• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제4권5호
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• pp.691-708
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• 2010

An important issue of supporting multi-users with diverse quality-of-service (QoS) requirements over wireless networks is how to optimize the systematic scheduling by intelligently utilizing the available network resource while, at the same time, to meet each communication service QoS requirement. In this work, we study the problem of a variety of communication services over multi-media heterogeneous cognitive OFDM system. We first divide the communication services into two parts. Multimedia applications such as broadband voice transmission and real-time video streaming are very delay-sensitive (DS) and need guaranteed throughput. On the other side, services like file transmission and email service are relatively delay tolerant (DT) so varying-rate transmission is acceptable. Then, we formulate the scheduling as a convex optimization problem, and propose low complexity distributed solutions by jointly considering channel assignment, bit allocation, and power allocation. Unlike prior works that do not care computational complexity. Furthermore, we propose the FAASA (Fairness Assured Adaptive Sub-carrier Allocation) algorithm for both DS and DT users, which is a dynamic sub-carrier allocation algorithm in order to maximize throughput while taking into account fairness. We provide extensive simulation results which demonstrate the effectiveness of our proposed schemes.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제13권4호
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• pp.17-22
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• 2013

본 논문에서는 레일리 페이딩 채널의 멀티 홉 협력 전송 프로토콜을 제안한다. 제안된 프로토콜에서, 멀티 홉 협력 전송은 시스템 성능의 향상을 위해 사용되었다. 중계라는 특성으로 인해, 전송받는 노드와 다음의 노드뿐만 아니라, 목적지와 그 사이의 전송 받는 모든 노드들이 제한되어 있지 않다. 제안된 프로토콜은 선택된 릴레이나 몇몇의 중간 노드로부터 건너 뛰어 전송되는 멀티 홉 직접 전송 프로토콜에 비해 평균 전송 전력을 절약할 수 있다. 제안하는 기법은 모바일 ad-hoc 무선 네트워크에서 시행 및 평가되어진다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제11권3호
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• pp.49-56
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• 2006

P2P 분산 시스템의 가장 큰 특징은 해당 피어들이 항상 온라인 상태일 것이라는 보장이 없다는 것이다. 즉 P2P 시스템을 이용할 때에는 해당 피어로부터 파일을 다운로드받다가 다운로드 되지 않는 경우가 발생하게 된다. 이를 해결하기 위한 연구의 대부분은 재전송이라는 방법에 의존하고 있다. 이는 P2P 시스템의 성능 저하의 원인이 되므로 이에 대한 해결책이 필요하다. 본 연구에서는 해당 P2P 시스템을 이용하는 사용자의 평균 이용 시간대의 분석 자료를 자원 제공자 선택의 기준으로 적용하여 자원 전송 보장성을 높이고, 또한 인기도 높은 자원에 대해서 자료 전송 기회를 높여주는 역할의 기존의 분산 객체 리플리케이션 기법들과의 조합에 의한 분산 객체 전송률이 향상된 검색 알고리즘을 제안한다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제10권6호
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• pp.307-315
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• 2010

IEEE 802.11의 성능 개선을 위한 많은 연구가 있었다. 이 연구들의 대다수는 혼잡 윈도우 크기를 초기화시키는 것을 대신하여 혼잡 윈도우 크기를 천천히 감소시키는 것에 초점을 맞추고 있다. 혼잡 윈도우의 크기를 천천히 감소시키는 것이 충돌 확률을 감소시키고 채널 처리율을 증가시킨다. DEF와 공존하는 이기종 네트워크에서, 이러한 방법은 좋은 결과를 얻기 어렵다. 예를 들어, Gentle DCF(GDCF)는 단일 환경에서 좋은 성능을 보이지만, DCF를 포함하는 이기종 환경에서는 프레임을 거의 전송할 수 없다. 이것은 윈도우 크기를 천천히 감소시키는 것이 전송확률을 감소시키기 때문이다. 이 논문에서 이 문제를 해결하기 위해 고속 복구 DCF(FRDCF) 기법을 제안한다. FRDCF에서는 전송 확률을 높게 유지시키기 위해 DCF의 리셋 방법을 그대로 사용하고, 무선 LAN의 성능을 향상시키기 위해 새로운 카운터를 사용한다. 제안한 FRDCF가 이기종 무선 LAN에서 GDCF와 비교하여 좋은 성능을 갖는 것을 검증하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제36권11A호
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• pp.853-860
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• 2011

