• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제17권1호
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• pp.202-215
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• 2023

This paper proposes a non-orthogonal multiple access (NOMA) based low-complexity relaying approach for multiuser cellular two-way relay channels (CTWRCs). In the proposed scheme, the relay detects the signal using successive interference cancellation (SIC) and re-generates the transmit signal with zero-forcing (ZF) transmit precoding. The achievable data rates of the NOMA-based multiuser two-way relaying (TWR) approach is analyzed. We further study the power allocation among different data streams to maximize the weighted sum-rate (WSR). We re-form the resultant non-convex problem into a standard monotonic program. Then, we design a polyblock outer approximation algorithm to sovle the WSR problem.The proposed optimal power allocation algorithm converges fast and it is shown that the NOMA-TWR-OPA scheme outperforms a NOMA benchmark scheme and conventional TWR schemes.

• 대한산업공학회지
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• 제41권2호
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• pp.121-127
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• 2015

A reduction of motor performance due to brain disorders can be screened by evaluating force tracking capabilities (FTCs). Existing studies have examined FTCs mainly using simple sinusoidal waves, of which repeated profiles have a critical limitation due to a learning effect in force tracking. The present study examined the effects of personal factors (age and gender) and sinusoidal wave factors (central force and complexity) on FTCs of healthy adults using composite sinusoidal wave profiles (CSWPs). FTCs were measured using Finger $Touch^{TM}$ for 30 seconds and quantified in terms of time within the target range (TWR, accuracy measure) and relative RMSE (RRMSE, variability measure). A total of 90 healthy adults in 20s to 70s with the equal gender ratio participated in the experiment consisting of combinations of 2 central force levels (6 N and 10 N) and 2 complexity levels (approximate entropy, ApEn = 0.03 and 0.06) of CSWPs. Significantly decreased FTCs (lower TWR and higher RRMSE) were found in aged adults, females, the low central force, and the high complexity. The detailed FTC decrements include a 43% reduced TWR and a 85% increased RRMSE of older adults in 70s as compared to those in 20s, a 17% reduced TWR and a 17% increased RRMSE of female as compared to those of male, a 30% reduced TWR and a 108% increased RRMSE at central force = 6N when compared to those at central force = 10N, and a 19% reduced TWR and a 30% increased RRMSE at ApEn = 0.06 as compared to those at ApEn = 0.03. The characteristics of FTCs for CSWPs can be of use in establishing an assessment protocol of motor performance for screening brain disorders.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권8호
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• pp.31-37
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• 2016

거리 추정기법은 노드간 글로벌 동기화의 유무에 따라 동기방식과 비동기방식으로 나뉜다. 일반적으로 비동기 측위 기법이 동기 측위 기법에 비해 글로벌 동기와 고가의 정밀한 오실레이터를 요구하지 않기 때문에 선호되고 있다. 그러나 기존의 비동기 추정기법은 대규모의 인프라로 구성되는 위치 인식시스템에서 각 노드마다 발생되는 패킷에 의해 각 기준 노드들은 위치 파악을 위한 상당한 패킷을 전송해야 하며, 이것은 노드의 수가 증가될수록 네트워크 내의 트래픽의 양이 상당히 증가하게 된다. 이러한 네트워크 트래픽의 증가는 전체 네트워크의 처리량의 감소로 이어지며, 이로 인해 상당한 에너지 손실이 발생된다. 따라서 본 논문에서는 기존의 문제를 해결하기 위하여 다수의 노드들이 분산적으로 랜덤하게 선택한 가상 슬롯을 사용하여 전송함으로써 노드간의 동기를 맞추는데 필요한 오버헤드를 줄이고, 가상슬롯을 기반으로 비동기로 거리를 추정함으로써 네트워크 트래픽을 낮출 수 있는 기법을 제안하였다. 또한 성능 평가를 통해 매우 낮은 트래픽의 강도에도 불구하고 제안된 거리추정 기법은 TWR과 SDS-TWR보다 오차 범위에 대해 더 강력하다는 것을 입증하였다.

• 한국마린엔지니어링학회:학술대회논문집
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• 한국마린엔지니어링학회 2012년도 전기공동학술대회 논문집
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• pp.133-133
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• 2012

본 연구에서는 현재의 실내 위치인식시스템에 있어서 오차 발생 문제점을 초전센서를 이용하여 보완하였다. 기존의 CSS기술은 SDS-TWR(Symmetric Double-Sided Two-Way Ranging) 기반의 위치인식시스템을 구현하는 기술로 사용되고 있으나 전파의 반사 및 간섭에 의해 레인징의 오차가 크게 발생하고 수신 감도가 현저하게 떨어지는 현상이 발생한다. 따라서 본 논문에서는 환경적인 제약을 받는 공간에서 CSS을 이용한 SDS-TWR과 초전센서를 사용하여 수신불량과 오차를 줄여 사용자의 위치인식을 가능하도록 하였다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제21권9호
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• pp.898-902
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• 2015

Alternative radio-navigation technologies aim at providing continuous navigation solution even if one cannot use GNSS (Global Navigation Satellite System). In shadowing region such as indoor environment, GNSS signal is no longer available and the alternative navigation system should be used together with GNSS to provide seamless positioning. For soldiers in battlefield where GNSS signal is jammed or in street battle, the alternative navigation system should work without positioning infrastructure. Moreover, the radio-navigation system should have scalability as well as high accuracy performance. This paper presents a TWR (Two-Way-Ranging)-based cooperative positioning system (CPS) that does not require location infrastructure. It is assumed that some members of CPS can obtain GNSS-based position and they are called mobile anchors. Other members unable to receive GNSS signal compute their position using TWR measurements with mobile anchors and neighboring members. Error propagation in CPS is analytically studied in this paper. Error budget for TWR measurements is modeled first. Next, location error propagation in CPS is derived in terms of range errors. To represent the location error propagation in the CPS, Location Error Propagation Indicator (LEPI) is proposed in this paper. Simulation results show that location error of tags in CPS is mainly influenced by the number of hops from anchors to the tag to be positioned as well as the network geometry of CPS.

