• Journal of Communications and Networks
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• 제10권4호
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• pp.412-421
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• 2008

We observe simultaneous transmission of relay stations (RSs) allowed in current IEEE 802.16j draft standard for multi-hop relay networks may involve severe interference among the RSs, hence leading to throughput degradation. Allowing only 1/3 of the RSs to simultaneously transmit instead of 1/2 RSs as in the current draft standard reduces the interference but results in reduced throughput. To remedy this problem, we devise schemes to incorporate network coding at link-layer level (decode-and-forward) into the simultaneous transmission of RSs. Data movement is rearranged to maximize coding gain. Formula is derived to dictate exact movement of packets traveling between base station (BS) and mobile stations (MSs) via intermediate RSs. The frame structure in the current IEEE 802.16j draft standard does not allow broadcast needed for network coding. We devise a new frame structure which supports the broadcast. A new R-MAP (pointers to the burst data) is introduced to implement the broadcast. Since our new frame structure is used only for BS to RS or RS to RS communication, our schemes retain backward compatibility with legacy MSs based on IEEE 802.16e standard. Simulation based on simple configuration of RSs shows considerable improvement in terms of system throughput and round trip delay. For a 4-hop relay network with 1 BS and 4 RSs with symmetric traffic in uplink (UL) and downlink (DL), throughput is improved by 49% in DL and by 84% in UL traffic compared with IEEE 802.16j draft standard under the assumption that omni-directional antennae are used in BS and RSs.

• 한국항만경제학회지
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• 제39권3호
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• pp.179-189
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• 2023

우리나라의 현행 항만개발제도는 장래 항만물동량을 기준으로 항만시설의 완공 시기와 규모를 조정한다. 물동량 연동 항만개발제도라 불리는 현행 항만개발제도는 효율적으로 한정된 예산을 집행했다는 긍정적인 평가를 받았다. 그러나 최근 국내 항만시설의 노후화가 가속화 되면서 국내 항만시설의 서비스 수준저하에 대한 우려가 커지고 있다. 하지만 현재 우리나라 항만개발제도에는 서비스 수준을 평가하고 개발 결정지표로 활용할 수 있는 기준이 마련되어 있지 않다. 이에 본 논문의 목적은 항만의 서비스 수준을 측정하기 위한 지표를 선택하고 지표 간 가중치를 도출하여 현재의 '물동량 연동 항만개발제도'과 연계될 수 있는 항만서비스 지수(PSI)를 개발하는 것이다. 다양한 선행연구 분석 결과를 바탕으로 선박 대기율, 선석 생산성, 선박 재항 시간, 선박 생산성을 항만 서비스 지수를 구성하는 4가지 지표로 선정하였다. AHP 및 엔트로피 방법론을 통해 도출된 네 개 지표의 가중치를 종합하여 적용하였으며 항만서비스 지수(PSI) 산식을 도출하고, 이를 바탕으로 국내 컨테이너 및 벌크터미널의 서비스 수준을 평가하였다. 다음으로 본 논문에서는 측정 결과를 6개 등급으로 범주화 하여 각 등급의 서비스 수준을 정의하였다. 마지막으로 물동량이라는 정량적 지표와 "서비스" 수준이라는 정성적 지표를 연계시킬 수 있는 항만개발제도의 개선 방안을 도출하여 제시하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제36권9A호
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• pp.790-795
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• 2011

스마트폰 등의 무선 정보화 기기의 급속한 보급으로 IEEE 802.16e WiMAX와 같은 무선 고속데이터 망에 대한 수요가 늘고 있다. 데이터 수요의 대부분을 차지하는 모바일 어플리케이션들 중 상당수가 트랜스포트 계층으로 TCP를 사용하고 있는 상황에서 WiMAX 시스템의 TCP 성능개선은 매우 중요하다. 본 논문에서는 WiMAX 시스템에서 필연적으로 발생하는 업링크 패킷 버퍼링을 이용하여 효율적으로 ACK 패킷을 전송하는 방법을 제안한다. 제안방식은 기존 ACK 필터링을 지원함과 동시에 이전에는 처리할 수 없었던 piggyback ACK 패킷들도 payload 병합을 통해 처리한다. 그 결과, 업링크 ACK 패킷 전송에 필요한 무선대역폭을 감소시킬 수 있어 다운링크 성능향상을 얻을 수 있다. 시뮬레이션을 통한 성능평가에서 ACK 패킷 전송에 필요한 대역폭이 개선된 것을 확인할 수 있었다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제5권3호
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• pp.216-222
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• 2004

