• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제13권8호
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• pp.3900-3916
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• 2019

The modern mobile devices are typically equipped with multiple network interfaces, e.g., 4G LTE, Wi-Fi, Bluetooth, but the current implementation of TCP can support only a single path at the same time. The Multipath TCP (MPTCP) leverages the multipath feature and provides (i) robust connection by utilizing another interface if the current connection is lost and (ii) higher throughput than single path TCP by simultaneously leveraging multiple network paths. However, if the performance between the multiple paths are significantly diverse, the receiver may have to wait for packets from the slower path, causing reordering and buffering problems. To solve this problem, previous MPTCP schedulers mainly focused on predicting the latency of the path beforehand. Recent studies, however, have shown that the path latency varies by a large margin over time, thus the MPTCP scheduler may wrongly predict the path latency, causing performance degradation. In this paper, we propose a new MPTCP scheduler called, choose fastest subflow (CFS) scheduler to solve this problem. Rather than predicting the path latency, CFS utilizes the characteristics of these paths to reduce the overall flow completion time by redundantly sending the last part of the flow to both paths. We compare the performance through real testbed experiments that implements CFS. The experimental results on both synthetic packet generation and actual Web page requests, show that CFS consistently outperforms the previous proposals in all cases.

• International Journal of Computer Science & Network Security
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• 제23권8호
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• pp.121-136
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• 2023

Wireless Sensor Networks (WSNs) have many potential applications and unique challenges. Some problems of WSNs are: severe resources' constraints, low reliability and fault tolerant, low throughput, low scalability, low Quality of Service (QoS) and insecure operational environments. One significant solution against mentioned problems is hierarchical and clustering-based multipath routing. But, existent algorithms have many weaknesses such as: high overhead, security vulnerabilities, address-centric, low-scalability, permanent usage of optimal paths and severe resources' consumption. As a result, this paper is proposed an energy-aware, congestion-aware, location-based, data-centric, scalable, hierarchical and clustering-based multipath routing algorithm based on Numerical Taxonomy technique for homogenous WSNs. Finally, performance of the proposed algorithm has been compared with performance of LEACH routing algorithm; results of simulations and statistical-mathematical analysis are showing the proposed algorithm has been improved in terms of parameters like balanced resources' consumption such as energy and bandwidth, throughput, reliability and fault tolerant, accuracy, QoS such as average rate of packet delivery and WSNs' lifetime.

• Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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• 제12권4호
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• pp.379-389
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• 2023

According to the Korea Urban Air Mobility (K-UAM) Concept of Operation (ConOps), the Global Navigation Satellite System (GNSS) is recommended as the primary navigation system and the performance specification will be implemented considering the standard of Performance Based Navigation (PBN). However, by taking into account the characteristics of an urban environment and the concurrent operations of multiple UAM aircraft, the current PBN standards for civil aviation seem difficult to be directly applied to an UAM aircraft. Therefore, by referring to technical documents published in the literature, this paper examines the feasibility of applying the proposed performance requirements to K-UAM, which follows the recommendation of navigation performance requirements for K-UAM. In accordance with the UAM ConOps, the UAM aircraft is anticipated to maintain low altitude during approach and landing phases. Subsequently, the navigation performance degradation could occur in the urban environment, and the primary degradation factor is identified as multipath error. For this reason, to ensure the safety and reliability of the K-UAM aircraft, it is necessary to analyze the degree of performance degradation related to the urban environment and then propose an alternative aid to enhance the navigation performance. To this end, the aim of this paper is to model the multipath effects of the GNSS in an urban environment and to carry out the simulation studies using the real GNSS datasets. Finally, the initial navigation performance requirement is proposed based on the results of the numerical simulation for the K-UAM.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제20권9호
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• pp.1688-1695
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• 2016

