• 한국정보통신학회논문지
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• 제20권5호
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• pp.1020-1030
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• 2016

본 논문에서는 이동 속성 정보를 활용하여 이동 노드간의 연결 가능성을 분석하고 마스킹 기법을 이용하여 이웃한 이동노드 중 목적 노드와 연결 가능성이 가장 높은 이동노드를 중계노드로 선정하는 EPCM(Enhanced Prediction-based Context-awareness Matrix)을 제안한다. 기존 Delay Tolerant Network (DTN)의 전송방식은 노드의 단순 이동성에 의존하여 목적노드로 메시지를 전송하게 된다. 이러한 경우 목적노드와의 연결성이 낮은 이동노드를 중계노드로 선정하게 되면 이동노드의 메시지 저장 및 처리 능력 제한으로 인하여 전송 지연 또는 패킷 손실의 원인이 된다. 본 논문의 제안된 알고리즘에서는 이동노드의 속도와 방향 속성 정보를 고려하여 목적노드와의 연결성을 계산하고 마스킹 연산을 활용하여 가장 높은 연결 가능성을 가지고 있는 중계노드를 선정하여 목적 노드까지 메시지를 전달하게 된다. 모의실험에서 Epidemic 및 PROPHET 알고리즘과 제안하는 알고리즘의 패킷 전송률을 비교한 결과 제안하는 알고리즘이 노드의 이동 속성을 고려한 연결성으로 보다 높은 패킷 전송률을 보여주었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제17권1호
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• pp.225-232
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• 2013

본 논문에서는 노드의 위치 정보와 유효성 경로에 따라 클러스터링내의 헤드 노드를 선출하는 방법 중 하나로 에너지 효율성을 고려한 ECOPS(Energy Conserving Optimal path Schedule) 알고리즘을 제안한다. 기존 LEACH 알고리즘은 헤드 노드를 선출할 때 노드의 에너지 확률적 분포 함수에 기반 하여 헤드 노드의 주기를 선택적으로 관리하게 된다. 그러나 이 경우 중계노드의 거리 정보 등 상황 정보 인자가 반영되지 않아 위치적으로 또는 중계노드로 적당하지 않은 노드들이 확률분포에 포함되어 헤드노드로 선택 되는 경우가 발생한다. 따라서 본 논문에서는 기존의 LEACH 기반에서 계층적인 클러스터 구조의 토폴로지로부터 헤드 노드를 선택함에 있어 인접한 노드와의 위치상황 정보인자 및 잔존에너지의 상황정보를 이용하는 ECOPS 알고리즘을 제안 한다. 제안된 ECOPS 알고리즘은 헤드 노드 교체 상황에서 후보 헤드노드 중 최적의 효율적인 에너지 보존 경로를 가지는 멤버 노드가 새로운 헤드노드로 선출됨으로써 전체 노드 수명 및 네트워크의 관리를 향상시키는 것으로 모의실험 결과를 나타내었다.

• 한국통신학회논문지
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• 제38A권9호
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• pp.798-809
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• 2013

본 논문에서는 부정확한 채널 정보가 주어진 환경에서 multi-user peer-to-peer 증폭 및 전달 릴레이 시스템에 대한 robust 릴레이 및 수신기 필터 설계 방법을 제안한다. 구체적으로, 평균 자승 오류율 합을 최소화 하는 관점에서 릴레이 및 수신기 필터를 구한다. 우선 iterative 연산이 필요한 joint 최적화 필터 설계 방법을 제시한다. 그리고 iterative 방법의 연산 복잡도를 개선하기 위해 릴레이 필터의 분해능에 기반을 둔 두 가지 robust non-iterative 부최적화 방법을 제안한다. 또한 릴레이와 특정 수신기 간의 local channel state information 만을 이용하는 변형된 수신기 설계 방법을 추가적으로 제안한다. 연산 복잡도 분석과 평균 자승 오류율 합 및 비트 오류율 성능을 확인하는 실험을 통해, 제안하는 robust non-iterative 부최적화 방법이 robust iterative 최적화 방법과 비교해 연산량 감소 효과는 크면서 성능 열화는 제한적임을 확인하였다. 그리고 채널 정보의 부정확함이 존재하는 시스템 환경에서 제안하는 방법의 상당한 robustness 를 확인하였다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제9권9호
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• pp.3276-3292
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• 2015

Relay-assisted D2D communication extends the communication range of the D2D pairs and helps users to form D2D pairs effectively. However, due to the introduction of the multi-hop relaying, the D2D communication has to occupy extra transmission time, which may decrease the efficiency of the communication system. In this paper, we propose a scheme to make node receive D2D signal and BS signal at overlapping time to improve the spectrum efficiency according to ZigZag decoding and successive-interference-cancellation (SIC). In this way, more data can be delivered during the same duration, thus the network throughput can be further improved. Numerical results verify the performance improvement of the proposed scheme when compared with a baseline scheme. Moreover, we expand the proposed scheme from one-hop relay scenario to multi-hop relay scenario.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제11권10호
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• pp.4865-4886
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• 2017

