• 한국통신학회논문지
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• 제37권8A호
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• pp.632-638
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• 2012

이동통신시스템의 이동국이 소프트 핸드오프 상황에 놓여 있을 때, 제안되어 실제 시스템에 적용되고 있는 상향 링크 송신 전력 제어 방법의 성능을 다양한 환경에서 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 분석한다. 분석결과 소프트 핸드오프 중에는 두 기지국이 개별 수신한 데이터의 품질보다 기지국 제어기에서 선택 결합한 후의 데이터 품질이 더 나음을 확인한다. 또한, 목표 프레임 오류율을 달성하기 위한 외부 루프 전력 제어는 각 기지국에서가 아니라 기지국 제어기에서 이뤄져야 단말이 불필요한 송신 에너지를 소비하지 않고 보다 효과적으로 목표 프레임 오류율을 달성할 수 있음을 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 확인한다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제14권6호
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• pp.619-628
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• 2012

The ZigBee network has been considered to monitor electricity usage of home appliances in the smart grid network. ZigBee, however, may suffer from a coexistence problem with wireless local area network (WLAN). In this paper, to resolve the coexistence problem between ZigBee network and WLAN, we propose a new protocol constructing a cognitive smart grid network for supporting monitoring of home appliances. In the proposed protocol, home appliances first estimates the transmission timing and channel information of WLAN by reading request to send/clear to send (RTS/CTS) frames of WLAN. Next, based on the estimated information, home appliances transmit a data at the same time as WLAN transmission. To manage the interference between WLAN and smart grid network, we propose a cognitive beamforming algorithm. The beamforming algorithm is designed to guaranteeing zero interference to WLAN while satisfying a required rate for smart metering. We also propose an energy efficient rate adaptation algorithm. By slowing down the transmission rate while satisfying an imperceptible impact of quality of service (QoS) of the receiver, the home appliance can significantly save transmit power. Numerical results show that the proposed multiple antenna technique provides reliable communications for smart metering with reduced power comparing to the simple transmission technique.

• Journal of Communications and Networks
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• 제15권4호
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• pp.352-361
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• 2013

Combining multiple-input multiple-output orthogonal frequency division multiplexing (MIMO-OFDM) with a massive number of transmit antennas (massive MIMO-OFDM) is an attractive way of increasing the spectrum efficiency or reducing the transmission energy per bit. The effectiveness of Massive MIMO-OFDM is strongly affected by the channel state information (CSI) estimation method used. The overheads of training frame transmission and CSI feedback decrease multiple access channel (MAC) efficiency and increase the CSI estimation cost at a user station (STA). This paper proposes a CSI estimation scheme that reduces the training frame length by using a novel pilot design and a novel unitary matrix feedback method. The proposed pilot design and unitary matrix feedback enable the access point (AP) to estimate the CSI of the signal space of all transmit antennas using a small number of training frames. Simulations in an IEEE 802.11n channel verify the attractive transmission performance of the proposed methods.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제9권10호
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• pp.3810-3830
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• 2015

In this paper, we investigate the differential game theoretic approach for distributed dynamic cooperative power control in cognitive radio ad hoc networks (CRANETs). First, a payoff function is defined by taking into consideration the tradeoff between the stock of accumulated power interference to the primary networks and the dynamic regulation of the transmit power of secondary users (SUs). Specifically, the payoff function not only reflects the tradeoff between the requirement for quickly finding the stable available spectrum opportunities and the need for better channel conditions, but also reveals the impact of the differentiated types of data traffic on the demand of transmission quality. Then the dynamic power control problem is modeled as a differential game model. Moreover, we convert the differential game model into a dynamic programming problem to obtain a set of optimal strategies of SUs under the condition of the grand coalition. A distributed dynamic cooperative power control algorithm is developed to dynamically adjust the transmit power of SUs under grand coalition. Finally, numerical results are presented to demonstrate the effectiveness of the proposed algorithm for efficient power control in CRANETs.

• 한국통신학회논문지
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• 제40권8호
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• pp.1507-1514
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• 2015

비-직교 다중접속 (NOMA: Non-Orthogonal Multiple Access)는 5G 네트워크를 위한 유망한 후보 기술이다. NOMA는 여러 사용자가 동일한 시간과 주파수 자원을 사용하기 때문에 기존의 직교 다중 접속 (OMA: Orthogonal Multiple Access) 기술보다 개선된 주파수 효율을 갖는다. Multiple-Input-multiple-output (MIMO)는 시스템 성능을 향상 시킬 수 있는 또 다른 유망한 기술이다. 본 논문에서 우리는 다중 안테나 기반의 NOMA기법의 주파수 및 에너지 효율을 다룬다. 제안된 기법에서 셀 외각 사용자는 공간 영역 (Spatial Domain)에서 다중화되고, 이것은 셀 외각 유저가 송신 안테나 인덱스를 이용하여 정보를 전송한다는 것을 의미한다. NOMA에서 셀외각 사용자의 성능은 다른 사용자의 신호로 부터 많은 영향을 받는데, 이때 다른 사용자의 신호는 잡음으로 작용한다. 제안된 기법은 기존의 NOMA에 비해 향상된 주파수 효율을 가진다. 셀 외각 사용자를 공간 영역에서 다중화함으로써 NOMA 신호의 복호 단계를 감소시킬 수 있기 때문이다. 또한, 제안된 기법은 기존의 NOMA 보다 뛰어난 에너지 효율을 갖는다. 주파수 및 에너지 효율, 복호 과정의 간소화는 기지국(Base Station)에서 다중 송신 안테나를 사용함으로 인해 얻게 된다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제8권10호
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• pp.3321-3341
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• 2014