수중에서의 통신은 해수면 및 해저면 등에 의한 신호의 반사를 통해 다중경로 현상이 나타난다. 이러한 다중경로의 영향으로 신호는 왜곡되고 원할한 수신을 방해받게 된다. 또한, 수중 통신은 제한된 주파수를 사용하고 다중 경로로 인한 심볼 내 간섭으로 전송률이 매우 낮고 성능이 저하된다. 따라서 본 논문에서는 수중통신 환경에서 전송률 향상 및 성능 향상을 위해 터보 등화 기법 기반의 Faster Than Nyquist 전송방식을 고려한다. 무선 통신에서 전송률 향상을 위해 적용되고 있는 Nyquist 속도보다 빠르게 전송하는 Faster Than Nyquist 기법에 대해 다중 간섭이 존재하는 수중 환경에서 효율적인 복호 모델을 제시하고 기존의 전송률 향상에 고려되는 천공 부호화 방식과 실제 호수 실험을 통하여 성능을 비교 분석하였으며, 적용 가능성 및 효율성을 확인하였다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제43권2호
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• pp.7-15
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• 2006

최근, UWB 시스템은 많은 연구가들의 관심을 끌고 있다. UWB 시스템은 수$\~$수십 나노초의 임펄스를 사용함으로서 고속의 데이터를 전송할 수 있다. 본 논문에서는 기존의 UWB 임펄스 변조 방식인 PPM 변조 방식과 직교 펄스를 이용한 PSM 변조 방식의 결합 형태인 PPSM 변조 방식의 성능을 AWGN 채널 및 UWB 다중 경로 채널 표준인 SV 채널에서 분석한다. 또한 다중 경로 채널에서 좋은 성능을 보이는 M진 시스템을 위한 최적 심볼 집합을 제시한다. 모의실험을 통하여 PPSM 시스템이 다중경로 지연이 적은 CM1에서 더 좋은 성능을 보이나 2진 시스템과 4진 시스템은 특정 $E_b/N_0$값에서 역전되는 것을 확인하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제7권5호
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• pp.408-417
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• 1996

분 논문에서는 높은 칩율을 잦는 광대역 CDMA시스댐이 역확산 과정에서 각각의 반사 경로들을 구분함으로써 다정보 페이딩의 영향을 현저하게 줄일 수 있음을 정량적으로 분석한다 먼저, 다경로 페이딩 환경에서 광대역 CDMA 사스덴의 성능윤 평가하기 위해 CDMA 시스댐의 다경로 페이딩 채널을 tapped delay line을 이용한 시변 선형펄터(linear filter)로 컴퓨터 모델링하였다. 이 모텔은 실제 측정 데이타에 기초하여, 다양한 환경에 있는 도시 무선 선파 환경을 모델링하도록 만들어졌다. 그리고 광대역 CDMA 시스템은 위에서 모텔링한 채널에 적용하여 광대역 CDMA 시스템의 송/수신 과정을 컴퓨터 또의 실힘하였다 모의 실험 결과에 따른 눈패턴과 BER곡선을 통해 광대역 CDMA 시스템이 이동통신 시스템의 성능 저하를 야기하는 다경로 페이딩의 영향을 현저하게 줄일 수 있음을 보였다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제47권4호
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• pp.9-17
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• 2010

무선 애드혹 네트워크에서 노드들의 이동성은 각각 다르다. 각 경로를 구성하는 노드는 라우터로서 동작하고 있고, 따라서 이러한 노드들이 이동하게 되면 빈번하게 새로운 경로를 탐색해야 한다. 경로를 구성하고 있는 노드 중 일 노드가 높은 이동성을 갖을 경우, 이러한 노드는 경로의 단절을 수시로 야기시키므로 경로 선택에서 최대한 회피해야만 한다. 본 논문에서는 무선 애드혹 네트워크에서 다중경로 라우팅을 위한 경로 안정성 평가를 위해 기존에 알려져 있는 다중경로 라우팅 프로토콜인 Ad hoc on-demand multipath distance vector (AOMDV)를 확장한 한 이동성 인식 방법으로, path stability evaluation (PSE) 프로토콜을 제안한다. AOMDV와 PSE 프로토콜을 ns-2를 통해 비교하였으며, 시뮬레이션 결과에서는 PSE가 패킷 전달, 종단간 딜레이(end-to-end delay), 라우팅 오버헤드(routing overhead) 및 처리율 측면에서 보다 optimistic한 성능을 보여주고 있음을 증명한다.

