• 한국통신학회논문지
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• 제36권2A호
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• pp.133-138
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• 2011

This paper presents an information theoretic outage analysis for physical layer of a cooperative multihop wireless network. Our analysis shows that cooperation by selecting a proper relay at each hop increases the coverage or data rate of the network. In our analysis we consider both symmetric and asymmetric network model. We also investigate the availability of cooperative relay at each hop and show that end-to-end performance of the network depends on the relay selection procedure at each hop. We also verify our analytical results with simulations.

• Journal of Communications and Networks
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• 제18권1호
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• pp.19-26
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• 2016

In this paper, the performance of dual-hop multi-relay maximum ratio transmission (MRT) over Rayleigh flat fading channels is studied with both conventional (all relays participate the transmission) and opportunistic (best relay is selected to maximize the received signal-to-noise ratio (SNR)) relaying. Performance analysis starts with the derivation of the probability density function, cumulative distribution function and moment generating function of the SNR. Then, both approximate and asymptotic expressions of symbol error rate (SER) and outage probability are derived for arbitrary numbers of antennas and relays. With the help of asymptotic SER and outage probability, diversity and array gains are obtained. In addition, impact of imperfect channel estimations is investigated and optimum power allocation factors for source and relay are calculated. Our analytical findings are validated by numerical examples which indicate that multi-relay MRT can be a low complexity and reliable option in cooperative networks.

• 한국통신학회논문지
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• 제33권9A호
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• pp.853-866
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• 2008

본 논문에서는 IEEE 802.22 기반의 인지라디오 시스템에서 다중 홉 릴레이 방식의 적용 방안을 제안한다. 먼저, 중계기를 통한 전송 시나리오를 가정하고 이를 지원하기 위한 물리 채널 프레임 구조를 예시한다. 다음으로, 분산 감지 (distributed sensing) 방식을 이용한 가용 채널 결정 방식을 제안하고 이를 토대로, 기지국 중심의 중앙집중형 (centralized) 채널 할당 기법 및 릴레이 전송을 위한 중계기 선택 알고리즘을 개발하였다. 그리고 수학적 해석과 시뮬레이션을 통한 성능 분석 결과는 제안한 다중 홉 릴레이 방식이 중계기를 사용하지 않은 기존의 인지 라디오 시스템에 비해 스펙트럼 이용효율과 시스템 수율 측면에서 성능 향상이 있음을 보여준다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제8권4호
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• pp.53-64
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• 2009

차량간 통신은 노변기지국(RSE)을 통하지 않고 차량탑재장치(OBE)간에 정보를 전달하는 기술로 많은 관심을 받고 있다. 차량간 통신네트워크는 차량의 높은 이동 속도로 인하여 토폴로지의 변화가 심하기 때문에 기존 애드혹 라우팅을 적용하기 어렵다. MMFP(Multi-hop MAC Forwarding)는 경로설정 과정과 위치정보를 사용하지 않고 목적지 노드의 도달 가능 정보를 사용하여 패킷을 전송하는 멀티 홉 유니 캐스트 포워팅 프로토콜이다. 그러나 공공 안전 서비스에서 차량간 통신을 통해 제공 될 수 있는 차량 충돌, 장애물, 안개 등에 대한 정보는 특정 운전자가 아닌 다수의 운전자에게 유용한 정보이기 때문에 유니캐스트보다 브로드캐스트로 전달하는 것이 효율적이다. 플러딩은 가장 단순한 형태의 멀티 홉 브로드 캐스트 방식으로 너무 많은 중복 패킷을 생성하여 패킷성공률 감소, 전송 지연 증가 등의 문제가 발생한다. 본 논문에서는 MMFP를 확장하여 차량간 통신 환경에서 멀티 홉 브로드캐스트 통신을 지원하는 두 가지 프로토콜을 제안한다. UMHB(Unreliable Multi-Hop Broadcast)는 일부 노드에게만 포워딩 의무를 부여하는 MMFP의 전송 방식을 기반으로 포워딩 노드의 수를 제한함으로써 플러딩의 중복 패킷 문제를 해결하나 신뢰성이 감소하는 문제가 있다. RMHB(Reliable Multi-Hop Broadcast)는 화인 응답과 재전송을 통해 UMHB의 비신뢰성 문제를 해결하나 전송 지연이 다소 증가한다. 그러나 RMHB의 지연 시간 증가는 충돌 방지 응용에는 문제가 되지 않음을 실험 결과를 분석하여 보인다.

