• Journal of Communications and Networks
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• 제13권2호
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• pp.160-166
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• 2011

In u-healthcare services based on wireless body sensor networks, reliable connection is very important as many types of information, including vital signals, are transmitted through the networks. The transmit power requirements are very stringent in the case of in-body networks for implant communication. Furthermore, the wireless link in an in-body environment has a high degree of path loss (e.g., the path loss exponent is around 6.2 for deep tissue). Because of such inherently bad settings of the communication nodes, a multi-hop network topology is preferred in order to meet the transmit power requirements and to increase the battery lifetime of sensor nodes. This will ensure that the live body of a patient receiving the healthcare service has a reduced level of specific absorption ratio (SAR) when exposed to long-lasting radiation. We propose an efficientmethod for delivering delay-intolerant data packets over multiple hops. We consider forward error correction (FEC) in an erasure correction mode and develop a mathematical formulation for packet-level scheduling of delay-intolerant FEC packets over multiple hops. The proposed method can be used as a simple guideline for applications to setting up a topology for a medical body sensor network of each individual patient, which is connected to a remote server for u-healthcare service applications.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제4권1호
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• pp.45-61
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• 2010

In the communication channel, the received signal is affected by many factors that can cause errors. These effects mean that received signal strength (RSS) based methods incur more errors in measuring distance and consequently result in low precision in the location detection process. As one of the approaches to overcome these problems, we propose using direction calibration to improve the performance of the RSS-based method for distance measurement, and sequentially a weighted least squares (WLS) method using reliability factors in conjunction with a conventional RSS weighting matrix is proposed to solve an over-determined localization process. The proposed scheme focuses on the features of the RSS method to improve the performance, and these effects are proved by the simulation results.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제11권12호
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• pp.2233-2240
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• 2007

피코셀 무선 통신용으로 이용이 확대되고 있는 밀리미터 파대의 전파 특성을 분석하기 위하여 60GHz대역에서 신호 세기를 측정하고, 측정된 데이터를 이용하여 경로손실 지수 및 표준편차를 제시하였다. 수신 신호 세기에 영향을 미치는 다중경로파의 도래 방향을 파악하기 위하여 도래각의 분포를 측정하였다. 분석 결과, 측정 환경에서 경로손실 지수는 자유공간에서의 경로손실 지수인 2보다 작게 나타났으며, 신호세기에 많은 영향을 미치는 바닥면의 재질에 따라 다르게 나타났다. 다중 경로파의 도래각 분포는 송수신기가 위치한 주변 환경 구조에 따라 달라진다. 즉, 체육관, 운동장 등과 같이 측정 환경이 넓은 곳에서는 직접파와 지면 반사파를 제외한 다중경로파를 확인하기 어려웠으나 복도에서는 양쪽 벽면에 의한 다중경로파도 수신기에 도래하는 것을 수 있다. 60GHz대의 주파수 특성상 반사파의 크기는 직접파의 크기에 비해 미약하여 수신 신호 세기에 거의 영향을 주지 못하는 것을 알 수 있다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제12권1호
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• pp.29-36
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• 2012

