• Journal of Communications and Networks
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• 제18권5호
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• pp.713-724
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• 2016

Energy consumption has become a main problem of sustainable development in communication networks and how to communicate with high energy efficiency is a significant topic that researchers and network operators commonly concern. In this paper, an energy-efficient multicast algorithm in multi-hop wireless networks is proposed aiming at new generation wireless communications. Traditional multi-hop wireless network design only considers either network efficiency or minimum energy consumption of networks, but rarely the maximum energy efficiency of networks. Different from previous methods, the paper targets maximizing energy efficiency of networks. In order to get optimal energy efficiency to build network multicast, our proposed method tries to maximize network throughput and minimize networks' energy consumption by exploiting network coding and sleeping scheme. Simulation results show that the proposed algorithm has better energy efficiency and performance improvements compared with existing methods.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제11권9호
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• pp.4398-4417
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• 2017

Multi-user Multiple-Input and Multiple-Output (MU-MIMO) has potential for prominently enhancing the capacity of wireless network by simultaneously transmitting to multiple users. User selection is an unavoidable problem which bottlenecks the gain of MU-MIMO to a great extent. Major state-of-the-art works are focusing on improving network throughput by using Channel State Information (CSI), however, the overhead of CSI feedback becomes unacceptable when the number of users is large. Some work does well in balancing tradeoff between complexity and achievable throughput but is lack of consideration of fairness. Current works universally ignore the rational utilizing of time resources, which may lead the improvements of network throughput to a standstill. In this paper, we propose TOUSE, a scalable and fair user selection scheme for MU-MIMO. The core design is dynamic-time-warping-based user selection mechanism for downlink MU-MIMO, which could make full use of concurrent transmitting time. TOUSE also presents a novel data-rate estimation method without any CSI feedback, providing supports for user selections. Simulation result shows that TOUSE significantly outperforms traditional contention-based user selection schemes in both throughput and fairness in an indoor condition.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제29권6호
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• pp.738-748
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• 2002

본 논문에서는, ${\alpha}{\times}{\alpha}$ 출력 버퍼 스위치로 구성된 다단 연결 망(Multistage Interconnection Network, MIN)의 성능 예측 모형을 제안하고, 스위치에 장착된 버퍼의 개수 증가에 따른 성능 향상 추이를 분석하였다. Buffered 스위치 기법은 다단 연결 망 내부의 데이타 충들 문제를 효과적으로 해결할 수 있는 방법으로 널리 알려져 있다. 제안한 성능 예측 모형은 먼저 네트웍 내부 임의 스위치 입력 단에 유입되는 데이타 패킷이 스위치 내부에서 전공되는 유형을 확률적으로 분석하여 수립되었다. 제안한 모형은 스위치에 장착된 버퍼의 개수와 무관하게 출력 버퍼를 장착한 ${\alpha}{\times}{\alpha}$스위치의 성능, 즉 네트웍 성능 평가의 두 가지 주요 요소인 네트웍 정상상태 처리율(Normalized Throughput, NT)과 네트웍 지연시간(Network Delay)의 예측이 가능하고, 나아가서 이들로 구성된 모든 종류의 다단 연결 망 성 분석에 적용이 용이하다. 제안한 수학적 성능 분석 연구의 실효성 검증을 위하여 병행된 시뮬레이션 결과는 상호 미세한 오차 범위 내에서 모형의 예측 데이타와 일치하는 곁과를 보며 분석 모형의 타당성을 입증하였다. 또한, 분석 결과 스위치 내부에 많은 버퍼를 장착할수록 정상상태 처리율의 증가율은 감소하고, 네트웍 지연시간은 증가하는 것으로 나타났다.

