• 한국항공우주학회지
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• 제42권6호
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• pp.461-467
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• 2014

본 논문은 지상이나 해상의 선단 간의 통신 품질을 향상시키기 위하여 소형 무인항공기를 통신중계의 노드로 활용하기 위한 연구를 다룬다. 지상과 해상 공간에서의 무인항공기에 의한 공중 통신중계는 일반적인 통신 한계거리를 넘어서거나 혹은 제한된 위성통신만 가능한 경우에 선단 간의 통신을 효과적으로 보장할 수 있다. 이러한 공중 통신중계를 위한 전자장비는 이미 개발과 양산이 이루어지고 있지만 효과적인 통신중계를 위해 무인항공기를 운용할 지점이나 궤적을 설계하는 연구는 미비하다고 볼 수 있다. 이러한 문제를 해결하기 위하여, 본 논문은 선단 사이의 무선통신 성능을 향상시키기 위한 무인항공기의 배치를 최적화하기 위한 알고리즘을 제안한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제35권3C호
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• pp.255-263
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• 2010

본 논문에서는 60GHz WPAN (Wireless Personal Area Network) 시스템에서 릴레이를 이용한 협력 통신 기법을 제안하였다. 60GHz 대역은 LOS (Line-Of Sight)가 보장되어 있지 않은 경우 통신이 불가능하고 거리에 따른 신호 감쇄가 심하기 때문에 릴레이를 이용한 협력 통신 기법이 효과적이다. LOS가 존재하는 환경에서도 수신단이 송신단으로부터 받은 데이터뿐만 아니라 릴레이를 통해 데이터를 수신한다면 수신된 정보의 신뢰성을 높일 수 있다. 하지만 이 경우에 송신단이 데이터를 전송하는 시간뿐만 아니라 릴레이가 데이터를 전송하는 시간이 필요하기 때문에 정보의 전송률이 저하된다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위하여 협력 통신 시스템에 적합한 Reed-Solomon(RS) code와 convolutional code(CC)의 직렬 연접 부호 구조를 이용하여 이러한 단점을 최소화 한다. 제안하는 협력 통신 기법은 릴레이에서 systematic RS code의 parity만을 convolutional code로 인코딩하여 전송하므로, 릴레이가 전송해야 하는 데이터의 양이 매우 적어 시스템의 전송 효율을 향상시킨다.

• 한국통신학회논문지
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• 제37권5A호
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• pp.325-338
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• 2012

본 논문에서는 무선 인지(Cognitive Radio, CR) 기반의 다중 홉 릴레이 전송 환경에서 링크별 가용 주파수 자원을 할당하는 문제를 다룬다. 경로 탐색, 채널 센싱 및 판단, 자원 할당의 3단계 시나리오를 제시하고 컬러 다중 그래프 모델과 시분할 된 프레임 구조를 토대로 서비스 받는 사용자의 수를 최대화하는 최적화 문제로 수학적 모델링을 한다. 이에 대한 해법으로 단말 선택, 릴레이 및 경로 선택 그리고 각 홉별 주파수 자원 선택의 3단계로 구성되는 부 최적화된 종합적 자원관리 방안을 제시한다. 모의실험에서는 홉-별 시분할 된 프레임 구조를 가지는 셀룰러 기반 2차 시스템을 고려하였으며, 다중 홉 통신과 단일 홉 통신 간의 성능을 비교를 통해 무선인지 시스템에서 다중 홉 통신의 필요성을 보였다. 또한 다중 홉 통신 가운데 가장 우수한 홉 수와 그 환경에 대해 살펴보았다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제11권6호
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• pp.638-644
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• 2018

최근 5G에 기술에서는 신호 감쇄와 신호 도달 거리 확장을 위해 사용될 수 있는 릴레이(Relay)를 통한 통신 기술이 주목 받고 있다. 릴레이는 소형 기지국으로 사용이 가능하며, 셀룰러 망으로 지원하기 어려운 환경하에서 통신 기기들이 협력하여 통신하는 자율 네트워크 기법에 사용이 가능하기 때문에, 저전력화와 무선 용량 증대에 활용이 가능할 것으로 기대되고 있다. 한정된 릴레이 자원을 활용하여 최적의 성능을 달성하기 위해서는 효과적인 릴레이 선택 기법이 필요하다. 특히, 두 개의 노드가 릴레이를 통해 메시지를 교환하는 경우, 릴레이 선택 방법에 따라서, 릴레이의 공간적 위치를 활용하여 간섭을 줄이고, 시스템 전송률을 최대화 할 수 있다. 이를 위해서는 릴레이 선택에 따른 평균 데이터 전송률에 대한 분석이 선행되어야 한다. 본 논문은 두 노드가 릴레이를 이용하여 동시 전송을 통해 메시지를 교환할 경우, 평균 데이터 전송률을 분석한다. 이를 위해 Nakagami-m 페이딩 채널 환경하에서 복호 후 전송(Decode and Forward) 방식으로 동작하는 이중홉(dual-hop) 릴레이의 동시 전송으로 인한 간섭을 고려하여 전체 데이터 전송률을 유도한다. 분석식은 m=1인 Rayleigh 페이딩 채널을 포함하여 다양한 Nakagami-m 페이딩 채널에 대한 전체 데이터 전송률을 보여준다. 유도된 분석은 몬테카를로 모의실험을 통해 정확성을 입증하였으며, 요구되는 데이터 전송률이 높을수록, 자원 효율적인 동시 전송 방식이 전체 시스템의 성능을 향상시킬 수 있음을 확인하였다.

