• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제34권6호
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• pp.423-434
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• 2007

차량 애드혹 네트워크는 이동 애드혹 네트워크의 한 종류로서 ITS를 위한 핵심 기술이다. 차량 애드혹 네트워크는 기반시설의 도움 없이 차량 간의 무선통신을 통해 임시적으로 구성되며 메시지 중계 노드로 선정된 차량들을 통해 메시지가 전파된다. 그러나 차량 애드혹 네트워크는 기존의 이동 애드혹 네트워크 보다 네트워크 토폴로지와 노드밀도의 변화가 아주 심하다. 따라서, 멀티-홉 브로드캐스트를 통해 메시지를 신속히 전파하기 위해서는 효과적인 릴레이 노드 선정기법이 요구된다. 본 논문에서는 차량 애드혹 네트워크에서 효율적으로 메시지를 전파하기 위한 경쟁윈도우 기반 멀티-홉 브로드캐스트 기법을 제안한다. 제안한 기법은 각 노드가 최적화된 경쟁윈도우를 계산하고 노드들 간의 경쟁을 통해 최적의 릴레이 노드가 선정되도록 한다. 실험결과, 제안한 기법은 기존의 거리기반 결정적 멀티-홉 브로드캐스트 기법에 비하여 종단간 메시지 전파 지연시간과 네트워크 부하 면에서 우수한 성능을 보였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제37B권12호
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• pp.1128-1137
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• 2012

본 논문에서는 노드의 이동성이 크고 노드의 밀도가 균일 하지 않은 애드혹 네트워크에서 라우팅 성능을 개선하기 위해 노드의 이동성과 밀도를 고려하여 OLSR(Optimized Link State Routing) 의 MPR(Multi-Point Relay) 선택방법을 개선할 수 있는 방법을 제안한다. OLSR의 MPR 선택 방법은 노드의 이동성과 밀도에 무관하게 2홉 이웃 노드를 많이 포함하는 노드를 위주로 선택한다. 하지만 노드가 이동성을 갖는 경우에 이동성이 큰 노드를 MPR로 선택할 경우 성능이 저하될 수 있다. 또한 노드의 밀도가 균일 하지 않은 경우에는 밀도가 높은 지역의 노드들이 우선적으로 MPR로 선택되면 네트워크 전체의 성능을 향상시킬 수 있다. 따라서 본 논문에서는 노드의 이동성과 밀도를 Hello 메시지 교환을 통해 측정하고 노드의 이동성과 밀도를 반영하여 MPR 선택에 우선순위를 부여하는 방법을 제안한다. 본 논문에서 제안한 MPR 선택 방법의 성능을 알아보기 위해 OPNET을 활용하여 시뮬레이션을 수행하고 제안 방법의 성능이 가장 우수함을 보인다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제11권5호
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• pp.433-444
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• 2009

The bi-directional relay channel is the natural extension of a three-terminal relay channel where node a transmits to node b with the help of a relay r to allow for two-way communication between nodes a and b. That is, in a bi-directional relay channel, a and b wish to exchange independent messages over a shared channel with the help of a relay r. The rates at which this communication may reliably take place depend on the assumptions made on the relay processing abilities. We overview information theoretic limits of the bi-directional relay channel under a variety of conditions, before focusing on half-duplex nodes in which communication takes place in a number of temporal phases (resulting in protocols), and nodes may forward messages in four manners. The relay-forwarding considered are: Amplify and forward (AF), decode and forward (DF), compress and forward (CF), and mixed forward. The last scheme is a combination of CF in one direction and DF in the other. We derive inner and outer bounds to the capacity region of the bi-directional relay channel for three temporal protocols under these four relaying schemes. The first protocol is a two phase protocol where a and b simultaneously transmit during the first phase and the relay r alone transmits during the second. The second protocol considers sequential transmissions from a and b followed by a transmission from the relay while the third protocol is a hybrid of the first two protocols and has four phases. We provide a comprehensive treatment of protocols in Gaussian noise, obtaining their respective achievable rate regions, outer bounds, and their relative performance under different SNR and relay geometries.

• 한국통신학회논문지
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• 제36권6A호
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• pp.558-567
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• 2011