무선 센서 네트워크에서, 각 노드들의 정확한 위치 정보를 파악하는 것은 효율적인 네트워크 환경 구축과 수집된 정보를 효율적으로 활용하기 위해 필수적이다. 노드의 위치를 추정하는 다양한 기법들 중, 일반적으로 많이 사용되는 수신신호세기(RSS) 기법은 추가적인 하드웨어 자원 없이 쉽게 구현될 수 있으나 채널의 상태 혹은 장애물 등 외부의 간섭으로 인한 신호의 왜곡 또는 감쇄가 발생하므로 이를 이용한 위치 추정 시 오차에 의한 영향을 충분히 고려하여야 한다. 위치 추정의 정확도를 향상시키기 위해, 일반적으로 충분한 수의 수신 신호 세기 표본의 획득하지만, 표본수가 늘어날수록 전송 시 에너지 소모가 발생한다. 본 논문에서는, 에너지 효율의 문제와 위치 추정의 정확도를 향상시키기 위해 전력 손실 지수 추정을 통한 베이지안 압축 센싱(Bayesian Compressive Sensing)을 사용하는 수신신호세기 기반 위치 추정 기법을 제안한다. RSS 기반 위치 추정 시 중요한 요소인 전력 손실 지수의 추정을 통해, 실제 채널 환경에서의 적응적인 위치 추정을 가능하게 하며 또한 위치 추정의 정확도를 향상시킬 수 있다. 그리고 적은 수의 표본으로 신호를 복원하는 기술인 압축 센싱(Compressive Sensing) 기법을 무선 센서 네트워크에 적용함으로써 에너지 효율적인 위치 추정 기법을 가능하게 한다. 시뮬레이션 결과에서, 제안하는 기법은 적은 수의 측정으로 다수의 불특정 노드에 대한 정확한 위치 추정이 가능하게 하며 채널 환경에 상관없이 강인한 성능을 가짐을 확인하였다. 그리고 제안하는 방법은 압축된 수신 신호 세기를 취급하므로 네트워크 트래픽과 에너지 소모를 줄이는데 효율적임을 검증하였다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제8권8호
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• pp.2663-2674
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• 2014

For cognitive radio sensor networks (CRSNs) that use underlay-based spectrum access, the location of the primary user (PU) plays an important role in the power control of the secondary users (SUs), because the SUs must keep the minimum interference level required by the PU. Received signal strength (RSS)-based localization schemes provide low-cost implementation and low complexity, thus it is suitable for the PU localization in CRSNs. However, the RSS-based localization schemes have a high localization error because they use an inexact path loss exponent (PLE). Thus, applying a RSS-based localization scheme into the PU localization would cause a high interference to the PU. In order to reduce the localization error and improve the channel reuse rate, we propose a RSS-based PU localization scheme that uses distance calibration for CRSNs using underlay model-based spectrum access. Through the simulation results, it is shown that the proposed scheme can provide less localization error as well as more spectrum utilization than the RSS-based PU localization using the mean and the maximum likelihood calibration.

• 한국통신학회논문지
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• 제36권7B호
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• pp.789-794
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• 2011

본 논문에서는 지하철의 전파환경과 트래픽 특성이 지상과 상이함을 밝히고 CDMA 이동통신시스템의 지하철 기지국 용량을 분석하고자 한다. 이를 위해 다중경로 페이딩에 의한 신호대 잡음비, 셀 구조에 따른 섹터화 이득, 전파환경에 의한 경로손실 지수 및 주파수재사용 계수 등을 분석하여 지하철 구간의 무선 파라미터를 도출하고 링크용량을 산정한다. 또한, 지하철 기지국에서 peakedness 지수를 측정하여 지하철 기지국에 peaked 트래픽이 발생함을 밝힌다. 마지막으로 포아송 트래픽을 가정하는 열랑-B 모형 대신 peaked 트래픽을 고려하는 Neal-Wilkinson 모형을 이용하여 지하철 기지국의 얼랑 용량을 산정한다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제15권4호
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• pp.105-117
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• 2015

본 논문에서는 PRC (polar-rectangular coordinate) 에 대한 2 tier 19 셀에 대해 고려해보고, BS 와 같은 셀 중앙으로 부터의 거리에 기반해 셀룰러 망의 셀 에지(edge) 성능을 제시한다. BS 들은 하향링크 다중 셀 시스템에서 ICI (intercell interference) 제거를 위한 자신들의 SINR (signal-to-interference-noise ratio) 을 개선하기 위해 셀 에지 user 와 협력하여 송신한다. 제안한 새로운 모델은 다중 셀 시스템의 MIMO DC sum rate 용량을 계산한다. 이 모델은 협력 하향 링크 다중 셀 시스템에서 셀 간 간섭을 제거해 셀 에지 user의 성능을 개선시킨다. 모의실험 결과 제안한 방법이 망 경로 지수에 최소 영향을 주어 셀 에지 SINR 관점에서 기존 방법들보다 좋은 성능을 보였다. 경로손실 지수가 3.6인 경우에는 reuse-1에 비해 reuse-3을 사용한 결과 셀 에지 SINR에서 대략 13 dB가 개선되었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제18권2호
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• pp.303-310
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• 2014

