• 한국ITS학회 논문지
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• 제9권1호
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• pp.42-48
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• 2010

본 논문에서는 MBOK 확산 스펙트럼 기반의 지상파 DMB 워터마킹 성능 향상 알고리즘에 대해 알아보았다. 제안된 기법을 지상파 DMB 시스템에 적용함으로써 워터마킹 확산코드를 통한 부가 정보 전송이 가능하고 주파수 효율도 개선되었다. MBOK 확산 스펙트럼 방식을 사용할 경우 기존의 직접 확산 방식에 비해 속도가 2m배 향상되지만, m값이 커질수록 하드웨어의 복잡도가 증가하기 때문에 최적 상황에 맞게 검토하여 사용해야한다. 모의실험을 통하여 MBOK 확산 스펙트럼 기법 및 데이터를 반복하여 전송하는 에버리징을 적용한 성능을 분석하였고, 유용성을 확인하였다. 모의실험 을 통하여 MBOK 확산 스펙트럼 기법의 DER 성능 및 에버리징의 수가 증가할수록 성능이 향상되는 것을 확인하였다. 본 논문에서 제안한 기술은 전송 방식으로 OFDM을 사용하는 통신 시스템에서 워터마킹을 이용한 부가 정보 전송 기술 연구를 위한 유용한 자료로 활용할 수 있다.

• 한국통신학회논문지
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• 제40권5호
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• pp.791-798
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• 2015

이동 중의 차량에서 멀티 서비스를 지원받고자 하는 수요가 증가함에 따라 통신시스템과 차량산업을 융합하는 기술에 대한 관심이 증가하고 있다. 이러한 서비스가 성공적으로 수행되기 위해서는 신뢰성 있는 정보의 전달과 우수한 수신성공률이 보장되어야 한다. 따라서 정확한 채널 값을 추정 할 수 있는 기법이 필요하다. 이 논문은 고속주행 환경에서 동작하는 차량용 통신 규격인 IEEE 802.11p에서 시변 채널추정을 위한 PTAU(Pilot Tone Aided Update) 결정지향 기법을 제안한다. 기존의 기법들은 시간영역에서 오류전파가 발생하므로 높은 서비스의 질을 제공하기 어렵다. 이 논문에서는 이러한 문제점의 보완을 위해 파일럿 부반송파들을 사용하였고, 주파수 대역에서 일정한 순서에 따라 추정한 값들을 업데이트시킴을 제안한다. PTAU기법은 기존의 기법들에 비해 낮은 비트오류율을 가져 고속채널에서의 추적 성능을 향상시킴을 검증하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제34권1A호
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• pp.27-33
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• 2009

본 논문에서는 고속 이동성을 갖는 통신 시스템에서 회귀 신경망을 기반으로 한 페이딩 신호 예측 기법을 제안하고, 이를 이용한 송신 전력 제어를 제안하였다. 회귀 신경망의 연산 결과를 해석적으로 도출하여, 신경망 특유의 회로 복잡도 문제를 해결하고, 연산된 채널 예측치를 이용하여 최대비 결합(maximum ratio combining)방식으로 여러 개의 송신 안테나에 대하여 채널 이득을 산출하고, 이 산출된 값으로 송신 안테나 각각에 대한 송신 전력을 제어하였다. 모의 실험 결과 채널 예측 기반 전력 제어를 하지 않은 것에 비해 쥐어난 성능을 나타냄을 보여준다. 기존의 대부분의 연구들이 페이딩 신호에 강인한 수신기술에 대하여 연구를 하였거나 페이딩 신호에 대한 채널 예측도 저속의 이동성에 국한되어진 것에 비하여, 제안된 채널예측 방법은 개회로 전력제어에 적용하는 경우 송신단에서 페이딩의 영향을 제거하여 신호를 송신하기 때문에 수신 단에서 여타의 요소기술들을 매우 단순하게 설계하거나 시스템의 복잡도를 획기적으로 개선시킬 수 있는 가능성을 제시하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제21권12호
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• pp.2249-2260
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• 2017

해상통신은 국제해사기구(International Maritime Organization, IMO)에서 세계 해상 조난 및 안전제도(Global Maritime Distress and Safety System, GMDSS)를 마련하고, SOLAS 규약에 따라 조난 및 안전 시스템을 탑재하도록 의무화하고 있다. Digital-HF(High-Frequency) 해안국 통신 시스템은 선박과 해안기지국 사이에 상호 운용성을 유지하며, 기존 아날로그 기반의 음성통신을 디지털화하여 해상이동업무에서 디지털 데이터 교환을 하기 위한 시스템이다. 본 논문은 디지털 HF통신을 위해 ITU에서 제정한 ITU-R M.1798-1을 분석하고, 기존 Annex 2와 Annex4의 문제점을 개선하여 Advanced annex2와 새로운 부속서인 Annex 5를 제안하고자 한다. 제안된 OFDM 프로토콜은 기본적으로 정보 송신측(ISS)과 정보 수신측(IRS)간의 반이중화 방식으로 에러발생시 재전송을 하는 ARQ(Automatic Retransmission Request)방식을 취하고 있으며, 이에 상응하는 구현 및 성능향상에 관한 기술적 개발을 하여 기존에 제시된 ITU-R M.1798-1보다 안정성과 우수성을 확보한 디지털 HF 통신시스템을 제안하고자 한다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제13권1호
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• pp.35-41
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• 2020