고속 멀티미디어 전송에 있어서 주파수 선택적 페이딩은 정보 전송율 및 BER 성능에 큰 영향을 미친다. 본 논문에서는 효과적인 고속 전송을 위해 터보 부호기를 적용한 적응 QAM(Adaptive Quadrature Amplitude Modulation) 시스템을 제안한다. 친사용자 환경 시뮬레이션 플랫폼 SPW를 이용하여 터보 적응 QAM 시스템을 개발하여 주파수 선택적 채널 환경에서 수율(throughput) 및 BER 성능분석을 수행하였다. 지연 확산이 700ns와 1400ns인 두 전력 지연 프로파일을 생성시켜 수율 및 성능을 조사하였는데 지연 확산 700ns인 프로파일에서 적응 변조 시스템이 고정 QAM 변조 시스템보다 평균 0.1231 bits의 수율 향상을 얻을 수 있었고 약 3dB의 BER 성능 개선을 얻을 수 있었다. 지연 확산 1400ns인 경우에서도 적응 변조 시스템이 고정 변조 시스템보다 더 나은 BER 성능 향상을 얻을 수 있었다.

• 한국통신학회논문지
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• 제21권5호
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• pp.1256-1265
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• 1996

연판정 검출기는 시스템의 비트오류율과 처리율을 높이기 위해서 많은 순방향 에러정정(FEC) 방식과 자동반복요구(ARQ) 방식에서 사용되고 있다. 또한 FEC 방식과 ARQ 방식을 결합한 복합-ARQ 방식은 시스템의 전체적인 성능을 높이기 위해 매우 효율적인 방식이다. 본 논문에서는 연판정 검출기를 사용하고 채널부호로는 1차 Reed-Muller 부호를 사용한 복합-ARQ 방식을 제시한다. Reed-Muller 부호는 다른 부호에 비하여 매우 간단하면서 빠른 Green machine 복호기를 사용할 수 있는 장점을 가지고 있다. 시스템의 성능을 평가하기 위하여 비트오류율과 처리율을 구하고 다른 시스템과 비교하였다. 그 결과 제안된 시스템이 복잡도면에서의 큰 손실없이 성능면에서 높은 개선을 보임을 알 수 있었다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제9권4호
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• pp.473-481
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• 2007

Energy efficiency is one of the most critical concerns for wireless sensor networks. By allowing sensor nodes in close proximity to cooperate in transmission to form a virtual multiple-input multiple-output(MIMO) system, recent progress in wireless MIMO communications can be exploited to boost the system throughput, or equivalently reduce the energy consumption for the same throughput and BER target. However, these cooperative transmission strategies may incur additional energy cost and system overhead. In this paper, assuming that data collectors are equipped with antenna arrays and superior processing capability, energy efficiency of relevant traditional and cooperative transmission strategies: Single-input-multiple-output(SIMO), space-time block coding(STBC), and spatial multiplexing(SM) are studied. Analysis in the wideband regime reveals that, while receive diversity introduces significant improvement in both energy efficiency and spectral efficiency, further improvement due to the transmit diversity of STBC is limited, as opposed to the superiority of the SM scheme especially for non-trivial spectral efficiency. These observations are further confirmed in our analysis of more realistic systems with limited bandwidth, finite constellation sizes, and a target error rate. Based on this analysis, general guidelines are presented for optimal transmission strategy selection in system level and link level, aiming at minimum energy consumption while meeting different requirements. The proposed selection rules, especially those based on system-level metrics, are easy to implement for sensor applications. The framework provided here may also be readily extended to other scenarios or applications.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제33권10호
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• pp.1257-1267
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• 2023

