• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제11권7호
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• pp.3370-3392
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• 2017

Next Generation Beyond 4G/5G systems will rely on the deployment of small cells over conventional macrocells for achieving high spectral efficiency and improved coverage performance, especially for indoor and hotspot environments. In such heterogeneous networks, the expected performance gains can only be derived with the use of efficient interference coordination schemes, such as Fractional Frequency Reuse (FFR), which is very attractive for its simplicity and effectiveness. In this work, femtocells are deployed according to a spatial Poisson Point Process (PPP) over hexagonally shaped, 6-sector macro base stations (MeNBs) in an uncoordinated manner, operating in hybrid mode. A newly introduced intermediary region prevents cross-tier, cross-boundary interference and improves user equipment (UE) performance at the boundary of cell center and cell edge. With tools of stochastic geometry, an analytical framework for the signal-to-interference-plus-noise-ratio (SINR) distribution is developed to evaluate the performance of all UEs in different spatial locations, with consideration to both co-tier and cross-tier interference. Using the SINR distribution framework, average network throughput per tier is derived together with a newly proposed harmonic mean, which ensures fairness in resource allocation amongst all UEs. Finally, the FFR network parameters are optimized for maximizing average network throughput, and the harmonic mean using a fair resource assignment constraint. Numerical results verify the proposed analytical framework, and provide insights into design trade-offs between maximizing throughput and user fairness by appropriately adjusting the spatial partitioning thresholds, the spectrum allocation factor, and the femtocell density.

• 한국통신학회논문지
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• 제34권11B호
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• pp.1200-1206
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• 2009

본 논문에서는 유비쿼터스 센서네트워크(USN, Ubiquitous Sensor Network) 환경을 위한 에너지 효율적 상황인 식 매체접근제어(MAC, Medium Access Control) 프로토콜을 제안한다. 제안한 CASMAC(Context Aware Sensor MAC)은 상황정보를 이용하여 에너지 효율적으로 동작한다. CASMAC의 동작원리는 사전에 예측 가능한 상황을 시나리오로 작성하여 설정한 상황정보를 서버에 저장하며, 특정 센서 노드에서 이벤트가 발생할 경우, 그 이후부터 3회의 샘플 데이터를 서버로 전송한다. 서버는 전송 받은 샘플 데이터를 기 설정된 상황정보에 따라 처리한다. 만약 샘플 데이터가 이벤트로 처리되면, 서버는 해당 노드로 지속적인 데이터 전송 요청 신호를 보내 데이터를 전송 받고, 데이터 전송을 더이상 원하지 않으면 데이터 전송 중지 요청 신호를 보낸다. 또한 이벤트가 아니라고 처리할 경우에는, 무응답을 통해 샘플 데이터를 무효 처리한다. CASMAC의 성능 분석을 위해, 에너지 소모 테이블을 작성하여 에너지 소모 모델을 도출하였고, 모의 실험을 수행하였다. 그 결과 SMAC 대비 약 5.7 퍼센트의 에너지 소모 감소를 통한 성능 개선 효과를 얻었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제22권11호
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• pp.1511-1517
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• 2018

모바일 Device-to-Device(D2D) 캐싱 네트워크는 다수의 모바일 사용자들 사이에서 인기 있는 멀티미디어 콘텐츠들을 사전에 캐싱 서버 단말 (CSD: Caching Server Device)들에 분산 저장한 후 네트워크 인프라를 거치지 않고 사용자들에게 직접 데이터를 전송할 수 있다. 이를 통해서 유선 트래픽과 서비스 지연 시간을 획기적으로 줄일 수 있다. 본 논문에서는 이러한 모바일 D2D 캐싱 네트워크에서 모바일 사용자가 요구하는 콘텐츠를 캐싱하고 있는 다수의 CSD들을 활용하여 네트워크의 전송 효율을 높일 수 있는 효율적인 전송 기법을 제안한다. 제안된 기법은 각 모바일 사용자가 전송 받기를 희망하는 콘텐츠를 캐싱하고 있는 다수의 CSD들을 채널 이득에 따라서 정렬하여 최적의 CSD 조합을 선택함으로써 기존의 Brute-force 탐색 기반의 최적 방식 대비 복잡도를 획기적으로 줄일 수 있으며, Blanket 전송 방식과 Opportunistic 전송 방식 대비 높은 네트워크 전송 효율을 얻을 수 있다.