• IEIE Transactions on Smart Processing and Computing
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• 제5권6호
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• pp.445-453
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• 2016

Fixed robust routing is attracting attention as routing that achieves high robustness against changes in traffic patterns without conducting traffic measurement and performing dynamic route changes. Fixed robust routing minimizes the worst-case maximum link load by distributing traffic of every source-destination (s-d) router pair onto multiple candidate paths (multipath routing). Multipath routing, however, can result in performance degradation of Transmission Control Protocol (TCP) because of frequent out-of-order packet arrivals. In this paper, we first investigate the influence of multipath routing on TCP performance under fixed robust routing with a simulation using ns-2. The simulation results clarify that TCP throughput greatly degrades with multipath routing. We next propose a candidate path selection method to improve TCP throughput while suppressing the worst-case maximum link load to less than the allowed level under fixed robust routing. The method selects a single candidate path for each of a predetermined ratio of s-d router pairs in order to avoid TCP performance degradation, and it selects multiple candidate paths for each of the other router pairs in order to suppress the worst-case maximum link load. Numerical examples show that, provided the worst-case maximum link load is less than 1.0, our proposed method achieves about six times the TCP throughput as the original fixed robust routing.

• 한국음향학회지
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• 제16권5호
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• pp.5-11
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• 1997

본 논문에서는 다중경로 Rayleigh Fading과 다중사용자가 동시에 존재하는 채널환경에 대해 TCM (Trellis coded modulation)이 적용된 DS/SSMA(direct sequence/spread spectrum multiple access) 시스템의 성능을 분석하였다. 이를 위해 시스템의 Pairwise 오류확률을 나타내는 관계식을 유도하였다. 기존의 연구가 다중사용자 간섭만이 고려된 제한적인 환경에 대한 것임에 비해, 본 논문에서는; 다중사용자 환경과 다중결로 환경이 복합적으로 고려되었다. 분석내용의 타당성을 간접적으로 검증하기 위하여 컴퓨터 모의실험을 수행하였으며, 유도된 관계식에 의한 결과가 다중경로와 TCM의 영향을 제외한 제한적인 경우에 대해, 기존의 것과 동일하다는 것을 알 수 있었다. 또한 다중경로간섭과 다중사용자간섭 환경에서 DS/SSMA 시스템에 TCM을 적용할 경우, 부호화하지 않은 QPSK 경우에 비해 성능이 크게 향상됨을 알 수 있다.

• 전자공학회논문지CI
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• 제45권6호
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• pp.33-44
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• 2008

이동노드들의 예측 불가능한 이동, 적은 대역폭의 무선링크 사용으로 인하여 데이터 전송 실패율이 높은 Ad-hoc Networks에서 다중경로 라우팅은 단일경로 라우팅에 비해 트래픽 분산, 내고장성 높은 군집 대역폭을 제공하여 데이터 전송의 신뢰성 경로의 견고성을 유지할 수 있다. 그러나 다중경로 라우팅은 경로를 설정하고 유지하는 과정에서 오버헤드가 추가적으로 발생하여 Ad-hoc Networks에서 무선자원의 효율적인 사용을 제한한다. 본 논문에서는 다중경로 라우팅 기반 Ad-hoc Networks에서 IEEE 802.11 DCF의 RTS/CTS 핸드세이크로 인해 발생하는 오버헤드의 영향을 분석하고자 한다. 이를 위하여 Ad-hoc Networks에서 RTS/CTS 핸드세이크의 운용 및 문제점을 설명하였고, 요구기반 단일경로 라우팅에서 RTS/CTS 핸드세이크의 오버헤드 영향을 분석했다. 또한, 수학적인 분석을 위하여 요구기반 단일경로 다중경로 라우팅의 네트워크 모델을 제시하였다. 다양한 실험을 통하여 다중경로 라우팅에서 최적의 경로 수와 경로 길이를 찾아내어, 향후 다중경로 라우팅 연구를 위한 기반을 제시하였다.