• Journal of Communications and Networks
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• 제10권3호
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• pp.287-296
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• 2008

The IEEE 802.11 wireless standard uses the carrier sense multiple access with collision avoidance (CSMA/CA) as its MAC protocol (during the distributed coordination function period). This protocol is an adaptation of the CSMA/CD of the wired networks. CSMA/CA mechanism cannot guarantee quality of service (QoS) required by the application because orits random access method. In this study, we propose a new MAC protocol that considers different types of traffic (e.g., voice and data) and for each traffic type different priority levels are assigned. To improve the QoS of IEEE 802.11 MAC protocols over a multi-channel CSMA/CA, we have developed a new admission policy for both voice and data traffics. This protocol can be performed in direct sequence spread spectrum (DSSS) or frequency hopping spread spectrum (FHSS). For voice traffic we reserve a channel, while for data traffic the access is random using a CSMA/CA mechanism, and in this case a selective reject and push-out mechanism is added to meet the quality of service required by data traffic. To study the performance of the proposed protocol and to show the benefits of our design, a mathematical model is built based on Markov chains. The system could be represented by a Markov chain which is difficult to solve as the state-space is too large. This is due to the resource management and user mobility. Thus, we propose to build an aggregated Markov chain with a smaller state-space that allows performance measures to be computed easily. We have used stochastic comparisons of Markov chains to prove that the proposed access protocol (with selective reject and push-out mechanisms) gives less loss rates of high priority connections (data and voices) than the traditional one (without admission policy and selective reject and push-out mechanisms). We give numerical results to confirm mathematical proofs.

• 한국통신학회논문지
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• 제29권10A호
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• pp.1177-1188
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• 2004

본 논문에서는 UWB Application을 위하여 IEEE 802.15 TG3a 의 표준안의 하나로 제안된 MB-OFDM 시스템의 성능을 분석하고, IEEE 802.15 SG3a 에서 제안된 60Hz의 광대역 UWB 채널모델을 MB-OFDM 시스템의 주파수 대역 및 중심 주파수 호핑을 고려하여 기존의 UWB 채널을 필터링한 3개의 서브 맨드 채널로 재성형한다. 시뮬레이션을 통해서 AWGN 과 UWB 채널 환경에서 bm-OFDM 시스템의 성능을 비교하고, 시간 영역 확산 및 주파수 영역 확산 기법으로부터 얻을 수 있는 주파수 및 시간 영역 다이버서티 이득을 검증하며, SFBC MB-OFDM 시스템과 기존 MB-OFDM 시스템과의 성능을 비교 분석한다. 시뮬레이션 결과에 의하면, SFBC를 사용하는 경우 기존의 MB-OFDM 시스템보다 10-4 BER 에서 약 1.5dB 정도의 Eb/No 성능을 향상시킴을 알 수 있다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제14권11호
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• pp.1149-1155
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• 2003

OFDM/SFH 시스템은 OFDM통신시스템이 재밍에 잘 견디게 하기 위하여 주파수 도약(FH) 방식과 결합한 시스템이고, OFDM/DS 시스템은 PN(pseudo noise) 시퀀스에 의한 대역 확산(DS) 방식과 결합한 시스템이다. 본 연구에서는 OFDM/SFH 시스템과 OFDM/DS 시스템을 동일한 정보량을 기준으로 부분대역 재밍과 톤 재밍이 있는 채널 환경 에서 성능을 분석한다. 부분대역 재밍 에서는 JFR(jamming functional ratio)과 JSR(jamming to signal power ratio) 변화에 따른 BER성능을 분석하며, 단일 톤 또는 다중 톤 재밍에서의 JSR에 따른 BER성능을 분석한다. 그 결과 부분대역 재밍에서는 OFDM/DS 시스템이 OFDM/SFH 시스템보다 우수한 성능을 보인다. JFR=4/16이고, JSR=0 ㏈일 때 BER=$10^{-3}$을 기준으로 OFDM/DS 시스템 이 OFDM/SFH 시스템보다 약 2,5 ㏈ 정도의 SNR(signal to noise power ratio) 이득이 있다. 그러나 단일 톤이고, JSR=5 ㏈일 때 BER=$10^{-3}$을 기준으로 OFDM/SFH 시스템이 OFDM/DS 시스템보다 3 ㏈ 정도의 SNR 이득이 있다. 한편 다중 톤인 경우 OFDM/SFH 시스템의 성능 저하가 OFDM/DS 시스템에 비해 크게 나타난다.