본 논문에서는 전이중 전송 방식을 사용하는 릴레이 전송 시스템의 오수신 확률을 최소화하는 전송 기법을 제안한다. 릴레이국이 전이중 전송 방식으로 동작하면, 단말국이 기지국과 릴레이국으로 받는 신호를 동시에 수신하게 되고, 두 송신국으로부터의 신호는 서로에게 간섭으로 작용하여 성능을 열화시킨다. 이로 인해 시스템의 오수신 확률이 높아지는데, 본 논문에서는 기지국이 레이어드 브로드캐스팅 기법을 적용하여 정보를 송신하고, 이 때 간섭의 양을 고려하여 전송 파워를 최적으로 할당함으로써 시스템의 오수신 확률을 낮추었다. 이를 위해 제안하는 기법의 용량 및 오수신 확률을 수식적으로 유도하였고, 오수신 확률을 최소화 시키는 파워 할당 비율을 제시하였다. 제안된 전이중 전송 방식 및 파워 할당 알고리즘은 추가적인 자원 할당으로 자원의 비효율성을 발생 시키는 반이중 전송 방식의 릴레이 전송 방식에 대한 좋은 해법을 제공할 수 있다.

• 한국통신학회논문지
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• 제36권5B호
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• pp.530-538
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• 2011

본 논문에서는 저궤도 위성기반 AIS에 대한 검출확률의 성능을 평가하여 우리나라 환경에서의 저궤도 위성 AIS 시스템의 적용 가능성에 대하여 평가 및 분석하였다. 본 논문에서는 현재 사용되고 있는 AIS 시스템이 저궤도 위성을 사용하여 AIS서비스를 제공할 경우 필요한 고려사항과 위성과 선박간의 링크 값을 바탕으로 하여 위성 AIS시스템의 적용가능성을 제시하였다. 제안한 방식은 저궤도 위성인 오브컴 (ORBCOMM)과 LEO one을 고려하여 위성의 swath 폭의 변화에 따른 검출확률을 비교 평가하였다. 시뮬레이션과 검출확률 수식에 의한 분석결과, 오브컴 시스템에 의한 검출확률이 LEO one시스템보다 우수하다는 결론을 얻었다. 또한, 위성 AIS시스템은 기존의 AIS에서 문제가 되었던 연안으로 한정되었던 공간문제를 해결할 수 있는 대안으로 활용될 수 있음을 제시하였다.

• 전자공학회논문지
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• 제50권2호
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• pp.80-87
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• 2013

본 논문에서는 VANET(Vehicle to vehicle Ad hoc Network)의 V2V 프로토콜을 위한 긴급 메시지 전송을 위한 거리 기반의 동적 CW 할당 기법을 제안한다. 제안된 방법은 트래픽 부하 문제를 해결하기 위해 거리 기반의 존 할당 기법을 통해 특정 존(Zone)을 나누고 동적으로 CW 값을 할당한다. 소스노드와 최외곽의 노드가 최소 CW 값을 할당받아 채널에 접속할 수 있는 확률을 향상시켜 선택적 긴급 메시지를 재방송을 통하여 중복 패킷들의 수를 줄였다. 이로 인해 대역폭의 효율적 사용이 가능하고 패킷 충돌확률의 감소로 긴급메시지를 신뢰성 있게 전송하는 방법을 제시했다. 또한 차량 밀도가 급격히 높아질 경우 전송 구간의 패킷 충돌 확률을 적용하여 CW 값에 적용함으로써 재 충돌 확률을 낮추는 방법을 제시했다. 제안된 방법의 효용성을 증명하기 위해서 고속도로 환경의 시나리오에서 거리 및 확률 기반의 동적 CW 할당 알고리즘을 적용하여 종단 간 지연, 네트워크 부하, 처리량이 향상됨을 보였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제20권8호
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• pp.1422-1430
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• 2016