• 디지털콘텐츠학회 논문지
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• 제14권3호
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• pp.349-356
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• 2013

최근 스마트폰과 같은 무선통신기기의 급증으로 인하여 IEEE 802.11 Wi-Fi 네트워크에서 인접 네트워크간의 신호간섭현상이 많이 발생하며, 이와 같은 신호간섭현상은 데이터 전송 품질에도 영향을 미친다. 현재 출시되고 있는 다수의 Wi-Fi 관련 제품들은 높은 데이터 전송률 및 넓은 전송범위를 보여주고 있지만, 반면 이 같은 특성은 인접한 무선기기와의 무선신호간섭 확률도 높게 한다. 무선신호간섭은 무선통신 특성상 피하기 어려운 현상이지만 통신기기의 신호전송범위를 작게 함으로서 최소화할 수 있다. 그러나 작은 신호전송범위는 낮은 송신강도를 의미하므로, 이는 낮은 데이터 전송률로 나타나게 된다. 이에 본 논문에서는 신호강도, 전송률, 신호간섭간의 상호 관계를 분석하고, 송신 강도와 전송률의 tradeoff로서 무선기기의 위치 및 RSSI(Received Signal Strength Indication)에 따라 송신강도를 가변적으로 조절하는 가변 커버리지 기반의 Wi-Fi 네트워크 방식을 제안하고, 이의 성능을 시뮬레이션을 통하여 구한다.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제34권3호
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• pp.193-202
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• 2007

본 논문에서는, $a{\times}a$ 출력 버퍼 스위치로 구성되며 핫스팟이 발생하는 다단 연결 망 (Multistage Interconnection Network， MIN)의 성능 예측 모형을 제안하고, 스위치에 장착된 버퍼의 개수 증가에 따른 성능 향상 추이를 분석하였다. 제안한 성능 예측 모형은 먼저 네트워크 내부의 임의 스위치 입력 단에 유입되는 데이타 패킷이 스위치 내부에서 전송되는 유형을 확률적으로 분석하여 수립되었다. 성능분석 모형은 스위치에 장착된 버퍼의 개수와 무관하게 버퍼를 장착한 $a{\times}a$ 스위치의 성능, 네트워크 정상상태 처리율(Normalized Throughput, NT)과 네트워크 지연시간(Network Delay)의 예측이 가능하고, 나아가서 이들로 구성된 모든 종류의 다단 연결망 성능 분석에 적용이 용이하다. 제안한 수학적 성능 분석 연구의 실효성 검증을 위하여 병행된 시abf레이션 결과는 상호 미세한 오차 범위 내에서 모형의 예측 데이타와 일치하는 결과를 보여 분석 모형의 타당성을 입증하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제18권2호
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• pp.303-310
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• 2014

n개의 무선 노드가 랜덤하게 위치한 초 광 대역 애드 혹 네트워크에서의 개선된 용량 스케일링 법칙을 보인다. 먼저, 수정된 계층적 협력 기술이 사용되는 경우를 고려한다. 단위 면적의 밀집 네트워크에서, 유도한 용량 스케일링은 전력 제한된 성격 때문에 특정 동작 영역에서 경로손실 지수 ${\alpha}$에 의존함을 보인다. 또한, 계층적 협력 기술은 2 < ${\alpha}$ < 3에서 우월하지만 ${\alpha}{\geq}3$에 대해서는 다중 홉 라우팅을 사용하는 것이 더 높은 용량을 취득함이 밝혀진다. 둘째로, m개의 기지국이 초 광 대역 네트워크에 균일하게 분포한 경우, 인프라 구조의 영향 및 이득을 분석한다. 이때, 모든 동작 영역에 대해 전력 제한된 성격 때문에, 유도한 용량 스케일링은 ${\alpha}$에 의존한다. 게다가, 변수 m이 특정 레벨 이상일 때 전체 용량이 m과 함께 선형적으로 스케일함을 보인다. 그러므로 계층적 협력 또는 인프라 구조의 사용은 특정 조건에서 초 광 대역 네트워크의 용량을 개선하는데 도움이 된다.

