• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제18권4호
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• pp.922-937
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• 2024

Maritime activities are on the rise, there is a growing demand for high-quality communication services that can cover larger areas. However, the transmission of high data rates to maritime users is challenging due to path loss from land base stations, which limits the transmission power. To overcome this challenge, researchers have been exploring the use of buoys in a marine environment as relays for communication technology. This paper proposes a simulation-based approach to investigate the impact of various beamwidths on communication performance when using a buoy as a relay. The objective is to determine the optimal beamwidth that yields the highest data rate for the target location. The approach is based on an offshore wave model where the direction of the buoy changes according to the height of the wave. The study investigates the performance of the relay in the downlink situation using receive beamforming, and the capacity at the user in the three-hop situation is verified using an amplify-and-forward (AF) relay that uses transmit beamforming to the user. The simulation results suggest that the beamwidth of the relay should be adjusted according to the wave conditions to optimize the data rate and relay position that satisfies a data rate superior to the direct path to the target position. Using a buoy as a relay can be a promising solution for enhancing maritime communications, and the simulation-based approach proposed in this paper can provide insights into how to optimize beamwidth for effective communication system design and implementation. In conclusion, the study results suggest that the use of buoys as relays for maritime communication is a feasible solution for expanding coverage and enhancing communication quality. The proposed simulation-based approach provides a useful tool for identifying relay beamwidths for achieving higher data rates in different wave conditions. These findings have significant implications for the design and deployment of communication systems in maritime environments.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제17권5호
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• pp.25-33
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• 2017

NOMA (Non-orthogonal multiple access) 시스템은 스펙트럼 효율이 높기 때문에 제5세대 이동통신 방식에서 다중화 방식으로 채택이 매우 유력하다. 본 논문에서는 사용자를 릴레이로 채택한 협동 NOMA 시스템에서 오수신율을 최소화하기 위한 최적의 전력 할당 방법에 관하여 연구하였다. 먼저 릴레이 사용자 및 선택 결합을 갖는 목적지 사용자의 오수신율을 유도한 후, 이를 바탕으로 협동 NOMA 시스템의 오수신율을 유도하였다. 해석적으로 유도한 결과는 Monte Carlo 시뮬레이션한 결과로 입증하였다. 유도한 시스템의 오수신율은 Convex 함수가 되기 때문에, 오수신율을 최저로 하는 전력할당 값을 최적의 전력할당 계수로 구하였다. 수치적인 계산 결과 목적지 사용자가 요구하는 전송용량이 커질수록 최적의 전력할당 계수가 증가하는 것을 알 수 있었다. 그리고 목적지 사용자의 전송용량이 고정된 경우, 릴레이 사용자가 요구하는 전송용량이 증가할수록 최적의 전력 할당계수는 감소하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제40권10호
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• pp.2102-2112
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• 2015

본 논문은 통신 중계를 활용한 항법시스템에서 위치정확도 향상을 위한 측위 알고리즘을 제안한다. 중계 기반 항법시스템은 측위의 기준점이 되는 구성요소들이 한쪽 방향으로 분포하며 삼각측량법에 의해 위치가 계산되므로 시스템의 구조적 특성에 의한 수직오차가 수평오차에 비해 상대적으로 크게 발생한다. 제안하는 가상 기준점을 활용한 측위 알고리즘에서는 항법메시지로부터 송신한 기준국의 위치와 기 추정된 사용자의 위치를 기준으로 새로운 가상의 기준점을 생성하고 이를 활용해 사용자의 위치를 재추정한다. 가상의 기준점은 기 추정된 사용자의 위치로부터 거리가 가장 인접한 기준국을 선택함으로써 기하학적 요인에 의한 영향을 최소화하도록 하였다. 이를 통해 기준점들의 방향을 공중 및 지상으로 다원화함으로써 기하학적 요인에 의한 수직오차를 감소시켰으며, 기존 중계 기반의 항법시스템보다 정확한 위치추정이 가능하다. 본 논문에서는 모의실험을 통해 사용자의 위치정확도가 향상됨을 확인하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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• pp.370-371
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• 2011

This paper proposed an under-voltage relay algorithm module for a network based protective relay simulator. The simulation system is based on the client-server paradigm. The relaying simulator which consists of server-side relay models and user interface provides network-based simulation environment for a variety of protective relaying algorithms. The performance of the relay algorithm was verified by comparing the results of under-voltage relay algorithm in the simulator with the results of the C language implementation.

• 전기학회논문지
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• 제56권2호
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• pp.240-247
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• 2007

This paper presents an implementation of the generator protective relay using Real Time Digital Simulator (RTDS) user defined component (UDC) model designed to facilitate the investigation and evaluation of protective relays. The UDC for RTDS is a convenient model that allows user to develop new component models and run them on the RTDS. The developed model has major features related to the development of six models such as distance, frequency, reverse power, volts per Hz, over voltage, and out-of-step relays. Also, the generator relay models have been used to support and enhance power engineering education at both the undergraduate and graduate levels. The developed model functions are verified and tested by both static test and dynamic test. The simulation results show the capabilities of the developed generator relay using RTDS UDC.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제49권6호
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• pp.15-26
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• 2012