• 정보처리학회논문지C
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• 제13C권6호
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• pp.677-684
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• 2006

본 논문은 구현에 사용된 동기알고리즘에 의한 구현손실과 다중경로 페이딩을 고려하여 MB-OFDM UWB(Multi-Band Orthogonal Frequency Division Multiplexing Ultra Wide Band) 시스템 수신기 링크 마진 (link margin)을 시뮬레이션을 통해 정량적으로 분석하였다. MB-OFDM UWB시스템은 CP(Cyclic Prefix)대신에 ZP(Zero padding)를 사용하고 심볼마다 3개 주파수 대역을 호핑(Hopping)하는 TFI(Time Frequency Interleaving)모드와 하나의 주파수 대역을 선택하여 신호를 전송하는 FFI(Fixed Frequency Interleaving)모드를 지원한다. 이러한 MB-OFDM UWB 시스템의 특징은 기존 연속적인 신호를 전송하는 OFDM 시스템들에 비해 평균전력은 동일하지만 유효송신출력 측면에서 더 높은 전력 방사를 가능하게 하는 장점이 있다. 본 논문에서 수행한 시뮬레이션 결과를 이용한 링크마진 계산 결과 200Mbps 모드에서 4m 서비스 반경을 보장하기 위해서는 TFI 모드 구현이 필수적이며, 480Mbps모드의 실질적인 서비스 반경은 가시거리가 확보되는 다중경로 환경에서 1-2m정도 일 것으로 분석되었다.

• 한국통신학회논문지
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• 제31권10B호
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• pp.919-928
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• 2006

정보통신 기술의 발달로 주문형 비디오(VoD) 서비스는 활성화되고 있다 주문형 비디오 시스템 설계를 위해서는 정해진 대역폭을 이용하여 시청자의 대기시간과 버퍼의 량을 줄이는 것이 중요한 요소다. 하지만 기존의 제안된 많은 주문형 비디오 방법들의 우수한 효율성을 보여주지만 높은 복잡도 때문에 구현이 어렵다. 이러한 이유로, 최근에는 주문형 비디오 방법의 복잡도를 줄이면서 대역폭 효율이 우수한 방법에 대해서 많은 연구가 진행되고 있다. 본 논문에서는 대역폭의 효율성도 높이면서 기존의 주문형 비디오 방법들의 복잡성을 크게 줄인 계단형 스태거드(Staircase Staggered) 방식을 제안한다. 논문에서 제안하는 계단형 스태거드 방식은 Staircase Broadcasting의 높은 대역폭 효율과 Staggered Broadcasting 방식의 간단한 구조적 특징을 한꺼번에 가지고 있는 주문형 비디오 방법이다. 모의실험 결과 제안된 방식은 시청자 대기시간이 Staircase Broadcasting 방식과 거의 수렴하고, 시청자 버퍼 요구량은 매우 낮게 나타났다. 그리고 제안된 방식은 비디오 분할에 따라서 시청자의 대기시간과 필요한 버퍼량을 조절 할 수 있기 때문에 주문형 비디오 방식이 적용되는 환경에 따라서 조절해서 적용이 가능하다. 또한 주문형 비디오 방식의 복잡성도 함께 줄일 수 있는데, 제안된 방식은 비디오 데이터 세그먼트 수를 크게 줄이고, 복잡한 채널 관리를 줄였으며, 사용하는 채널의 수도 크게 감소시켰다.

• 한국통신학회논문지
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• 제24권10A호
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• pp.1462-1470
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• 1999

본 논문에서는 레일레이 페이딩 채널 하에서 ALOHA방식을 이용한 패킷 무선망의 성능을 분석한다. 접속을 획득하고 접속률을 높이는 방안으로 켑춰효과를 이용하고 셀룰러 환경을 고려하기 위해서 트래픽 모델을 절단된 종형 분포로 가정한다. 논문에서 제안된 패킷 구조는 접속시 서로 충돌하는 확률을 줄여 채널처리용량을 향상시킬 수 있도록, 여러 사용자가 접속을 획득하기 위해 서로 경쟁하는 경쟁영역과 사용자의 데이터 정보가 들어있는 데이터 영역으로 나뉜다. 경쟁영역에서는 공통확산부호를 갖는 DS방식을 이용하여 신호를 전송하고 데이터 영역에서는 하이브리드 DS/FH방식을 이용하여 신호를 전송한다. BPSK 변조를 사용하였으며 수신기는 선형상관수신기와 hard-limiting상관수신기를 사용하였다. 하이브리드 DS/FH 방식은 간섭전력의 변화에 큰 영향을 받지 않으므로 비트 당 칩 개수 N과 도약 주파수의 수q의 값을 적절히 선택하면 간섭전력의 변화가 심한 환경에도 일정한 시스팀 성능을 얻을 수 있고 hard-limiting상관수신기를 이용함으로써 레일레이 페이딩과 같은 현상이 심한 환경에서 좋은 패킷 무선망의 성능을 얻을 수 있다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제10권7호
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• pp.1118-1130
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• 1999

