• 한국정보통신학회논문지
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• 제3권4호
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• pp.795-804
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• 1999

이동통신 시스템을 사용하는 이용자의 증가와 이에 따른 시스템 용량 증대의 필요성은 전력과 스펙트럼 측면에서 효율적인 변조 기법의 사용을 요구한다. 본 논문에서는 다양한 페이딩 채널(레일리, 라이시안, Shadow 라이시안)에서 DS/CDMA-BPSK 시스템의 BER 성능을 구하였다. 또한 3-상태 페이딩 채널에서 진폭이 거의 일정한 DS/CDMA-BPSK 시스템의 BER 성능과 채널 용량을 수치 계산하였다. 본 논문에서 적용한 Shadow 라이시안 페이딩 모델은 Canadian Mobile Satellite (MSAT)채널에서 사용되는 파라미터 값을 적용하였고, 3-상태 페이딩 채널 모델은 레일리 페이딩 상태, 라이시안 페이딩 상태, Shadow 라이시안 페이딩 상태로 구성하였다. 그리고 이 모델은 다양하게 변화하는 육상이동위성 채널의 시뮬레이션을 위한 기본 모델로써 적용이 가능함을 확인하였다. 또한 본 논문에서 제시한 동적인 3-상태 페이딩 채널 모델은 다양한 무선 환경에서의 디지털 전송을 표현하는데 적절함을 알 수 있었다. 수치 계산한 결과로부터 light, average, heavy Shadow 라이시안 페이딩 채널에서 DS/CDMA-BPSK 시스템은 동시 사용자가 20명이고 처리이득이 511인 환경에서 $P_b\leq10^{-5}$이하의 BER 성능을 얻을 수 없었다. 또한 채널 용량면에서도 요구조건을 만족하지 못하였다. 또한 3-상태 페이딩 채널에서는 무선 채널의 점유 확률과 Shadow의 정도에 따라서 BER 성능이 지배됨을 알 수 있었다. 결과로부터 Shadow 시간 구간이 포함된 무선채널에서는 신뢰성있는 데이터 통신을 지원하기 위한 강력한 에러 제어 부호나 수신기 다이버시티를 사용하는 것이 필요하다는 것을 알 수 있었다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제11권9호
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• pp.4180-4196
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• 2017

In this paper, we analyze average capacity of an amplify-and-forward (AF) cooperative communication system model in multi-relay multiuser networks. In contrast to conventional cooperative networks, relays in the considered network have no embedded energy supply. They need to rely on the energy harvested from the signals broadcasted by the source for their cooperative information transmission. Based on this structure, a two-step selection scheme is proposed considering both channel state information (CSI) and battery status of relays. Assuming each relay has infinite or finite energy storage for accumulating the energy, we use the infinite or finite Markov chain to capture the evolution of relay batteries and certain simplified assumptions to reduce computational complexity of the Markov chain analysis. The approximate closed-form expressions for the average capacity of the proposed scheme are derived. All theoretical results are validated by numerical simulations. The impacts of the system parameters, such as relay or user number, energy harvesting threshold and battery size, on the capacity performance are extensively investigated. Results show that although the performance of our scheme is inferior to the optimal joint selection scheme, it is still a practical scheme because its complexity is much lower than that of the optimal scheme.

• 한국전자파학회논문지
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• 제8권1호
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• pp.42-51
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• 1997

직접경로 신호성분이 존재하는 위성채널을 새도우드(shadowed) 라이시안 페이딩 채널로 모델링하였으며 다중경로 억제능력파 용량증가의 특성을 갖는 DS /CDMA에 대한 성능분석을 하였다. 성능에 중요한 영향을 주는 요인인 브랜치(branch)수, 다중사용자수, 확산코드길이 등의 변화에 따른 비트에러율에 의하여 성능평가하였다. 성능개선을 위한 방법으로는 선택 합성법의 다이버시티와 채널부호로 해밍 부호, BCH 부호와 길쌍부호를 적용하였다. 성능분석 겸과, 다중사용자수가 감소하고 다이버시티 합성 브랜치수가증가함에 따라, 그리고 칩주기가 일정할 때 확산코드 갈이가 증가함에 따라 성능이 개선되었다 다이버시티와 채널 부호화를 동시에 적용한 경우가 성능면에서 더 효과적이었고, 해밍 부호보다는 BCH 부호나 길쌍 부호를 적용한 성능이 우수하였다. 전반적으로 심한(heavy) 새도우잉의 경우 직접경로 신호성분이 아주 작아지기 때문에 약한(light) 경우나 중간 (average) 경우에 비하여 성능이 저조하였다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제2권1호
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• pp.76-84
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• 2000