본 논문에서는 개선된 AF(Amplify-and-Forward)와 DF(Decode-and-Forward) Relay 프로토콜을 결합한 다중 사용자 MIMO (Multiple Input Multiple Output) Relay 네트워크에서 간섭 제거 기술을 논의 한다. 간섭 제거 기술은 Relay 노드가 적용된 전체 전송 시스템의 오류 성능을 향상시키기 위해 eNB(evolved NodeB), Relay 노드(RN: Relay Node)와 UE(User Equipment)에 의해 이루어진다. 간섭 제거를 수행하기 위해 ZF(Zero Forcing), MMSE(Minimum Mean Square Error), SIC(Successive Interference Cancellation)와 OSIC(Ordered Successive Interference Cancellation)가 적용된 DPC(Dirty Paper Coding)와 THP(Thomilson Harashima Precoding)를 사용하였다. 이러한 기본적인 기술이 적용된 Relay 노드 기능들이 연구되고 개선된다. 협력 Relay 노드에서 두 계층 간의 간섭 제거를 강화한 DF는 성능을 향상시킨다. eNB와 RN간의 가중치 벡터를 사용하여 간섭 제거가 수행된다. 연구 최종 결과, 기존의 알고리즘과 비교하여 제안된 알고리즘이 낮은 SNR에서 더 좋은 성능을 나타냈다. 모의실험 결과 LTE-Advanced 시스템에서 제안된 기법이 오류 성능 면에서 상당한 향상을 나타냈다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제10권5호
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• pp.147-151
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• 2010

논문에서는 양방향 중계기 통신에서 사용자와 중계기의 채널 환경을 기준으로 중계기의 QoS(Quality of Service)를 만족시키도록 하는 적응형 변조 기법을 이용한 네트워크 부호화 기반 양방향 중계기 통신을 제안한다. 양방향 중계기 통신은 두 사용자가 중계기의 도움을 받아 서로의 데이터를 교환하는 통신 방식이다. 네트워크 부호화를 이용한 양방향 중계기 통신은 기존의 양방향 통신에 비해 데이터 전송에 필요한 시간을 줄임으로써 높은 처리량(throughput)을 얻을 수 있다. 본 논문에서는 사용자와 중계기간의 채널 환경를 기준으로 M-QAM(Quadrature Amplitude Modulation) 변조 기법을 이용하여 시스템의 QoS를 만족시키는 적응형 변조 방법을 제안한다. 모의 실험을 통해 제안한 방식이 시스템이 원하는 QoS를 만족시킴을 보인다.

• IEIE Transactions on Smart Processing and Computing
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• 제1권2호
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• pp.117-124
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• 2012

A client collaboration (CC) system is proposed for a user relay system. The proposed scheme focuses on the management of transmit power and leakage interference. In the proposed CC system, edge users transmit signals to the masters considered as user relays. The masters relay the signals of the edge users to the base station using the resource blocks (RBs) that are assigned to the edge users. The leakage interference and power consumption were analyzed in the CC system. In addition, an optimal master location problem was formulated based on the signal-to-leakage-plus-noise ratio (SLNR). Because the optimal master location problem is quite complex, a sub-optimal master location problem was proposed and a closed-form sub-optimal master location was obtained. The edge users generate smaller leakage interference and power consumption in the proposed CC system compared to the system without the CC. The numerical results showed that the edge users generate smaller leakage interference and power consumption in the proposed CC system compared to the system without the CC, and the average throughput increases.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제16권1호
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• pp.221-225
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• 2016

본 논문은 자동차용 퓨즈 및 릴레이 박스의 취부상태를 검사하기 위한 비전시스템의 구현 예를 보여준다. 검사를 위한 vision system은 영상 취득부와 검사 알고리즘, 그리고 사용자 인터페이스의 세 부분으로 구성된다. 영상 취득부는 box의 영상을 grabbing하는 부분으로 조명부와 광학부로 이루어진다. 검사 알고리즘은 영상을 이용하여 검사작업을 수행하는 부분이다. 사용자 인터페이스는 fuse & relay box의 모양과 부착되는 fuse와 relay를 등록하기 위한 사용자 인터페이스와 검사 작업을 수행하기 위한 사용자 인터페이스 두 부분으로 이루어진다. 본 연구에서 제시하는 검사 알고리즘은 신뢰도가 높아 실제 생산 현장에 사용이 가능하다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제11권10호
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• pp.4865-4886
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• 2017

The user experience of practical indoor power line communication (PLC) applications is greatly affected by the system quality-of-service (QoS) criteria. With a general broadcast-and-multi-access (BMA) relay scheme, in this work we investigate the joint source and relay power optimization of the amplify-and-forward (AF) relay systems used under indoor broad-band PLC environments. To achieve both time diversity and spatial diversity from the relay-involved PLC channel, which is time-varying in nature, the source node has been configured to transmit an identical message twice in the first and second signalling phase, respectively. The QoS constrained power allocation problem is not convex, which makes the global optimal solution is computationally intractable. To solve this problem, an alternating optimization (AO) method has been adopted and decomposes this problem into three convex/quasi-convex sub-problems. Simulation results show the fast convergence and short delay of the proposed algorithm under realistic relay-involved PLC channels. Compared with the two-hop and broadcast-and-forward (BF) relay systems, the proposed general relay system meets the same QoS requirement with less network power assumption.