• 한국통신학회논문지
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• 제37권8B호
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• pp.677-686
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• 2012

In the presence of a high power cellular network, picocells are added to a Macro-cell layout aiming to enhance total system throughput from cell-splitting. While because of the different transmission power between macrocell and picocell, and co-channel interference challenges between the existing macrocell and the new low power node-picocell, these problems result in no substantive improvement to total system effective throughput. Some works have investigated on these problems. Pico Cell Range Expansion (CRE) technique tries to employ some methods (such as adding a bias for Pico cell RSRP) to drive to offload some UEs to camp on picocells. In this work, we propose two solution schemes (including cell selection method, channel allocation and serving process) and combine new adaptive frequency partitioning reuse scheme to improve the total system throughput. In the simulation, we evaluate the performances of heterogeneous networks for downlink transmission in terms of channel utilization per cell (pico and macro), call blocking probability, outage probability and effective throughput. The simulation results show that the call blocking probability and outage probability are reduced remarkably and the throughput is increased effectively.

• 전자공학회논문지
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• 제50권2호
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• pp.104-113
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• 2013

60GHz 멀티-기가비트 WPAN 시스템을 위한 고속 QC-LDPC 복호기의 구조를 제안한다. 제안한 QC-LDPC 복호기 설계를 위하여 4 블록-병렬 계층 복호 기술과 fixed wire network 기술이 적용 되었다. 2단 파이프라이닝과 4 블록-병렬 계층 복호기술은 동작 주파수와 데이터 처리량을 개선시키는데에 큰 효과가 있다. 또한 본 제안한 복호기 구조에서 스위치 네트워크를 구현하여 위하여 fixed wire network로 간단하게 구현될 수 있으면 하드웨어 복잡도를 크게 감소시킬 수 있다. 제안한 672-비트, rate-1/2인 QC-LDPC 복호기 구조는 90-nm CMOS 표준 셀을 이용해 설계 및 합성하였다. 성능 분석 결과 제안한 QC-LDPC 복호기 구조는 794K 게이트를 가지며 클락 속도 290MHz 에서 작동한다. 12-iteration일 때 데이터 처리율은 3.9 Gbps 이며 60GHz WPAN 시스템에 적용되어 사용 될 수 있다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제11권6호
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• pp.81-86
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• 2011

네트워크 코딩위에서의 TCP 성능문제를 해결하기 위해 제안된 가장 잘 알려진 방식에서는 네트워크 코딩 계층이 혁신적인(innovative) 선형 결합을 수신하면 새로 디코드 된 패킷이 없다 하더라도 승인을 보낸다. 이 방식은 매우 효과적이지만 실제로 구현될 때에는 패킷 헤더 크기의 제한으로 인해 코딩 윈도우 크기를 제한해야 하므로 패킷 순서 바뀜 현상이 많이 발생할 때 성능이 저하될 수 있다. 본 연구에서는 네트워크 코딩 환경에서도 패킷 순서 바뀜 현상과 관련된 문제를 다루기 위해서는 중복승인을 사용하지 않고 타이머에 의존하는 TCP가 필요함을 주장한다. 또한 이러한 TCP를 위한 새로운 네트워크 코딩계층을 제안한다. 모의실험 결과는 두 개의 경로를 사용하는 라우팅 환경에서 패킷 순서가 바뀌어 수신되는 패턴에 따라 최대 19%까지 성능이 개선됨을 보여준다.

• 한국통신학회논문지
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• 제28권8B호
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• pp.691-698
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• 2003

네트워크의 QoS를 지원하기 위해서는 환경변화에 동적으로 대처할 수 있는 자원관리 시스템이 필요하며, 이를 위해 고전적인 제어기술 분야에 사용되는 적응적인 시스템을 도입할 수 있다. 제어기술의 적용을 위해서는 네트워크의 대역폭 할당에 따른 전송률 응답특성을 구현해주는 모델의 개발이 필수적이라고 할 수 있다. 본 연구에서는 두 가지 방식의 네트워크 모델을 제안하였다. 첫째는 "동적 시스템 모델"이며 다른 하나는 "통계학적 모델"이다. 동적 시스템 모델은 네트워크의 동적 특성을 고려하여 도입하였으며, 통계학적 모델은 측정된 전송량 데이터의 분포를 고려하여 도입하였다. 제시된 두 모델의 인자 결정을 위해 최적화 기법을 사용하였으며, 제시된 두 모델이 실제 네트워크의 동작과 유사함을 살펴보았다.