Communication systems, including cell-based mobile communication systems, multiple satellite communication systems of multi-beam satellite systems, require reliable handoff methods between cell-to-cell, satellite-to-satellite of beam-to-team, respectively. Recent measurement of a CDMA cellular system indicates that the system is in handoff at about 35% to 70% of an average call period. Therefore, system reliability during handoff is one of the major system performance parameters and eventually becomes a factor in the overall system capacity. This paper presents novel and improved techniques for handoff in cellular communications, multi-beam and multi-satellite systems that require handoff during a session. this new handoff system combines the soft handoff mechanism currently implemented in the IS-95 CDMA with code and packet diversity combining techniques and an iterative decoding algorithm (Turbo Coding). the Turbo code introduced by Berrou et all. has been demonstrated its remarkable performance achieving the near Shannon channel capacity [1]. Recently. Turbo codes have been adapted as the coding scheme for the data transmission of the third generation international cellular communication standards : UTRA and CDMA 2000. Our proposed encoder and decoder schemes modified from the original Turbo code is suitable for the code and packet diversity combining techniques. this proposed system provides not only an unprecedented coding gain from the Turbo code and it iterative decoding, but also gain induced by the code and packet diversity combining technique which is similar to the hybrid Type II ARQ. We demonstrate performance improvements in AWGN channel and Rayleigh fading channel with perfect channel state information (CSI) through simulations for at low signal to noise ratio and analysis using exact upper bounding techniques for medium to high signal to noise ratio.

• 한국통신학회논문지
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• 제25권8B호
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• pp.1383-1390
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• 2000

파일롯 심불 동기검파는 CDMA 시스템에서 사용자의 용량을 증대시키기 위해 사용된다 따라서 효과적인 검파를 위해서는 파일롯 심볼을 이용한 채널 추정 값으로 데이터 신호를 보상하여야 한다 이와 관련된 여러 가지 채널 추정 알고리즘들에 대해 많은연구가 이루어졌다 그러나 대부분의 채널 추정 알고리즘들은 여러 개의 타임슬롯을 이용 함으로서 고속 페이딩에 대해 성능열화를 가져온다. 본 논문에서는 고속 페이딩에 적합하고 저속 페이딩에서도 성능열화를 크게 일으키지 않는 채널 추정 알고리즘을 제시하였다 모의실험을 통해 본 논문에서 제시한 채널 추정 알고리즈은 고속 페이디에서 효율적이며 도플러 주파수 변화에 대한 성능의 민감도에 대해서도 강인성을 가지고 있음을 알 수 있었다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제49권8호
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• pp.70-76
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• 2012

본 논문에서는 TV 화이트 스페이스(TV white space, TVWS)에서 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 기반 비인가 사용자의 파워 할당 기법을 제안한다. 비인가 사용자는 TVWS를 사용할 때, 시간 도메인에서 TVWS의 파워 제약조건을 충족시키기 위해 전송 파워를 조절해야 한다. TDM(time division multiplexing) 혹은 FDM (frequency division multiplexing)과 달리 OFDM은 시간 도메인에서 높은 PAPR(peak-to-average power ratio)을 가지기 때문에, 기존의 비인가 사용자의 파워 할당 기법이 TVWS에 적용될 경우 TVWS의 파워 제약 조건을 충족시킬 수 없게 된다. 그러므로 본 논문에서는 OFDM의 높은 PAPR값을 제어하여 순시적으로 TVWS의 파워 제약 조건을 만족시킬 수 있는 새로운 파워 할당 기법을 제안한다. 또한, 이를 기반으로 OFDM 기반 비인가 사용자의 용량을 닫힌 형태(closed form)로 분석한다. 이에 따르면, 부반송파의 개수를 줄일수록 용량을 향상시킬 수 있다. 모의실험을 통해서, 비인가 사용자의 용량은 부반송파 개수가 작아질수록, 비인가 사용자의 송신단-수신단 간 채널 평균값이 커질수록 증가하는 것을 보여준다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제49권1호
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• pp.11-18
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• 2012

