• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제11권11호
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• pp.5282-5300
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• 2017

Multi-hop cellular networks (MCNs) reduce the transmit power and improve the system performance. Recently, several research studies have been conducted on MCNs. The mobile relay selection scheme is a rising issue in the design of MCNs that achieves these advantages. The conventional opportunistic relaying (OR) is performed on the single factor for maximum signal-to-interference-plus-noise ratio (SINR). In this paper, a comprehensive OR scheme based on Bi-Target is proposed to improve the system throughput and reduce the relay handover by constraining the amount of required bandwidth and SINR. Moreover, the proposed algorithm captures the variability and the mobility that makes it more suitable for dynamic real scenarios. Numerical and simulation results show the superiority of the proposed algorithm in both enhancing the overall performance and reducing the handover.

• 한국통신학회논문지
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• 제33권6C호
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• pp.423-428
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• 2008

본 논문은 다중 사용자 다이버시티를 운용하는 무선 네트워크에서 협동 다이버시티를 사용할 경우, 하향링크 채널에서 다중사용자 다이버시티와 협동 다이버시티 사이의 상호작용을 분석한다. 협동 다이버시티 링크의 수신 신호 대 잡음비 분포를 감마 분포로 근사한 후, 다수의 협동 다이버시티 링크들이 fair-access 스케줄링 되는 단일 셀에서의 평균 용량을 해석적으로 구한다. 제안하는 해석방법을 시뮬레이션 결과와 비교하여 검증하였으며, 각 링크에서 수신 신호 대 잡음비의 변동을 줄여주는 협동 다이버시티가 다수 링크들의 수신 신호 대 잡음비의 변동성을 이용하는 다중 사용자 다이버시티의 성능을 저하시킴을 용량 분석을 통하여 보여준다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제15권3호
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• pp.266-275
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• 2013

The exact closed-form expressions for outage probability and bit error rate of spectrum sharing-based multi-hop decode-and-forward (DF) relay networks in non-identical Rayleigh fading channels are derived. We also provide the approximate closed-form expression for the system ergodic capacity. Utilizing these tractable analytical formulas, we can study the impact of key network parameters on the performance of cognitive multi-hop relay networks under interference constraints. Using a linear network model, we derive an optimum relay position scheme by numerically solving an optimization problem of balancing average signal-to-noise ratio (SNR) of each hop. The numerical results show that the optimal scheme leads to SNR performance gains of more than 1 dB. All the analytical expressions are verified by Monte-Carlo simulations confirming the advantage of multihop DF relaying networks in cognitive environments.

• ETRI Journal
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• 제37권3호
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• pp.460-470
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• 2015

Orthogonal frequency-division multiplexing (OFDM) is one of the most widely used technologies in current wireless communication systems and standards. Cognitive radio (CR) provides a robust solution to the problem of spectrum congestion as it offers opportunistic usage of frequency bands that are not occupied by primary users. Due to the underlying sensing, spectrum shaping, scaling, and interoperable capabilities of OFDM, it has been adapted as a best transmission technology for CR wireless systems. However, the performance of an OFDM-based CR wireless system is affected by the existence of narrowband interference (NBI) from other users. Further, due to carrier frequency offset in NBI sources, NBI energy may spread over all subcarriers of an OFDM signal. In this paper, a fixed Amplify-and-Forward (AF) relay that operates at a frequency band that is different from that of direct mode is introduced to suppress the effect of NBI. Analytical expressions are derived for outage probability in direct, AF-relay, and incremental relaying modes. The outage performance of the proposed AF relay-based CR network is proven to be better than that of direct mode.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제9권10호
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• pp.3908-3920
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• 2015

In this paper, performance analysis of full-duplex (FD) relay selection under decode-and-forward (DF) relaying mode is carried out by taking into account several critical factors, including the distributions of the received signal-to-noise ratio (SNR) and the outage probability of wireless links. The tradeoff between the FD and half-duplex (HD) modes for relay selection techniques is also analyzed, where the former suffers from the impact of residual self-interference, but the latter requires more channel resources than the former (i.e., two orthogonal channels are required). Furthermore, the impact of optimal power allocation (OPA) on the proposed relay-selection scheme is analyzed. Particularly, the exact closed-form expressions for outage probability of the proposed scheme over Rayleigh fading channels are derived, followed by validating the proposed analysis using simulation. Numerical results show that the proposed FD based scheme outperforms the HD based scheme by more than 4 dB in terms of coding gain, provided that the residual self-interference level in the FD mode can be substantially suppressed to the level that is below the noise power.

• ETRI Journal
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• 제45권1호
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• pp.28-44
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• 2023

We propose short packet communication in an underlay cognitive radio network assisted by an intelligent reflecting surface (IRS) composed of multiple reconfigurable reflectors. This scheme, called the IRS protocol, operates in only one time slot (TS) using the IRS. The IRS adjusts its phases to give zero received cumulative phase at the secondary destination, thereby enhancing the end-to-end signal-to-noise ratio. The transmitting power of the secondary source is optimized to simultaneously satisfy the multi-interference constraints, hardware limitations, and performance improvement. Simulation and analysis results of the average block error rates (BLERs) show that the performance can be enhanced by installing more reconfigurable reflectors, increasing the blocklength, lowering the number of required primary receivers, or sending fewer information bits. Moreover, the proposed IRS protocol always outperforms underlay relaying protocols using two TSs for data transmission, and achieves the best average BLER at identical transmission distances between the secondary source and secondary destination. The theoretical analyses are confirmed by Monte Carlo simulations.