FFT(fast Fourier transform) 프로세서는 통신, 영상, 생체 신호처리와 같은 다양한 응용에 폭 넓게 사용된다. 특히, 고성능 저전력 FFT 연산은 OFDM 전송방식을 사용하는 통신시스템에서는 필수적이다. 본 논문에서는 연산복잡도가 적고 하드웨어 효율이 우수한 새로운 radix-26 FFT 알고리즘을 제안한다. 7차원 인덱스 매핑을 사용하여 회전인자를 분해하고 radix-26 FFT 알고리즘을 유도한다. 제안한 알고리즘은 기존 알고리즘과 비교하여 회전인자가 간단하고 복소 곱셈 수가 적어 회전인자를 저장하는 메모리 크기를 줄일 수 있다. 한 스테이지에서 회전인자의 계수가 적을 때 복소 곱셈기 대신 복소 상수곱셈기를 사용하면 복소곱셈을 효율적으로 처리할 수 있다. 복소 상수곱셈기는 CSD(canonic signed digit)과 CSE(common subexpression elimination) 알고리즘을 사용하여 보다 효율적으로 설계할 수 있다. 제안한 radix-26 알고리즘에서 필요한 복소 상수곱셈기를 CSD와 CSE를 이용하여 효율적으로 설계하는 방법을 제안한다. 제안한 방법의 성능을 평가하기 위해 SDF(single-path delay feedback) 구조를 사용하여 256 포인트 FFT를 설계하고 FPGA로 합성한 결과, 제안한 알고리즘은 기존 알고리즘 보다 약 10% 정도 하드웨어를 적게 사용하였다.

• International Journal of Computer Science & Network Security
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• 제23권10호
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• pp.1-10
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• 2023

This paper proposes a method to extend Inter-Carrier Interference (ICI) canceling Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) receivers for 5G mobile systems to spatial multiplexing 2×2 MIMO (Multiple Input Multiple Output) systems to support high-speed ground transportation services by linear motor cars traveling at 500 km/h. In Japan, linear-motor high-speed ground transportation service is scheduled to begin in 2027. To expand the coverage area of base stations, 5G mobile systems in high-speed moving trains will have multiple base station antennas transmitting the same downlink (DL) signal, forming an expanded cell size along the train rails. 5G terminals in a fast-moving train can cause the forward and backward antenna signals to be Doppler-shifted in opposite directions, so the receiver in the train may have trouble estimating the exact channel transfer function (CTF) for demodulation. A receiver in such high-speed train sees the transmission channel which is composed of multiple Doppler-shifted propagation paths. Then, a loss of sub-carrier orthogonality due to Doppler-spread channels causes ICI. The ICI Canceller is realized by the following three steps. First, using the Demodulation Reference Symbol (DMRS) pilot signals, it analyzes three parameters such as attenuation, relative delay, and Doppler-shift of each multi-path component. Secondly, based on the sets of three parameters, Channel Transfer Function (CTF) of sender sub-carrier number n to receiver sub-carrier number l is generated. In case of n≠l, the CTF corresponds to ICI factor. Thirdly, since ICI factor is obtained, by applying ICI reverse operation by Multi-Tap Equalizer, ICI canceling can be realized. ICI canceling performance has been simulated assuming severe channel condition such as 500 km/h, 8 path reverse Doppler Shift for QPSK, 16QAM, 64QAM and 256QAM modulations. In particular, 2×2MIMO QPSK and 16QAM modulation schemes, BER (Bit Error Rate) improvement was observed when the number of taps in the multi-tap equalizer was set to 31 or more taps, at a moving speed of 500 km/h and in an 8-pass reverse doppler shift environment.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제46권6호
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• pp.78-85
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• 2009

시변 채널에서 상향 직교 주파수 분할 다중 접속 (OFDMA uplink : Orthogonal Frequency Division Multiple Access uplink) 시스템은 도플러 현상 (Doppler Effect)과 시간 비동기에 의한 부반송파 간의 간섭 (ICI : Inter-Channel Interference)으로 인해 치명적인 성능 열화가 발생한다. 본 논문에서는 OFDM uplink 시스템에서 부반송파 간의 간섭으로 인한 열화를 줄이기 위해 혼합 간섭 제거 기법 (HIC : Hybrid Interference Cancellation)을 제안한다. 제안된 혼합 간섭 제거 기법은 직렬 간섭 제거 기법 (SIC : Successive Interference Cancellation)의 강인한 간섭 제거 효과와 병렬 간섭 제거 기법 (PIC : Parallel Interference Cancellation)의 복잡도 감소 효과를 동시에 얻을 수 있도록 설계되었다. 이것은 신호 대 간섭 및 잡음 비 (SINR : Signal-to-Interference and Noise Ratio)에 따라 정렬된 수신 신호의 효과적인 군(Group) 선택과 위너 여파기 (WF : Wiener Filter), 그리고 시변 채널 특성을 고려한 신호 선택 기준을 통해 구현된다. 모의 실험 결과에서는 기존 OFDMA 기법의 등화기가 시변 페이딩 채널의 영향이 커짐에 따라 성능 열화가 심해지는 것에 반해 제안된 간섭 제거 기법은 간섭 제거를 위한 신호 선택 기준에 의해 저복잡도에서도 비트 오류 확률 성능이 더욱 향상되며, 또한 성능과 복잡도의 교환이 가능한 유연한 시스템인 것을 보여 준다.