• 한국통신학회논문지
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• 제37권5B호
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• pp.370-376
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• 2012

CSS(Chirp Spread Spectrum)는 WPAN(Wireless Personal Area Network) 환경에서 SDS-TWR(Symmetric Double Sided - Two Way Ranging) 기반의 위치인식 시스템을 구현하는 기술로 사용된다. 그러나 CSS의 SDS-TWR은 전파 및 장애물과 같은 환경에 따른 간섭으로 인해 레인징 오차가 발생한다. 따라서 위치인식 시스템 개발을 위해서는 이를 보정하기 위한 보정 알고리즘이 요구된다. 본 논문은 위치인식 정확도 성능 향상을 위하여 AEDR(Algorithm of Equivalent Distance Rate) 알고리즘과 칼만필터가 적용된 KF_EDR(Kalman Filter and Equivalent Distance Rate) 보정 알고리즘을 제안하고, 그 성능을 분석 및 평가하였다. 실험 결과, KF_EDR은 AEDR 알고리즘에 비해 위치인식 정확도를 복도 그리고 운동장에서 각각 10.5%, 4.2% 더 개선시켰다. 이 결과는 위치인식 데이터의 신뢰성을 향상시킴 으로써 실제 위치인식 시스템 구현에 상당한 도움을 줄 수 있을 것으로 판단된다.

• 정보처리학회논문지C
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• 제16C권2호
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• pp.229-236
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• 2009

WPAN에서는 해상도가 높은 UWB 신호를 사용하여 노드 간의 거리를 추정하고 이로부터 이동노드의 위치를 추정한다. 비동기 거리추정 방식은 고정노드와 이동노드 간에 비동기 상태에서 노드간의 거리를 추정하는 바 각 노드 국부클럭의 주파수 차이에 의한 영향이 심각하다. 고속 UWB에서는 각 노드 국부클럭의 주파수 차이에 의한 영향을 감소시키기 위하여 비동기 TWR 방식을 연속으로 수행하고, 상대주파수 편이 보상방안을 제시하고 있다. 본 논문에서는 고속 UWB의 상대주파수 편이 보상 수식을 완성하고, 이를 적용하는데 대한 문제점을 분석하고, 정확한 주파수편이 보상 방안을 제안한다. 거리추정 방식은 원래의 TWR, 상대주파수 편이 보상 및 정확한 주파수 편이 보상 방식에 의한 TWR에 대하여 시뮬레이션으로 성능을 분석하였다. 상대주파수편이 방식과 정확한 주파수편이 방식은 잡음이 없는 상태에서는 유사한 성능을 나타내었다. 제안된 정확한 주파수 편이 방식은 SNR이 열악한 환경에서 상대주파수 편이 보상 방식보다 정확한 거리를 추정하는 것을 확인하였다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제18권7호
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• pp.664-668
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• 2012

Hierarchical IPP (Integrated Path Planning) combining the GPP (Global Path Planner) and the LPP (Local Path Planner) is interesting the researches who study about the mobile vehicle in recent years. However, in this study, there is the path mismatch problem caused by the difference in the map information available to both path planners. If ever a part of the path that was found by the GPP is available to mobile vehicle, the part may be unavailable when the mobile vehicle generates the local path with its built-in sensors while the vehicle moves. This paper proposed the TWR (Temporal Waypoint Reviser) to solve the path mismatch problem of the hierarchical IPP. The results of simulation provide the performance of the IPP with the TWR by comparing with other path planners.

• 한국통신학회논문지
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• 제39C권1호
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• pp.9-16
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• 2014

본 논문에서는 이동객체의 위치인식 정확도 향상을 위하여 최소자승법을 적용한 이동객체 위치인식 보정 알고리즘을 제안하고, 성능을 분석하였다. 제안한 보정 알고리즘은 일정한 속도로 이동 중인 이동객체의 거리 값들을 TMVS (TWR Minimum Value Selection) 기법으로 측정 한 후, 이 값들을 사용하여 삼변측량법으로 이동객체의 위치를 측정하고, 최소자승법을 적용하여 위치인식 값을 보정한다. 실험결과, 시나리오 1 및 2에서 제안하는 보정알고리즘을 적용한 위치인식의 성능은 기존의 삼변측량법을 적16용한 위치인식의 성능에 비해 위치인식 정확도가 시나리오별 각각 58.84%, 40.28% 개선됨을 확인하였다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제18권3호
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• pp.351-363
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• 2016

This paper investigates the performance of interference-limited two-way transmission protocols in the Rayleigh fading channels. New lower bound of outage probability and approximate expression of bit error rate (BER) for three-phase two-way relaying (3P-TWR) protocol are derived in closed-form. These expressions are valid for arbitrary signal-to-noise ratio values, numbers of co-channel interferers and amajority of modulation formats employed in the practical system. Then a comparative study is developed for the performance of three two-way transmission protocols, i.e., direct transmission (DT) protocol, two-phase two-way relaying (2P-TWR) protocol and 3P-TWR protocol based on the asymptotic expressions of outage probability and BER. On the basis of the theoretical results, the thresholds on the strength (variance) of direct channel and target rate for the relative performance of different protocols are obtained and the effect of interferences at the terminal and relay on the relative performance is analyzed. The results present key insights on how to choose proper two-way transmission protocol with the knowledge of fading channels, required date rate and modulation format to optimize the system performance in the practical interference-limited scenarios. Simulation results are presented to validate the theoretical analysis.