• 정보과학회 논문지
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• 제42권6호
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• pp.791-800
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• 2015

본 논문은 다중 홉 무선 네트워크 환경에서 브로드캐스트 전송 효율성 뿐 아니라 신뢰도도 우수한 기여도 기반 기회적 플러딩 기법을 제안한다. 브로드캐스트 트리를 전송 결과와 관련 없이 미리 결정하면, 무선 네트워크의 내재적 불안정성으로 지정된 릴레이 노드가 패킷을 수신하지 못할 수 있다. 본 논문에서 제안하는 기여도 기반 기회적 플러딩 기법은 릴레이 노드를 전송 결과를 기반으로 선택하는 기회적 전송의 개념을 사용하여 신뢰도를 제고하였다. 또한 전체 네트워크에 대한 단말 기여도에 따라 릴레이 우선 순위를 조정하여 불필요한 릴레이를 제거하고 전송 효율을 높였다. NS-3 시뮬레이터를 활용하여 제안 기법을 블라인드 플러딩, 그리고 도미넌트 프루닝과 비교하였다. 성능 분석 결과 제안 프로토콜은 블라인드 플러딩에 비해 릴레이 횟수에 기초한 효율 관점에서 35%, 도미넌트 프루닝에 비해 수신 노드 수에 기초한 신뢰도 관점에서 20~70% 수준의 성능 향상을 얻었다.

• 전자공학회논문지
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• 제50권12호
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• pp.117-128
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• 2013

u-안심서비스 시스템은 GPS가 내장된 이동통신 긴급호출단말기, 이동통신망, 안심서비스사업자, 중계시스템, CCTV관제센터를 운영하는 단체와 CCTV망을 통하여 연동하므로 긴급 호출 신호 발생 시 실시간으로 호출자의 위치를 추적하고, 또 해당위치에 있는 CCTV들을 관제하여 호출자를 추적하여, 구난에 필요한 다양한 정보들을 보호자, 경찰서, 소방서, 병원, 구호단체 및 지자체 등에 SMS나 유선으로 제공할 수 있다. 본 논문에서는 u-안심서비스 중계시스템의 프로토콜 표준화를 위해 새로운 프로토콜을 설계하고 구현하였다. 설계한 u-안심서비스용 프로토콜(Protocol)을 실제 3GPP 및 3GPP2 이동 통신망에 적용했을 때의 성능을 시뮬레이션을 통하여 검증하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제35권4A호
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• pp.360-370
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• 2010

본 논문에서는 다수의 송수신기 쌍과 다수의 중계 노드로 구성된 분산 빔포밍 Amplify-and-Forward (AF) 중계 네트워크를 다루고 있다. 제안한 방법에서는 빔포머 수의 자유도를 높이기 위하여 첫 번째 단계에서 송신기들이 직교 채널을 이용하여 중계기로 신호를 보낸다. 두 번째 단계에서 각 중계기는 송신기로부터 받은 신호에 복소 가중치를 곱하여 신호를 증폭하고 역방향 채널에 의해 생긴 위상 변화를 조정하여 하나의 채널로 수신기에 신호를 보낸다. 최적의 빔포밍 벡터는 서비스 품질 수준을 만족시키기 위해 수신기 각각의 신호 대 간섭 및 잡음비가 특정 문턱값보다 크면서 전체 중계 전송 전력을 최소화시키도록 구하였다. 모의실험을 통해 기존의 직교 분할 다중화 방법과 공간 분할 다중화 방법에 비하여 적당히 낮은 데이터 속도 범위에서 중계 송신 전력을 줄일 수 있음을 확인하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제32권1A호
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• pp.57-65
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• 2007

