• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제12권10호
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• pp.299-308
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• 2023

다양한 서비스가 등장으로 인해 스펙트럼 부족 문제가 가속하됨에 따라, 면허 대역에서 통신하던 사용자들을 비면허 대역에서 통신하는 NR-U(New Radio-Unlicensed)가 등장하였다. 하지만 NR-U 네트워크 사용자로 인해 동일한 비면허 대역에서 통신하는 Wi-Fi 네트워크 사용자의 성능이 감소하게 된다. 본 논문에서는 NR-U 네트워크 사용자와 WiFi 네트워크 사용자가 공존해있는 비면허 대역의 처리량과 비면허 대역의 사용에 대한 공평성을 동시에 최대화하는 것을 목표로 한다. 먼저 비면허 대역에서 전송률 분할 다중 접속 기술을 활용한 NR-U 네트워크의 합-전송 속도 (Sum of Rate)를 최대화하기 위해 강화 학습의 몬테 카를로 정책 하강법(Monte Carlo Policy Gradient)을 활용한 최적의 전력 할당 기법을 제안하였다. 그 뒤, 동일한 비면허 대역에서 NR-U 네트워크와 WiFi 네트워크의 공존을 위해 시스템 처리량과 공정성을 동시에 최대화할 수 있는 게임 이론의 순차적 라이파 협상 해법(Sequential Raiffa Bargaining Solution)을 활용한 채널 점유 시간 분할 알고리즘을 제안하였다. 시뮬레이션 결과에서 동일한 전력 할당 기법을 사용하였을 때, 본 논문에서 제안한 전송률 분할 다중 접속 기술이 기존의 다중 접속 기술들보다 더 빠른 합-전송속도를 보임을 확인하였다. 또한 비면허 대역 네트워크의 전송량과 공평성을 비교해본 결과 본 논문의 순차적 라이파 협상 해법을 활용한 채널 점유 시간 분할 알고리즘이 타 알고리즘보다 처리량과 공정성을 동시에 만족함을 입증하였다.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제12권2호
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• pp.51-55
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• 2017

본 논문에서는 RF 에너지 하비스팅 네트워크에서 최대 전송 파워량 제한 및 최소 채널 용량 달성에 관한 제약조건을 만족시키며 에너지 하비스팅율과 채널 용량을 최대화 시키는 연구를 진행하였다. 전력 분할 기법 (power-splitting scheme) 기반 안테나로 구성된 주파수 분할 다중접속 환경에서 하나의 액세스 포인트 (access point)로부터 무선 에너지와 정보를 사용자들에게 동시에 송수신하는 모델을 가정하였다. 네트워크 성능 지표로서 에너지 효율 (energy efficiency)을 정의하고 이를 최대화 시킬 수 있는 Lagrange 이중 분해 기반의 최적화 솔루션을 제안하였다. 모의실험 결과를 통해 제안한 솔루션이 설정된 제한조건들을 만족하면서 효과적으로 에너지 효율을 최대화시키는 것을 확인하였다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제16권6호
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• pp.2094-2114
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• 2022

Due to the wide application of fifth generation communication, wireless sensor networks have become an indispensable part in our daily life. In this paper, we analyze physical layer security for two-way relay with energy harvesting (EH), where power splitter is considered at relay. And two kinds of combined methods, i.e., selection combining (SC) and maximum ratio combining (MRC) schemes, are employed at eavesdropper. What's more, the closed-form expressions for security performance are derived. For comparison purposes, this security behaviors for orthogonal multiple access (OMA) networks are also investigated. To gain deeper insights, the end-to-end throughput and approximate derivations of secrecy outage probability (SOP) under the high signal-to-noise ratio (SNR) regime are studied. Practical Monte-Carlo simulative results verify the numerical analysis and indicate that: i) The secure performance of SC scheme is superior to MRC scheme because of being applied on eavesdropper; ii) The secure behaviors can be affected by various parameters like power allocation coefficients, transmission rate, etc; iii) In the low and medium SNR region, the security and channel capacity are higher for cooperative non-orthogonal multiple access (NOMA) systems in contrast with OMA systems; iv) The systematic throughput can be improved by changing the energy conversion efficiency and power splitting factor. The purpose of this study is to provide theoretical direction and design of secure communication.