• 한국통신학회논문지
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• 제35권7A호
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• pp.706-714
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• 2010

무선 센서 망에서, 전형적인 실시간 데이터 전송기법들은 각 센서의 1-홉 안에 존재하는 노드들의 전송속도를 조회하여 임계속도보다 높은 노드를 선택하는 기법이었다. 최근 이러한 기법들의 성능을 높이기 위해 2-홉 전송속도를 예측하는 기법이 제시되었다. 그러나 이 연구는 전달해야 할 데이터의 유무와 상관없이 망의 모든 센서가 미리 2-홉의 전송정보를 모두 공유하는 방법을 사용하여 불필요한 메시지를 교환하는 오버헤드(overhead)를 발생시킨다. 또한 2-홉 이상의 멀티-홉 정보를 조회 할 경우 더 높은 실시간 전송률을 제공 할 수 있음에도 불구하고, 연산의 복잡도와 통신오버헤드 때문에 단순하게 2-홉 정보만을 채택했다. 본 논문에서는 실시간 데이터 전송률을 높이고자 제한적 멀티-홉 정보 예측 기법을 제시한다. 이 기법은 오직 데이터가 전달되는 경로 상에서 제한된 지역 안의 멀티-홉 속도정보를 조회한다. 시뮬레이션을 통해 제안기법이 실시간 데이터 전달 성공률, 네트워크 수명, 데이터 전달시 필요한 통신비용면에서 우수함을 보였다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제10권1호
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• pp.187-199
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• 2016

In this paper, we consider secure communications in multi-hop relaying systems, where multiple decode-and-forward (DF) relays are located at each individual hop and perform cooperative beamforming to improve physical layer security. In order to determine the cooperative relay beamformer at each hop, we propose an iterative beamformer update scheme using semidefinite relaxation and bisection techniques. Numerical results are presented to verify the secrecy rate performance of the proposed scheme.

• 한국통신학회논문지
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• 제21권5호
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• pp.1200-1207
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• 1996

The paper presents and analyzes two efficient burst-level bandwidth reservation protocols for multi-hop ATM Local Area Networks. With the tell-and-wait (TNW) protocol and the tell-and-go (TNG) protocol[6], a negative acknowledgmen(NACK) message representing the bandwidth starvation on a switch on the source-destnation path can be always sent by a destination. We note that the protocols waste more bandwidth as the round-trip delay increases, since the switches on the path must reserve the bandwidth until the NACK will arrive. Based on this pitfall, the proposed protocols allow and ATM node, rather than a destination node to send a NACK. This allowance can save the needless bandwidth wastage. Using the thinned load approximation method, we show the proposed protocols have good performance and practical simplicity. Thus, the proposed protocols may be candidates for the ABR service in multi-hop ATM LANs and ATM WANs.

• 한국통신학회논문지
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• 제33권7B호
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• pp.567-574
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• 2008

본 논문에서는 OFDMA 방식을 사용하는 MMR (Mobile Multi-hop Relay) 시스템에서 RS (Relay Station)를 사용하여 커버리지 확장을 위한 최적화 방법을 제안하고 이에 대한 성능을 분석한다. 최적화 방법으로 최대 처리량을 만들기 위한 두 개의 주파수 할당 방법을 제안하고 각각의 할당 방법에 따른 BS의 처리량과 프레임 효율로 성능을 분석한다. 마지막으로 주파수 할당 방법에 따라 주어진 BS (Base Station)의 총 처리 용량(capacity)에서 RS의 최대 흡수를 분석한다. 결과를 통해 제안된 주파수 할당 방법이 커버리지 확장에 효율적이고, BS의 처리량도 증가시킬 수 있음을 알 수 있다. 또한 트래픽 밀도가 낮을 경우 MMR 시스템이 효율적임을 알 수 있다. 본 논문의 결과를 통해 향후 릴레이를 사용하여 휴대인터넷 서비스 지역과, 셀룰러 망을 넓히는데 있어 참고할만한 가이드라인이 될 수 있을 것이다.

• 한국통신학회논문지
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• 제40권10호
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• pp.2035-2046
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• 2015

최근 네트워크 단말 수가 증가하고 네트워크 환경이 빠르게 변함에 따라 분산처리 방식의 자원할당 기법이 많이 연구되고 있다. 본 논문에서는 멀티 홉 환경에서 생체모방 알고리즘을 활용하여 분산적인 방법으로 TDMA 자원을 할당받는 Multi-Hop DESYNC 알고리즘(MH DESYNC)을 제안한다. 본 논문에서는 이를 위한 프레임 구조와 자원 할당의 기준 척도가 되는 firing 메시지 구조를 정의하고 관련된 동작 절차를 제안한다. 이를 통해 멀티 홉 환경에서 발생할 수 있는 hidden-node 문제와 firing 신호의 충돌이 발생하였을 때, 충돌 문제를 해결하는 방안을 제시하였다. 모의실험을 통해 멀티 홉 환경에서 제안한 MH DESYNC 알고리즘이 hidden-node 문제를 효과적으로 해결하고 각 노드가 주위 노드와 공평하게 자원을 할당하고 CSMA/CA 알고리즘 보다 데이터 전송율 측면에서 우수한 성능을 나타내는 것을 확인 하였다.

• 한국통신학회:학술대회논문집
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• 한국통신학회 2004년도 하계종합학술발표회논문초록집
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• pp.76-76
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• 2004