This paper investigates the outage performance and optimization for the four-phase two-way transmission network with an energy harvesting (EH) relay. To enable the simultaneous information processing and energy harvesting at the relay, we firstly propose a power splitting-based two-way relaying protocol (PSTWR). Then, we discuss its outage performance theoretically and derive an explicit expression for the system outage probability. In order to find the optimal system configuration parameters such as the optimal power splitting ratio and the optimal transmit power redistribution factor, we formulate an outage-minimized optimization problem. As the problem is difficult to solve, we design a genetic algorithm (GA) based algorithm for it. Besides, we also investigate the effects of the power splitting ratio, the power redistribution factor at the relay, and the source to relay distance on the system outage performance. Finally, extensive simulation results are provided to demonstrate the accuracy of the analytical results and the effectiveness of the GA-based algorithm. Moreover, it is also shown that, the relay position greatly affects the system performance, where relatively worse outage performance is achieved when the EH relay is placed in the middle of the two sources.

• 한국통신학회논문지
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• 제35권5B호
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• pp.762-770
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• 2010

무선 센서 네트워크에서 에너지효율은 중요한 이슈가 되고 있다. 따라서 센서 노드들의 에너지 소모를 줄이는 MAC 프로토콜과 라우팅 기법이 필요로 한다. 본 논문에서는 X-MAC 프로토콜을 기반에 가상 동기화 기법 추가 하여 주위 환경에 적응적인 센서 MAC 프로토콜을 제안한다. 가상 동기화 기법은 송신 노드가 수신 노드의 활성시간에 맞추어 데이터를 전송하여 송신 노드에서의 프리앰블 전송 횟수를 줄인다. 검증을 위해 NS-2 시뮬레이터를 사용하였으며, 가상 동기화 기법은 기존의 X-MAC보다 10%정도의 에너지 소비의 에너지 효율성을 향상시켰다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제11권1호
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• pp.17-22
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• 2016

중계 네트워크에서는 중계기를 이용하여 송신기로 수신된 신호를 증폭 혹은 복조 후 재변조하여 수신기로 전송하는 역할을 수행한다. 수신기에서는 여러 중계기로부터 수신된 신호를 결합하여 신호를 복조함으로써 통신 성능을 향상 시킬 수 있다. 본 논문에서는 철도환경에서 에너지 할당에 따른 중계 네트워크의 성능을 분석한다. 변조방식은 중계기에서는 동기방식을 사용하고 수신기에서는 비동기 방식을 사용하는 부분차등변조 방식을 적용한다. 중계 네트워크에서 주어진 전체 에너지에 대해 수신기와 중계기의 다양한 에너지 할당에 따른 성능을 분석한다.

• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제15권2호
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• pp.79-84
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• 2017

In a cognitive radio network (CRN), cognitive radio users (CUs) should be powered by a small battery for their operations. The operations of the CU often include spectrum sensing and data transmission. The spectrum sensing process may help the CU avoid a collision with the primary user (PU) and may save the energy that is wasted in transmitting data when the PU is present. However, in a time-slotted manner, the sensing process consumes energy and reduces the time for transmitting data, which degrades the achieved throughput of the CRN. Subsequently, the sensing process does not always offer an advantage in regards to throughput to the CRN. In this paper, we propose a scheme to find an optimal policy (i.e., perform spectrum sensing before transmitting data or transmit data without the sensing process) for maximizing the achieved throughput of the CRN. In the proposed scheme, the data collection period is considered as the main factor effecting on the optimal policy. Simulation results show the advantages of the optimal policy.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제11권3호
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• pp.31-39
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• 2012

이 논문에서는 이동 애드혹 네트워크 환경에서 네트워크 생존시간을 최대화하기 위한 에너지 인지 기반 라우팅 프로토콜을 제안한다. 제안 라우팅 프로토콜은 소스 라우팅 방식을 기반으로 하며, 이동 노드의 송수신 전력 소모량과 배터리 잔량을 소스 노드와 목적지 노드 종단간 고려하여 생존시간이 가장 긴 경로를 선택한다. 이를 위한 새로운 라우팅 비용을 제안하며, 경로 탐색시 발생하는 제어 패킷 오버헤드를 최소화하는 라우팅 프로토콜을 설계한다. 시뮬레이션 결과 제안방식은 전송 홉 수, 전송률, 에너지 소비량 측면에서 기존 방식과 비슷한 수준의 성능을 보이면서, 생존시간 측면에서는 기존 방식 대비 약 20%의 성능향상을 보여준다.