전송되는 정보들의 가로채기 확률을 감소시키기 위한 피감청 기술 중 대표적인 대역확산통신 기법을 적용함으로써 통신 성능에 미치는 영향을 분석하고, 이를 통해 최적의 은밀 수중음향통신 시스템의 모델을 제안한다. 대역확산 통신 된 신호의 레벨이 낮아져 주변의 배경소음과 같은 레벨로 전송하기 때문에 피탐지 확률이 감소하고 은밀성의 특징을 갖게 된다. 본 논문에서는 BCJR(Bahl, Cocke, Jelinek, Raviv) 복호방법과 대역 확산 기법 중 직접 수열 대역 확산 기법을 적용하였으며, 은밀 수중 통신에서 고려되는 송수신 모델은 크게 두 가지로 나뉘는데, 경판정 기반의 송수신 모델과 반복기반의 터보 등화 모델의 성능을 시뮬레이션과 호수 실험을 통해 성능을 비교 분석하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제38A권8호
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• pp.733-738
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• 2013

본 논문에서는 증폭후전송 (amplify-and-forward, AF) 기반의 중계 전송 시스템에서 통신 정보를 도청하는 도청자가 존재하는 환경인 와이어탭 채널 (wiretap channel)에서의 물리 계층 보안에 대한 분석을 한다. 와이어탭 채널 환경에서 원천 노드, 목적지 노드, 중계 노드, 도청 노드가 각각 한 개씩 존재한다고 가정하며, 특히 중계 노드는 다수의 안테나를 가지고 있는 시스템을 고려한다. 중계 노드에서는 AF 전송시에 다이버시티 (diversity) 이득을 취하기 위한 안테나 선택 기법을 적용하였다. 구체적으로, 중계 노드에서 데이터 수 송신시 신호대잡음비를 최대화 할 수 있는 안테나를 선택하여 동작한다. 보다 실질적인 환경을 고려하기 위하여 중계 노드에서 목적지 노드로 전송할 때 도청 노드에 대한 채널 정보는 없는 환경을 고려하였다. 제안된 시스템의 보안 성능 분석을 위하여 보안 불통 확률 (secrecy outage probability)를 한 개의 적분 형태로 구하였으며, 시뮬레이션 결과를 통하여 해당 성능 분석이 올바름을 보인다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제10권11호
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• pp.5343-5364
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• 2016

Considering the tradeoff between energy consumption and outage behavior in buffer-aided relay selection, a novel energy-efficient buffer-aided optimal relay selection scheme with power adaptation and Inter-Relay Interference (IRI) cancellation is proposed. In the proposed scheme, energy consumption minimization is the objective with the consideration of relay buffer state, outage probability and relay power control, in order to eliminate IRI. The proposed scheme selects a pair of optimal relays from multiple candidate relays, denoted as optimal receive relay and optimal transmit relay respectively. Source-relay and relay-destination communications can be performed within a time-slot, which performs as Full-Duplex (FD) relaying. Markov chain model is applied to analyze the evolution of relay buffer states. System steady state outage probability and achievable diversity order are derived respectively. In addition, packet transmission delay and power reduction performance are investigated with a specific analysis. Numerical results show that the proposed scheme outperforms other relay selection schemes in terms of outage behavior with power adaptation and IRI cancellation in the same relay number and buffer size scenario. Compared with Buffer State relay selection method, the proposed scheme reduces transmission delay significantly with the same amount of relays. Average transmit power reduction can be implemented to relays with the increasing of relay number and buffer size, which realizes the tradeoff between energy-efficiency, outage behavior and delay performance in green cooperative communications.