• Smart Structures and Systems
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• 제32권3호
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• pp.135-151
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• 2023

Using 3D asphalt pavement surface data, a deep and multiscale network named CrackNet-M is proposed in this paper for pixel-level crack detection for improvements in both accuracy and robustness. The CrackNet-M consists of four function-specific architectural modules: a central branch net (CBN), a crack map enhancement (CME) module, three pooling feature pyramids (PFP), and an output layer. The CBN maintains crack boundaries using no pooling reductions throughout all convolutional layers. The CME applies a pooling layer to enhance potential thin cracks for better continuity, consuming no data loss and attenuation when working jointly with CBN. The PFP modules implement direct down-sampling and pyramidal up-sampling with multiscale contexts specifically for the detection of thick cracks and exclusion of non-crack patterns. Finally, the output layer is optimized with a skip layer supervision technique proposed to further improve the network performance. Compared with traditional supervisions, the skip layer supervision brings about not only significant performance gains with respect to both accuracy and robustness but a faster convergence rate. CrackNet-M was trained on a total of 2,500 pixel-wise annotated 3D pavement images and finely scaled with another 200 images with full considerations on accuracy and efficiency. CrackNet-M can potentially achieve crack detection in real-time with a processing speed of 40 ms/image. The experimental results on 500 testing images demonstrate that CrackNet-M can effectively detect both thick and thin cracks from various pavement surfaces with a high level of Precision (94.28%), Recall (93.89%), and F-measure (94.04%). In addition, the proposed CrackNet-M compares favorably to other well-developed networks with respect to the detection of thin cracks as well as the removal of shoulder drop-offs.

• 한국전자파학회논문지
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• 제29권9호
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• pp.661-667
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• 2018

SDR(software defined radio)기술을 활용한 전술통신 무전기는 음성뿐만 아니라, 고속 데이터 통신이 가능한 수준으로 발전하였으며, 다대역 및 다채널 특성을 갖고 있어 다수의 무전기 운용에서 탈피가 가능하게 되었다. 따라서 본 논문에서는 모노폴 안테나에 다이플렉서 정합구조를 이용하여 전술차량형 광대역 안테나를 구현하였다. 제안한 안테나는 두개(상단, 하단)의 방사체와 다이플렉서 구조를 이용한 정합단, 하단 방사체에 삽입되어 있는 3개의 L-C회로망, 스프링 마운트로 구성되어 있다. 다이플렉서 정합단은 V/UHF 대역에서 광대역 정합특성을 갖도록 설계하였으며, 안테나 하단 방사체에 삽입되어 있는 L-C 회로망은 안테나의 운용주파수에 따라 안테나의 전기적 길이를 조절할 수 있도록 설계하였다. 본 논문에서 제안한 안테나는 EM 툴을 활용하여 설계하였으며, 제작하여 open site 환경에서 측정을 수행하였다. 측정 결과, V/UHF 대역에서 높은 이득 특성과 중심주파수 대비 190 % 이상의 대역폭에서 VSWR 3.5 : 1 이하의 광대역 특성을 갖는 것을 확인하였다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제18권6호
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• pp.233-240
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• 2019

본 논문에서는 최근 5G 통신기술의 발전으로 인해 LTE와 5G 대역을 모두 커버할 수 있는 안테나가 필요로 하고 있으며, 각 대역에서 공진 주파수 대비 10%이상의 대역폭을 만족하기 위해 통합공공망(LTE)과 5G 주파수 이중대역 커버용 단일 급전 안테나를 설계, 제작하였다. 기본형 다이폴 안테나의 방사소자를 평면형 구조를 채택하였으며, 설계된 안테나는 700 MHz 안테나의 경우 동축케이블 급전 및 balun을 형성시켜 설계되었으며, 3.5GHz의 경우는 700 MHz 방사소자 급전부로부터 각각 수직 연장 후 'ㄷ'자 모양으로 접은 형태로 balun이 필요 없고 700 MHz 대역의 방사소자가 3.5 GHz 대역 방사소자의 반사판 역할을 하도록 설계하였다. 이로써, 700MHz 대역 -10 dB 대역폭 104 MHz(14.8%)과 3.5GHz 대역 -10 dB 대역폭 660 MHz(18.8%)을 나타내었고, 방사패턴 특성으로 700 MHz대역에서는 이득 8.46 dBi, 빔폭 E-plane 55°, H-plane 81°와 3.5 GHz 대역에서는 이득 6.14 dBi, 빔폭 E-plane 79°, H-plane 49°를 각각 얻었다.