The user experience of practical indoor power line communication (PLC) applications is greatly affected by the system quality-of-service (QoS) criteria. With a general broadcast-and-multi-access (BMA) relay scheme, in this work we investigate the joint source and relay power optimization of the amplify-and-forward (AF) relay systems used under indoor broad-band PLC environments. To achieve both time diversity and spatial diversity from the relay-involved PLC channel, which is time-varying in nature, the source node has been configured to transmit an identical message twice in the first and second signalling phase, respectively. The QoS constrained power allocation problem is not convex, which makes the global optimal solution is computationally intractable. To solve this problem, an alternating optimization (AO) method has been adopted and decomposes this problem into three convex/quasi-convex sub-problems. Simulation results show the fast convergence and short delay of the proposed algorithm under realistic relay-involved PLC channels. Compared with the two-hop and broadcast-and-forward (BF) relay systems, the proposed general relay system meets the same QoS requirement with less network power assumption.

• 한국통신학회논문지
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• 제41권7호
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• pp.747-749
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• 2016

본 논문에서는 시분할 다중 접속 릴레이 채널을 고려한다. 여기서 두 개의 송신 노드들은 서로 다른 데이터율을 가진 데이터를 네트워크 코딩을 수행하는 단일 릴레이 노드를 통해 단일 수신 노드에게 전송한다. 하지만 이러한 비대칭한 데이터율 때문에 릴레이 노드는 수신한 비트에 대하여 XOR 기반의 네트워크 코딩을 효율적으로 수행할 수 없다. 따라서 본 논문에서는 위와 같은 문제를 해결하기 위해 제로 패딩(Zero Padding) 방식과 계층 16QAM 방식을 개별적으로 네트워크 코딩과 결합하여 성능비교를 수행한다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제15권9호
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• pp.3120-3137
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• 2021

Small-sized IoT wireless sensing devices can be deployed with small aircraft such as drones, and the deployment of mobile IoT devices can be relocated to suit data collection with efficient relocation algorithms. However, the terrain may not be able to predict its shape. Mobile IoT devices suitable for these terrains are hopping devices that can move with jumps. So far, most hopping sensor relocation studies have made the unrealistic assumption that all hopping devices know the overall state of the entire network and each device's current state. Recent work has proposed the most realistic distributed network environment-based relocation algorithms that do not require sharing all information simultaneously. However, since the shortest path-based algorithm performs communication and movement requests with terminals, it is not suitable for an area where the distribution of obstacles is uneven. The proposed scheme applies a simple Monte Carlo method based on relay nodes selection random variables that reflect the obstacle distribution's characteristics to choose the best relay node as reinforcement learning, not specific relay nodes. Using the relay node selection random variable could significantly reduce the generation of additional messages that occur to select the shortest path. This paper's additional contribution is that the world's first distributed environment-based relocation protocol is proposed reflecting real-world physical devices' characteristics through the OMNeT++ simulator. We also reconstruct the three days-long disaster environment, and performance evaluation has been performed by applying the proposed protocol to the simulated real-world environment.

• 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.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제22권7호
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• pp.101-108
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• 2017

A wireless image sensor node collecting image data for environmental monitoring or surveillance requires a large amount of energy to transmit the huge amount of video data. Even though solar energy can be used to overcome the energy constraint, since the collected energy is also limited, an efficient energy management scheme for transmitting a large amount of video data is needed. In this paper, we propose a method to reduce the number of blackout nodes and increase the amount of gathered data by selecting an appropriate video coding method according to the energy condition of the node in a solar-powered wireless video sensor network. This scheme allocates the amount of energy that can be used over time in order to seamlessly collect data regardless of night or day, and selects a high compression coding method when the allocated energy is large and a low compression coding when the quota is low. Thereby, it reduces the blackout of the relay node and increases the amount of data obtained at the sink node by allowing the data to be transmitted continuously. Also, if the energy is lower than operating normaly, the frame rate is adjusted to prevent the energy exhaustion of nodes. Simulation results show that the proposed scheme suppresses the energy exhaustion of the relay node and collects more data than other schemes.

• 한국통신학회논문지
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• 제36권2C호
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• pp.105-111
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• 2011

본 논문에서는 직교 주파수 분할 다중화 기법을 이용하는 비동기 협력 통신 시스템에서 낮은 릴레이 복잡도를 갖는 새로운 Alamouti 시공간 전송 기법을 제안한다. 기존 기법은 릴레이 노드에서의 상수 곱 연산 외에도 추가적인 시간 반전 연산을 필요로 하므로 릴레이 노드에서의 시스템 복잡도가 크다는 문제점을 가지고 있다. 이와 달리 제안한 기법은 소스 노드에서의 간단한 심볼 조합과 릴레이 노드에서의 상수 곱만을 이용하여 목적지 노드에서 Alamouti 부호 구조를 획득함으로써 2차 다이버시티 이득을 달성한다. 모의실험 결과를 통하여 제안한 기법이 2차 다이버시티 이득을 달성하며, 릴레이 노드의 복잡도를 줄이면서도 기존 기법과 동일한 비트오류율 성능을 갖는 것을 확인한다.