본 논문에서는 채널의 시간 상관을 이용하는 새로운 동 이득 차분 선부호화 기법을 제안한다. 기존의 차분 선부호화 기법은 채널의 전체 영역을 양자화하는 것이 아니라 인접 채널의 변화량에 해당하는 채널의 일부 영역만을 양자화 함으로 코드북이 증가하는 효과가 있어 시스템 용량을 증가시킨다. 그러나 기존의 기법은 동 이득 전송을 하지 않음으로 peak-to-average 전력비 (PAPR) 특성이 저하되는 문제가 있다. 본 논문에서는 동 이득 전송이 가능한 차분 코드북 설계 방법을 제안하고, 동 이득전송의 성능을 분석한다. Monte-Carlo 시뮬레이션에 의해 제안하는 기법은 동일한 시스템 용량을 얻기 위해 같은 피드백 비트수에서 기존의 LTE 선부호화 기법보다 1dB 성능이 향상되면서, 우수한 PAPR 특성을 보인다.

• 정보처리학회논문지C
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• 제12C권6호
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• pp.901-906
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• 2005

본 논문에서는 초고속 전승을 위해 제안된 HCOC(High Capacity Orthogonal Code) 대역확산(Spread Spectrum) 시스템의 높은 PAPR(Peak power to Average Power Ratio)을 줄여주는 새로운 MHCOC (Mapped HCOC) 대역확산 기술을 제안하고, 같은 비트 수를 전송할 수 있는 기존의 MQAM 대역확산 시스템과 비교 분석한다. 또한 전송 채널의 상황에 따라 알맞은 데이터 서비스를 하는 QoS (Quality of Service)를 만족시키기 위해 제안한 시스템의 적응성에 대하여 연구한다. 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 제안한 시스템의 성능을 평가 및 분석하고, 기존의 시스템과 비교 분석한다.

• International Journal of Computer Science & Network Security
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• 제22권4호
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• pp.394-400
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• 2022

The radio resources available in a wireless network system are limited. Therefor, job of managing resources is not easy task. Because the resources are shared among the UEs that are connected, the process of assigning resources must be carefully controlled. The packet scheduler in an LTE network is in charge of allocating resources to the user equipment (UE). Femtocells networks are being considered as a promising solution for poor channel performance for mulitple environments. The implementation of femtocells into a macrocell (traditional base station) would boost the capacities of the cellular network. To increase femtocells network capacity, a reliable Packet Scheduler mechanism should be implemented. The Packet Scheduler technique is introduced in this paper to maximize capacity of the network while maintaining fairness among UEs. The proposed solution operates in a manner consistent with this principle. An analysis of the proposed scheme's performance is conducted using a computer simulation. The results reveal that it outperforms the well-known PF scheduler in terms of cell throughput and average throughput of UEs.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제17권7호
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• pp.1951-1975
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• 2023

Recent advances in Cognitive Radio Networks (CRN) have elevated them to the status of a critical instrument for overcoming spectrum limits and achieving severe future wireless communication requirements. Collaborative spectrum sensing is presented for efficient channel selection because spectrum sensing is an essential part of CRNs. This study presents an innovative cooperative spectrum sensing (CSS) model that is built on the Firefly Algorithm (FA), as well as machine learning artificial neural networks (ANN). This system makes use of user grouping strategies to improve detection performance dramatically while lowering collaboration costs. Cooperative sensing wasn't used until after cognitive radio users had been correctly identified using energy data samples and an ANN model. Cooperative sensing strategies produce a user base that is either secure, requires less effort, or is faultless. The suggested method's purpose is to choose the best transmission channel. Clustering is utilized by the suggested ANN-FA model to reduce spectrum sensing inaccuracy. The transmission channel that has the highest weight is chosen by employing the method that has been provided for computing channel weight. The proposed ANN-FA model computes channel weight based on three sets of input parameters: PU utilization, CR count, and channel capacity. Using an improved evolutionary algorithm, the key principles of the ANN-FA scheme are optimized to boost the overall efficiency of the CRN channel selection technique. This study proposes the Artificial Neural Network with Firefly Algorithm (ANN-FA) for cognitive radio networks to overcome the obstacles. This proposed work focuses primarily on sensing the optimal secondary user channel and reducing the spectrum handoff delay in wireless networks. Several benchmark functions are utilized We analyze the efficacy of this innovative strategy by evaluating its performance. The performance of ANN-FA is 22.72 percent more robust and effective than that of the other metaheuristic algorithm, according to experimental findings. The proposed ANN-FA model is simulated using the NS2 simulator, The results are evaluated in terms of average interference ratio, spectrum opportunity utilization, three metrics are measured: packet delivery ratio (PDR), end-to-end delay, and end-to-average throughput for a variety of different CRs found in the network.