• International journal of advanced smart convergence
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• 제9권2호
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• pp.68-75
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• 2020

Non-orthogonal multiple access (NOMA) has gained the significant attention in the fifth generation (5G) mobile communication, which enables the advanced smart convergence of the artificial intelligence (AI), the internet of things (IoT), and many of the state-of-the-art technologies. Recently, correlated superposition coding (SC) has been proposed in NOMA, to achieve the near-perfect successive interference cancellation (SIC) bit-error rate (BER) performance for the stronger channel users, and to mitigate the severe BER performance degradation for the weaker channel users. In the correlated SC NOMA scheme, the stronger channel user BER performance is even better than the perfect SIC BER performance, for some range of the power allocation factor. However, such excessively good BER performance is not good for the user-fairness, i.e., the more power to the weaker channel user and the less power to the stronger channel user, because the excessively good BER performance of the stronger channel user results in the worse BER performance of the weaker channel user. Therefore, in this paper, we propose the power splitting to establish the user-fairness between both users. First, we derive a closed-form expression for the power splitting factor. Then it is shown that in terms of BER performance, the user-fairness is established between the two users. In result, the power splitting scheme could be considered in correlated SC NOMA for the user-fairness.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제13권10호
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• pp.2097-2104
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• 2009

육상에서는 기지국을 통해 고속의 무선 통신 시스템을 사용하고 없는 반면, 해상의 경우 기지국을 설치하는데 제약이 따르고, 이로 인해 긴 전송거리를 갖는 저속의 MF/HF 대역 모뎀을 주로 사용 하고 있다. 고속 전송을 위해 해상위성통신이 사용되기도 하지만, 비용이 비싸다는 단점을 가지고 있다. 낮은 비용으로 전송속도를 증가시키기 위해서는 Vehicular Ad-hoc Network (VANET)과 같은 기지국이 없는 상황에서 단말간의 통신이 가능한 네트워크의 구성이 필요한데, 해상의 경우 육상과는 다른 환경적인 특징들을 갖기 때문에 본 논문에서는 해상에서의 Ad-hoc 네트워크를 Nautical Ad-hoc Network (NANET) 이라 칭하며 NANET을 위한 시나리오를 설정하고, 시나리오 별 Multiple Access 및 Duplex 방식을 분석한 후, NANET을 구축하기 위한 주요 후속 연구 주제들을 정리하여 해상 무선 통신 연구를 위한 기본적인 Guide Line을 제시한다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제12권6호
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• pp.2492-2512
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• 2018

Multicast communication can effectively reduce network resources consumption in contrast with unicast. With the advent of SDN, current researches on multicast traffic are mainly conducted in the SDN scenario, thus to mitigate the problems of IP multicast such as the unavoidable difficulty in traffic engineering and high security risk. However, migration to SDN cannot be achieved in one step, hybrid SDN emerges as a transitional networking form for ISP network. In hybrid SDN, for acquiring similar TE and security performance as in SDN multicast, we redirect every multicast traffic to an appropriate SDN node before reaching the destinations of the multicast group, thus to build up a core-based multicast tree substantially which is first introduced in CBT. Based on the core SDN node, it is possible to realize dynamic control over the routing paths to benefit traffic engineering (TE), while multicast traffic manageability can also be obtained, e.g., access control and middlebox-supported network services. On top of that, multiple core-based multicast trees are constructed for each multicast group by fully taking advantage of the routing flexibility of SDN nodes, in order to further enhance the TE performance. The multicast routing and splitting (MRS) algorithm is proposed whereby we jointly and efficiently determine an appropriate core SDN node for each group, as well as optimizing the traffic splitting fractions for the corresponding multiple core-based trees to minimize the maximum link utilization. We conduct simulations with different SDN deployment rate in real network topologies. The results indicate that, when 40% of the SDN switches are deployed in HSDN as well as calculating 2 trees for each group, HSDN multicast adopting MRS algorithm can obtain a comparable TE performance to SDN multicast.