최근 IP 멀티캐스트의 대안으로 제시되고 있는 오버레이 멀티캐스트는 응용계층에서 라우팅을 실시하는 기법으로서 하드웨어의 연산능력과 네트워크의 발전으로 많은 설득력을 얻고 있다. 이러한 오버레이 멀티캐스트 환경에서 HDTV급 영상을 실시간으로 서비스 해주기 위해서는 시스템 자원과 네트워크 대역폭을 효율적으로 사용해야 하며, 특히 응용계층에서 발생할 수 있는 지연시간과 지터를 고려하여 시스템을 설계해야 한다. 본 논문에서는 기존의 오버레이 멀티캐스트 프로토콜에 의해 구성된 세션 내에서 HDTV를 실시간으로 방송하기 위한 서버와 클라이언트를 설계 및 구현한다. 방송서버는 TV 튜너, HDTV 캠코더 그리고 MPEG-2 TS 파일등을 이용해 서비스를 수행하고 그룹을 구성하는 각 클라이언트들은 수신한 데이터를 자신이 관리하는 클라이언트들에게 중계 전송한다. 이때 클라이언트들은 자신의 지연시간과 네트워크 상태를 주기적으로 서버에게 보고하게 되는데 이러한 정보들은 오버레이 세션을 유지 보수하기 위한 중요한 정보로 사용된다. 제안된 시스템은 DirectShow 기반으로 구현되었고 LAN 테스트베드를 통하여 성능 평가 된다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제23권8호
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• pp.1004-1010
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• 2019

에너지 하베스팅 센서네트워크에서는 노드의 전력상황을 고려하여 중계노드를 선택하는 매체접근제어 프로토콜이 요구된다. 기존의 EH-WSN (Energy harvesting wireless sensor network)의 연구들은 전력측면을 강조하다보니 센싱된 데이터의 긴급성과 같은 QoS (Quality of Service)를 크게 고려하지 못했다. 데이터의 긴급성에 따라 요구되는 전력 상황과 전송지연이 달라지도록 하여 데이터의 QoS에 맞는 매체접근이 이루어질 수 있도록 해야 한다. 중계노드의 경우 긴급하지 않은 상황에서 전력에 상관없이 모든 데이터를 중계하게 되면 막상 긴급 데이터가 발생할 경우 전력문제로 인해 지연이 크게 발생하는 상황이 생길 수 있다. 본 논문에서는 데이터의 긴급성에 따라 중계노드에 요구되는 전력상황을 다르게 설정함으로써 긴급데이터 발생 시에 발생할 수 있는 전력부족상황을 최소화하는 매체접근제어프로토콜을 설계하고 시뮬레이션을 통해 그 성능을 분석하였다. 성능분석결과 긴급데이터의 시간지연 및 신뢰성 성능이 향상됨을 확인할 수 있었다.

• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제10권6호
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• pp.173-180
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• 2021

비 직교 다중 접속(NOMA : Non Orthogonal Multiple Access) 기술은 5G 네트워크의 등장으로 폭발적으로 증가한 사용자의 QoS(Quality of Service)를 보장하기 위한 기술이다. 비 직교 다중 접속 기술은 기존의 직교 다중 접속(OMA : Orthogonal Multiple Access) 기술에서 주파수의 직교성을 없애고 다른 신호를 구분하기 위해 전력을 차등적으로 할당하는 기술이다. NOMA 기술 중 협력 NOMA 기술은 거리가 먼 사용자들에게 보내기 위해 많은 전력을 소모하는 것이 아닌 중계 노드에게 신호를 보내어서 중계 노드가 대신 NOMA를 수행하는 방법이다. 하지만, 협력 NOMA에서는 중계 노드가 협력 NOMA에 참여하는 동기가 반드시 필요하다. 이를 위해 기지국은 중계 노드에게 인센티브를 지급할 수 있지만 중계 노드가 기여한 만큼 공정하게 지급해야 한다. 이러한 인센티브 체계를 수립할 때 발생하는 문제점이 있는데 그것은 중계 노드가 자신의 기여를 속인다면 기지국 입장에서는 전체 시스템 성능도 하락할 뿐 아니라 높은 인센티브를 지급해야 한다는 것이다. 본 논문에서는 협력 NOMA 네트워크에 참여하는 중계 노드들이 이기적으로 행동하여 거짓된 정보를 보고하는 것을 방지하기 위해 메커니즘 디자인을 사용한 기법을 제안한다. 메커니즘 디자인 중 VCG메커니즘을 사용하여 중계 노드들의 이기적인 행동을 제어하고 전체 시스템 성능을 높일 수 있도록 하였다. 실험 결과로 중계 노드들이 이기적으로 행동했을 때의 전체 시스템 성능보다 VCG 메커니즘을 사용하여 모두가 진실하게 행동했을 때의 전체 시스템 성능이 증가함을 보였다.