본 논문에서는 무선 채널 환경에서 원큰문제와 다중경로 페이딩에 의한 부호분할 다원접속(DS/FH CDMA) 시스템의 성능을 분석하였다. 고려되는 부호분할 다원접속 시스댐은 시스템의 성능을 향상시키기 위하여 최대비 합성 다이버시티 수신법과 BCH(Bose-Chau dhuri-Hocquenghem) 부호화 기법을 사용하였다. 유도한 오율식을 이용하여 부호분할 다원접속 시스댐의 성능을 구하여, PN 코드 길이(N). 호핑수(q) 다중 사용자의 수(J(). 다이 버시티 가지의 수(M). 부호화 율($\gamma$) 그리고 비트에너지 대 잡음전력비($E_b/N_o$)등을 함수로 하여 그래프로 나타내 고 분석하였다. 분석결과에 의하면 원근문제와 다중경로 페이딩의 영향을 억압하기 위해서는 DS 방식보다도 DS/FH 방식이 효율적임을 알 수 있었다. 그리고, MRC 다이버시티 기법이나 BCH 부호화 기법을 채용함으로써 큰 폭의 성능 개선을 얻을 수 있었다. 결과적으로 제안된 시스템의 구조는 원근문제와 페이딩이 존재하는 채덜에 서 음성 통신시스템으로서 적절하다고 예상된다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2005년도 춘계종합학술대회
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• pp.543-546
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• 2005

본 논문에서는 Multi-Carrier 방식중의 하나인 MC DS/CDMA 방식과 대역확산 방식중의 하나인 주파수 호핑 방식을 결합한 FH MC-DS CDMA 시스템에서 SFH와 FFH를 적용하여 나카가미 페이딩 채널 하에서 멀티톤 재밍을 고려하여 시스템의 BER 성능을 비교·분석하였다. 호핑 횟수가 증가된다는 것은 주파수 다이버시티의 효과를 얻을 수 있게 되어 수신측의 부담을 줄이면서 FH MC DS/CDMA 시스템의 BER 성능을 향상 시킬 수 있다는 것을 의미한다. 따라서 호핑 횟수를 증가시킴으로써 FH MC/DS CDMA 시스템의 성능을 개선할 수 있음을 입증하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제7권8호
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• pp.1629-1637
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• 2003

본 논문에서는 다중톤 재밍이 존재하는 나카가미­m 페이딩 환경하에서 BFSK 변조방식을 사용한 Hybrid DS/FH 확산대역 시스템의 성능을 분석하였다. 분석 결과 주파수 도약율이 증가할수록 시스템의 성능이 향상되었으며, 확산대역 시스템의 복합비를 고정하였을 경우 DS확산대역 방식의 시스템보다 더 낮은 비트 에러 확률을 가짐을 증명하였다. 또한 m값이 증가함에 따라 페이딩의 영향이 감소함을 알 수 있었으며, 신호대 방해신호의 전력비(SJR)가 증가할수록 DS 확산대역 시스템보다 성능이 향상됨을 알 수 있었다. 결과적으로 재밍이 존재하는 나카가미­m 페이딩 환경 하에서 Hybrid DS/SFH 확산대역 시스템의 성능이 DS 확산대역 시스템의 성능보다 우수함을 입증하였다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제5권4호
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• pp.354-364
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• 2003

A general method for the evaluation of the symbol error probability (SER) of ultra wideband (UWB) systems with various kind of modulation schemes (N-PAM, M-PPM, Bi-Orthogonal), in presence of multipath channel, multiuser and strong narrowband interference, is presented. This method is shown to be able to include all the principal multiaccess techniques proposed so far for UWB, time hopping (TH), direct sequence (DS) and optical orthogonal codes (OOC). A comparison between the performance of these multiple access and modulation techniques is given, for both ideal Rake receiver and minimum mean square error (MMSE) equalizer. It is shown that for all the analyzed multiple access schemes, a Rake receiver exhibits a high error floor in presence of narrowband interference (NBI) and that the value of the error floor is in-fluenced by the spectral characteristics of the spreading code. As expected, an MMSE receiver offers better performance, representing a promising candidate for UWB systems. When the multiuser interference is dominant, all multiple access techniques exhibit similar performance under high-load conditions. If the number of users is significantly lower than the spreading factor, then DS outperforms both TH and OOC. Finally 2PPM is shown to offer better performance than the other modulation schemes in presence of multiuser interference; increasing the spreading factor is proposed as a more effective strategy for SER reduction than the use of time diversity.