• 방송공학회논문지
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• 제20권2호
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• pp.215-223
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• 2015

에너지 하베스팅 기술은 에너지가 제약적인 환경에 있는 통신 기기가 정보 송신에 필요한 에너지를 얻는 충전 기술이다. 최근에 제안된 에너지 하베스팅 기술은 주변의 무선 고주파 신호로부터 에너지를 저장한다. 대표적으로 시간 전환 (time switching, TS) 과 전력 분할 (power splitting, PS) 의 기술이 있다. 본 논문은 무선 인지 중계 네트워크에서 이차 사용자의 중계기가 정보 전송을 위해 에너지 하베스팅 기술을 사용할 때 최적의 에너지 하베스팅 시간을 분배하는 방법을 제안한다. 이차 사용자의 중계기는 시간 전환 기술을 사용하여 이차 사용자의 송신기에서 보낸 신호로부터 정보와 에너지를 전달받는다. 이차 사용자의 순시적 처리량을 최대화 하기 위하여 이차 사용자 중계기의 하베스팅 시간을 최적화 한다. 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 고정된 하베스팅 시간을 사용하는 방식보다 본 논문에서 제안한 방법으로 구한 최적의 하베스팅 시간을 사용하는 것이 더 큰 순시적 처리량을 얻음을 확인하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제22권10호
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• pp.941-950
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• 2011

본 논문에서는 중계기 선택 기법이 적용된 증분 협력 통신의 단-대-단 성능을 분석한다. 일반적인 협력 통신은 1 phase에 송신단(S)에서 전송하는 신호를 수신단(D)이 한 번 수신하고, 2 phase에 중계기(R)로부터 S에서 전송한 신호를 재 전송받게 된다. 이러한 과정을 통해 D는 다이버시티 이득을 얻음으로써 수신 성능이 향상되지만, 두 번에 걸친 전송은 스펙트럼 효율성을 감소시킨다. 하지만 증분형 중계 기법을 적용한 협력 통신에서 D는 1 phase에 수신한 신호만으로 복호에 성공할 수 있다고 판단되면, 두 번째 전송을 생략함으로써 이러한 단점을 보완할 수 있다. 증분형 중계 기법에서 D는 ACK/NACK 메시지를 전송하는 ARQ(Automatic Repeat reQuest) 기법을 이용한다. 본 논문에서는 D가 첫 번째 시간 슬롯에 수신한 신호를 복호할 수 있는지를 판단하기 위해 임계 SNR을 이용한 ARQ 기법과 채널 부호화를 이용한 HARQ(Hybrid Automatic Repeat reQuest) 기법과 같이 두 가지 방법을 고려한 시스템에 참여하는 중계기 배치에 따른 성능을 분석하고, 중계기 배치가 성능에 미치는 영향에 대해 연구한다.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제5권2호
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• pp.19-24
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• 2010

통신해양기상위성(COMS)은 통신, 해양, 기상 탑재체를 장착하고 3개의 임무를 수행하는 복합 정지궤도 위성이다. COMS는 기상탑재체 MI와 해양 탑재체 GOCI가 관측 후 전송하는 원시 데이터를 지상국에 전송하고 지상국에서 처리된 기상 데이터를 최종 사용자국에 중계하는 기능을 갖는 기상해양자료송수신계(MODCS)가 있다. 여기서 시스템 관점에서 관측 데이터 SD 신호와 중계 신호를 전송하는 L-대역 송신 안테나는 MI 탑재체와 기상탑재체와 함께 COMS 위성의 지구패널에 장착시 안테나 합성 이득을 예측하도록 요구되어진다. 우선 주어진 요구 사항에 대해 L-대역 송신 안테나 설계 및 해석이 수행된다. 설계된 안테나를 지구패널에 장착 후 3가지 다른 해석 방법을 사용하여 합성이득 해석이 수행된다. 얻어진 안테나 이득들은 3가지 다른 해석 방법 사이에 매우 유사한 결과를 제공하는 것을 확인하였으며 최종적으로 0.5 dB 이하의 안테나 이득 열화가 추정되어진다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제12권8호
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• pp.59-68
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• 2012

기존의 선박 모니터링 시스템은 선박을 운항할 때 위치를 파악하거나 응급시 발생한 구조신호에만 대응하는 한계를 갖고 있다. 더구나 5톤 이하의 소형 선박은 인프라의 부족한 환경 때문에 그마저도 시스템을 도입하기 어렵다. 그래서 본 연구에서는 선박과 선원을 용이하게 모니터링 하는 소형선박용 위치기반 스마트케어 시스템모델을 제안하였다. 이것은 평상시나 응급 시에도 생체정보 전송단말로 선원의 생체정보를 지속적으로 전송하여 선원 개개인을 모니터링 할 수 있을 뿐만 아니라 GPS센서와 자이로센서를 탑재한 지능형 중계기기로 선박의 응급상태를 실시간으로 모니터링 하는 응급대응력도 높이는데 기여한다. 따라서 본 연구에서는 제안한 시스템을 전송단말, 중계기기, 관리시스템으로 각각 구현하고 시스템의 유용성을 평가하기 위해 3가지 실험을 하였다. 즉, 98%의 생체정보의 전송성공률과 98%의 선박의 응급상태 인지율을 실험을 통해 제안한 시스템의 유용성을 확인할 수 있었다.