• 한국통신학회논문지
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• 제32권3A호
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• pp.261-270
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• 2007

실시간과 비실시간 서비스 클래스의 각 QoS요구 사항을 만족하면서 전체 시스템 용량을 최대화하기 위하여 DTPQ스케줄링 알고리즘이 제안된 바 있다. 기존 DTPQ방식은 개별 서비스 클래스의 QoS를 만족하면서 전체 시스템의 평균 수율을 극대화하기 위해 실시간 서비스의 HOL 패킷의 지연 시간이 정해진 임계값을 넘는 경우에만 서비스하는 접근으로서, 이를 구현하기 위해서는 주어진 환경에서 적절한 지연 임계값을 설정할 수 있어야 한다. 본 논문에서는 실시간 사용자의 채널 상태와 지연 시간에 따라 지연 임계값을 적응적으로 적용하는 A-DTPQ 기반의 스케줄링 기법을 제안한다. 이는 기존의 DTPQ알고리즘과 달리 트래픽 부하 및 채널 특성 등에 따라 지연 임계값을 적응적으로 결정하는 방식이다. 시스템 레벨 시뮬레이션을 통해 제안 방식의 고정된 최적 임계값을 가지는 DTPQ방식보다 성능이 향상시킬 수 있음을 확인하였으며, 향후 연구에서는 다양한 서비스 클래스에 대해 이와 같은 개념을 일반화할 수 있을 것이다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제11권6호
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• pp.544-555
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• 2009

This work continues a trend of developments aimed at exploiting the physical layer of the open systems interconnection (OSI) model to enhance wireless network security. The goal is to augment activity occurring across other OSI layers and provide improved safeguards against unauthorized access. Relative to intrusion detection and anti-spoofing, this paper provides details for a proof-of-concept investigation involving "air monitor" applications where physical equipment constraints are not overly restrictive. In this case, RF fingerprinting is emerging as a viable security measure for providing device-specific identification (manufacturer, model, and/or serial number). RF fingerprint features can be extracted from various regions of collected bursts, the detection of which has been extensively researched. Given reliable burst detection, the near-term challenge is to find robust fingerprint features to improve device distinguishability. This is addressed here using wavelet domain (WD) RF fingerprinting based on dual-tree complex wavelet transform (DT-$\mathbb{C}WT$) features extracted from the non-transient preamble response of OFDM-based 802.11a signals. Intra-manufacturer classification performance is evaluated using four like-model Cisco devices with dissimilar serial numbers. WD fingerprinting effectiveness is demonstrated using Fisher-based multiple discriminant analysis (MDA) with maximum likelihood (ML) classification. The effects of varying channel SNR, burst detection error and dissimilar SNRs for MDA/ML training and classification are considered. Relative to time domain (TD) RF fingerprinting, WD fingerprinting with DT-$\mathbb{C}WT$ features emerged as the superior alternative for all scenarios at SNRs below 20 dB while achieving performance gains of up to 8 dB at 80% classification accuracy.

• 한국통신학회논문지
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• 제37A권9호
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• pp.799-808
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• 2012

WAVE(Wireless Access for Vehicular Environment) 시스템에서 스크램블러의 비트 연산은 하드웨어나 소프트웨어 측면에서 병렬 처리가 불가능하여 효율성이 떨어지게 된다. 본 논문에서는 행렬 테이블에서 시작 위치를 찾는 알고리즘을 제안한다. 또한 스크램블러의 비트 연산 알고리즘과 행렬 테이블 구성 알고리즘, 행렬 테이블에서 시작 위치를 찾는 알고리즘을 8비트, 16비트, 32비트 단위로 처리하여 성능을 비교 분석한 결과 초당 처리 횟수는 8비트는 2917.8회, 16비트는 5432.1회, 32비트는 10277.8회 더 수행할 수 있었다. 따라서 행렬 테이블에서 시작 위치를 찾는 알고리즘이 WAVE 시스템에서 스크램블러의 속도를 향상시키고, 지능형 교통 체계(ITS)에서 노변장치와 차량(V2I) 또는 차량 사이의 통신(V2V)으로 다양한 정보 수집의 수신 속도와 정밀도를 향상시킬 수 있다.