n개의 무선 노드가 랜덤하게 위치한 초 광 대역 애드 혹 네트워크에서의 개선된 용량 스케일링 법칙을 보인다. 먼저, 수정된 계층적 협력 기술이 사용되는 경우를 고려한다. 단위 면적의 밀집 네트워크에서, 유도한 용량 스케일링은 전력 제한된 성격 때문에 특정 동작 영역에서 경로손실 지수 ${\alpha}$에 의존함을 보인다. 또한, 계층적 협력 기술은 2 < ${\alpha}$ < 3에서 우월하지만 ${\alpha}{\geq}3$에 대해서는 다중 홉 라우팅을 사용하는 것이 더 높은 용량을 취득함이 밝혀진다. 둘째로, m개의 기지국이 초 광 대역 네트워크에 균일하게 분포한 경우, 인프라 구조의 영향 및 이득을 분석한다. 이때, 모든 동작 영역에 대해 전력 제한된 성격 때문에, 유도한 용량 스케일링은 ${\alpha}$에 의존한다. 게다가, 변수 m이 특정 레벨 이상일 때 전체 용량이 m과 함께 선형적으로 스케일함을 보인다. 그러므로 계층적 협력 또는 인프라 구조의 사용은 특정 조건에서 초 광 대역 네트워크의 용량을 개선하는데 도움이 된다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제12권2호
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• pp.223-230
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• 2008

본 논문에서는 지하철용 2.4GHz대 무선영상 전송 신호의 신호 성능을 파악하기 위하여 신호 변화 현상이 크게 발생하는 지하철역 플랫폼을 중심으로 신호 레벨을 측정하여 지하철 역 내부 구조에 따른 페이딩 특성을 분석한다. 측정 결과에 대한 분석 결과, 직선역 구간에서 다수의 강한 다중경로파가 생성되어 곡선역 구간에 비해 신호 레벨의 변화가 심하게 나타났다. 경로손실 지수는 직선역 구간인 신흥역에서 2.5, 곡선역 구간인 판암역과 대동역에서는 각각 1.6와 1.9으로 나타났다. 50% 지점의 페이드 깊이와 넓이는 직선역 구간인 신흥역에서 가장 심하였으며, 레벨 교차율은 짧은 페이드가 빈번하게 발생하는 판암역에서 가장 심하게 나타났다. 따라서 신호 성능에 영향을 주는 페이딩 현상은 곡선역에 비해 직선역에서 더욱 심하게 발생하는 것을 알 수 있다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제18권10호
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• pp.1142-1149
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• 2007

본 논문은 국내 도심 환경을 고려한 마이크로파 대역 다중 안테나 전파 채널 특성을 연구하기 위한 광대역 MIMO 채널 측정 시스템 구축과 성능 확인을 위한 시험 측정을 기술하였다. 차세대 이동 통신을 고려하여 채널 측정 시스템은 고속의 스위칭 방식과 100 MHz의 광대역 채널 대역폭을 지원하도록 설계되었으며, $4{\times}4$ MIMO 채널 측정을 지원한다. 시스템 성능 확인 및 교정을 위한 시험 측정을 분당 빌딩 밀집 지역에서 실시하였다. 3.7 GHz와 8 GHz의 도심 LOS 구간의 시험 측정 데이터를 분석한 결과, 3.7 GHz 및 8 GHz 대역에서의 광대역경로 손실 지수는 각각 1.79와 1.76으로 측정되었으며, 평균 RMS 지연 확산은 각각 200 ns과 42 ns로 측정되었다. 시험 측정 결과, 본 MIMO 채널 측정 시스템은 실외 도심 환경에서 커버리지와 신호대 잡음비 및 채널 용량 등의 마이크로파 대역 전파 특성 연구에 적합함을 확인하였다.