• ETRI Journal
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• 제35권1호
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• pp.51-57
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• 2013

In this paper, a small internal antenna for a mobile handset is presented using multiband, wideband, and high-isolation multiple-input multiple-output techniques. The proposed antenna consists of three planar inverted-F antennas (PIFAs) that operate in the global system for mobile communication (GSM900), the digital communication system (DCS), the personal communication system (PCS), the universal mobile telecommunication system (UMTS), and wireless local area network (WLAN) bands with a physical size of $40mm{\times}10mm{\times}10mm$. A resonator attached to the folded PIFA creates dual resonances, achieving a wide bandwidth of approximately 460 MHz, covering the DCS, PCS, and UMTS bands; a meander shorting line is used to improve impedance matching. Additionally, a modified neutralization link is embedded between diversity antennas to enhance isolation, which results in a 6-dB improvement in the isolation and less than 0.1 in the envelope correlation coefficient evaluated from the far-field radiation patterns. Simulation and measurements demonstrate very similar results for S-parameters and radiation patterns. Peak gains show 3.73 dBi, 3.77 dBi, 3.28 dBi, 2.15 dBi, and 5.86 dBi, and antenna efficiencies show 56.15%, 72.15%, 68.59%, 52.92%, and 82.93% for GSM900, DCS, PCS, UMTS, and WLAN bands, respectively.

• 한국전자파학회:학술대회논문집
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• 한국전자파학회 2005년도 종합학술발표회 논문집 Vol.15 No.1
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• pp.317-322
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• 2005

Synthetic Aperture Radars(SAR) are used mainly for high-resolution imaging of the terrain. This paper describes the 16$\times$16 array antenna designed for an X-band, automobile-based SAR(AutoSAR) system. This antenna has the structure of several layers such as radome, radiators, slots, feed network, and honeycomb cores. Each layer is adhesively bonded to meet different combination of structural and electrical design requirements. Using the Strip-Slot-Foam-Inverted-Patch(SSFIP) structure and dogbone slots, a wide bandwidth and a structural hardness were achieved. Measurement results were compared with simulation results. It was observed that the SAR antenna had a bandwidth of 1.7 GHz, side-lobe levels of less than -20 dB, half-power beamwidth of 5$^{\circ}$, and gains of 25.0 dBi. The observed results show that the designed array antenna is suitable for the broadband AutoSAR system.

• 한국전자파학회논문지
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• 제14권3호
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• pp.304-311
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• 2003

본 논문에서는 무선 LAN 엑세스 포인트용 2.4 ㎓, 5 ㎓ 이중공진 안테나를 제안한다. 두 가지의 서비스를 수용하기 위해서는 양쪽 주파수 대역 모두에서 동등한 이득특성을 보여야 한다. 두 개의 서로 다른 주파수 대역에서 동등한 이득 특성을 나타내기 위하여 선형배열(collinear array)을 적용하였다. 3차원 전산모의실험 프로그램인 CST MWS(Microwave Studio)를 사용한 선형배열 이중공진 안테나에 대 한 전산모의실험 결과 최대 이득은 2.4 ㎓에서 4.7 dBi, 5.7 ㎓에서 5.2 dBi를 나타내었다 2.4 ㎓에서 측정된 이득이 선형배열을 적용하여 2.1 ㏈ 증가되었다. 선형배열 이중공진 안테나의 측정결과 무선 LAN에 적용 가능한 성능을 나타내었다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제8권10호
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• pp.3409-3422
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• 2014

The frequency spectrum available for the wireless communication is extremely crowded. In order to improve the spectral efficiency, the two-way relay networks have aroused great attention. A simple $N^{th}$ best-relay selection criterion for the opportunistic two-way relay networks is proposed, which can be implemented easily by extending the distributed timer technique in practice, since the proposed criterion is mainly based on the channel gains. The outage performance of the proposed relay selection scheme is analyzed under the outdated channel state information (CSI), and a tight closed-form lower bound and asymptotic value of the outage probability over Rayleigh fading channels are obtained. Simulation results demonstrate that the tight closed-form lower bound of the outage probability very closely matches with simulated ones in the whole SNR region, and the asymptotic results provide good tight approximations to the simulation ones, especially in the high SNR region.