서 네트워크 정보(노드 사이 전송률, 노드와 AP 사이 전송률)를 관리하여 릴레이 선정에 이 네트워크 정보를 이용한다. 이 정보를 이용하여 AP는 1개 이상의 릴레이를 선정하여 소스와 주위 노드에게 선정된 릴레이를 알리고 소스에서 데이터를 전송할 때 이 릴레이를 통해 협력 통신을 하도록 한다. 이러한 협력 통신 방법은 데이터 전송의 효율성을 높인다. 또한 본 논문에서는 소스의 데이터를 전송한 릴레이는 소스의 데이터를 전송한 후에 자신의 데이터 또한 전송할 수 있는 기회를 가지도록 하여 소스 데이터를 대신 전송하여 소비된 노드의 자원을 만회할 수 있는 기회를 가지게 한다. 이로써 제안된 방법을 이용하면 노드의 자원 소비를 보완함은 물론 전체 네트워크의 성능(throughput)을 향상시킬 수 있다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2015년도 춘계학술대회
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• pp.108-110
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• 2015

본 논문은 Delay Tolerant Networks(DTN)에서 이동노드의 속도, 방향과 같은 속성정보를 활용하여 이동노드의 상황에 따른 최적의 중계노드를 선정하는 기법을 제안한다. 중계노드의 이동성에 의하여 데이터 패킷을 전달함으로써 목적노드와 상이한 이동성의 중계노드가 선정되면, 전송 지연시간 및 패킷 손실이 자주 발생하였다. 따라서 본 논문에서는 전송 지연시간 및 패킷 손실이 증가하는 문제를 극복하기 위해, 이동노드의 속성정보를 활용하여 중계노드를 선정하는 기법을 제안한다. 제안하는 알고리즘은 서로 다른 이동노드가 접근하면 서로의 속도, 방향과 같은 속성정보를 교환한다. 또한 이동노드의 속성정보를 통해 각 이동노드의 상황을 인지하고 분석함으로써 목적노드에게 효율적으로 데이터를 전달 할 수 있는 중계노드를 선정하게 된다. 주어진 모의 실험결과 이동 노드의 속성정보를 활용하여 중계노드를 선정함으로써 패킷 전송률 측면에서 기존의 연구결과보다 향상된 결과를 보여주었다.