Although rational genetic engineering is nowadays the favored method for microbial strain improvement, building up mutant libraries based on directed evolution for improvement is still in many cases the better option. In this regard, the demand for precise and efficient screening methods for mutants with high performance has stimulated the development of biosensor-based high-throughput screening strategies. Genetically encoded biosensors provide powerful tools to couple the desired phenotype to a detectable signal, such as fluorescence and growth rate. Herein, we review recent advances in engineering several classes of biosensors and their applications in directed evolution. Furthermore, we compare and discuss the screening advantages and limitations of two-component biosensors, transcription-factor-based biosensors, and RNA-based biosensors. Engineering these biosensors has focused mainly on modifying the expression level or structure of the biosensor components to optimize the dynamic range, specificity, and detection range. Finally, the applications of biosensors in the evolution of proteins, metabolic pathways, and genome-scale metabolic networks are described. This review provides potential guidance in the design of biosensors and their applications in improving the bioproduction of microbial cell factories through directed evolution.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제43권11호
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• pp.141-148
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• 2006

본 논문은 OFDMA 기반의 Wibro 중계국에서 발생되는 루프 간섭 신호의 제거와 위상 보상을 위한 적응 등화기를 사용하여 성능을 개선하기 위한 것이다. Wibro 중계국은 기지국의 통신 가능 영역 확장 및 Throughput 개선을 위하여 사용되는데 송신기와 수신기가 인접해 있으므로 이들간에 루프 간섭의 문제가 성능을 결정하는 중요한 요인이 된다. 논문에서는 먼저 OFDMA 신호를 기저 대역에서 발생시킨 후 Training 시간동안 전송되는 파일롯 톤을 2 가지 삽입 방식으로 조합하여 전송하였다. 또한 부가 잡음 및 루프 간섭 신호에 의한 페이딩파를 발생시켜 수신 신호를 얻은 후 LS (Least Square) 알고리즘을 적용한 채널 추정을 이용을 하여 간섭 신호가 제거된 수신 신호를 복원한 후 적응 등화기를 통과시켜 위상을 보상하였다. 중계기의 성능을 채널 추정 결과, 간섭 제거 후와 등화 출력 신호의 성상도 (Constellation) 및 SNR 변화에 따른 BER 특성 분석을 통하여 개선되었음을 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 확인할 수 있었다.

• 한국통신학회논문지
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• 제41권11호
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• pp.1639-1644
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• 2016

본 논문에서는 802.11.ac규격 기반의 WiFi 서비스에서 간섭정렬 알고리즘의 적용에 따른 성능 향상을 평가하기 위해 스케줄러를 연동한 물리계층 시뮬레이터를 구성하고 이를 이용하여 수행한 모의실험 결과를 제시한다. 특히, 완전한 채널정보을 가정하고 [13]에서 제안된 SLNR(Signal-to-Leakage-interference-and-Noise Ratio) 기반의 간섭 정렬 기술과 다중사용자 빔형성을 사용한 시간공유 기술을 비교하였고, 결과적으로, 비례공평 스케줄러 하에서 간섭정렬 기술이 시간 공유 기술 대비 70%~100% 정도의 수율 이득이 있음을 확인하였다.

• Biotechnology and Bioprocess Engineering:BBE
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• 제10권5호
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• pp.385-399
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• 2005

The phenotypic response of a cell results from a well orchestrated web of complex interactions which propagate from the genetic architecture through the metabolic flux network. To rationally design cell factories which carry out specific functional objectives by controlling this hierarchical system is a challenge. Transcriptome analysis, the most mature high-throughput measurement technology, has been readily applied In strain improvement programs in an attempt to Identify genes involved in expressing a given phenotype. Unfortunately, while differentially expressed genes may provide targets for metabolic engineering, phenotypic responses are often not directly linked to transcriptional patterns, This limits the application of genome-wide transcriptional analysis for the design of cell factories. However, improved tools for integrating transcriptional data with other high-throughput measurements and known biological interactions are emerging. These tools hold significant promise for providing the framework to comprehensively dissect the regulatory mechanisms that identify the cellular control mechanisms and lead to more effective strategies to rewire the cellular control elements for metabolic engineering.