본 논문에서는 Type 1 relay를 이용하는 3GPP (3rd Generation Pattnership Project) LTE Long Term Evolution)-Advanced 시스템을 위한 부분 전이중 (partial full duplex) relay 기법을 제안한다. Type 1 relay는 백홀 링크 (backhaul link)와 액세스 링크 (access link)가 같은 대역을 이용하는 inband relay로 동시에 백홀 링크와 액세스 링크에서 송수신 하는 경우에 self-interference가 발생하여 수신 성능이 크게 열화되기 때문에 동시에 송수신할 수 없다. 이와 같은 특징 때문에 Type 1 relay는 eNB (evolved NodeB)가 동기 신호를 송신할 때, 자신에게 접속하고 있는 R-UE (Relay-User Equipment)에게 동기 신호를 송신해야 하는 특정에 의해서 eNB가 송신하는 동기 신호를 수신할 수 없어 셀 ID (Identity)를 검출할 수 없는 문제점을 갖는다. 따라서, 이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 논문에서는 eNB와 Type 1 relay가 동기 신호를 송신하는 subframe에서만 Type 1 relay가 동시에 송수신하는 부분 전이중 relay 기법을 제안한다. 또한, 동시에 Type 1 relay가 백홀 링크와 액세스 링크에서 송수신하여 발생하는 self-interference를 제거하기 위하여 Type 1 relay의 송수신 안테나 사이의 공간적 분리 (geometric isolation)와 SIC (Self-Interference Cancellation) 방식을 적용하고, SIC의 성능을 높이기 위한 정확한 채널 추정 방안으로 부분 채널 추정 (partial channel estimation) 기법을 제안하며, 다양한 환경에서의 성능 평가를 통해 제안된 방식이 Type 1 relay를 이용하는 3GPP LTE-Advanced 시스템에서 매우 유용한 것을 입증하였다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제11권6호
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• pp.2889-2909
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• 2017

Wireless sensor networks (WSNs) have attracted lots of attention in recent years due to their potential for various applications. In this paper, we seek how to efficiently deploy relay nodes into traditional static WSNs with constrained locations, aiming to satisfy specific requirements of the industry, such as average energy consumption and average network reliability. This constrained relay node deployment problem (CRNDP) is known as NP-hard optimization problem in the literature. We consider addressing this multi-objective (MO) optimization problem with an improved Artificial Bee Colony (ABC) algorithm with a linear local search (MOABCLLS), which is an extension of an improved ABC and applies two strategies of MO optimization. In order to verify the effectiveness of the MOABCLLS, two versions of MO ABC, two additional standard genetic algorithms, NSGA-II and SPEA2, and two different MO trajectory algorithms are included for comparison. We employ these metaheuristics on a test data set obtained from the literature. For an in-depth analysis of the behavior of the MOABCLLS compared to traditional methodologies, a statistical procedure is utilized to analyze the results. After studying the results, it is concluded that constrained relay node deployment using the MOABCLLS outperforms the performance of the other algorithms, based on two MO quality metrics: hypervolume and coverage of two sets.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제43권9호
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• pp.88-98
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• 2006

VANET은 MANET과 달리 노드의 고속 이동성, 노드 밀도, 네트워크 토폴로지의 빈번한 변화와 같은 차량 환경 고유의 특징을 가진다. 이러한 특징들은 MANET의 네트워크 토폴로지 기반 프로토콜을 VANET에 적용할 수 없는 주요 원인이 된다. 본 논문에서는 영역 기반 릴레이 노드 선택 알고리즘을 사용한 긴급경고메시지 브로드캐스팅 프로토콜을 제안하였다. 영역 기반 릴레이 노드 선택 알고리즘은 긴급 경고 메시지를 전달하는 릴레이 노드가 통신 영역의 가장 자리에 위치하지 않더라도 최적의 전달 대기 시간을 부여함으로써 종단간 메시지 전달 지연 시간을 최소화 할 수 있다. 또한, 긴급경고메시지 브로드캐스팅을 위한 제어 메시지 교환이 필요 없기 때문에 낮은 네트워크 부하를 가진다. 제안한 알고리즘은 낮은 노드 밀도와 짧은 전송 거리의 VANET 환경에서도 종단간 메시지 전달 지연 시간을 줄여 줄 수 있다.

• 전기학회논문지
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• 제58권6호
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• pp.1238-1240
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• 2009

In the wireless sensor network, cooperative transmission is an effective technique to combat multi-path fading and reduce transmitted power. Relay selection and power allocation are important technical issues to determine the performance of cooperative transmission. In this paper, we proposed a new multi-relay selection and power allocation algorithm to increase network lifetime. The proposed relay selection scheme minimizes the transmitted power and increase the network lifetime by considering residual power as well as channel conditions. Simulation results show that proposed algorithm obtains much longer network lifetime than the conventional algorithm.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제3권2호
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• pp.147-162
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• 2009

In this paper, we propose a Cooperative Transmission Strategy using Entropy-based Relay Selection in Mobile Ad-hoc Wireless Sensor Networks(MAWSN) with Rayleigh Fading Environments. The main features and contributions of the proposed cooperative transmission strategy are as follows. First, entropy-based relay selection is used to improve data transmission reliability from a source node to a destination node. Second, we present a theoretical analysis model for the proposed cooperative transmission strategy with the outage probability of the end-to-end performance. The performance of our protocol is evaluated using analysis and simulation.

• ETRI Journal
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• 제36권4호
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• pp.625-634
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• 2014

This paper studies a dual-hop multiple-access relay network where two independent source nodes transmit information to a common destination node with the aid of multiple single-antenna amplify-and-forward relays. Each relay node is subject to an individual power constraint. We focus on the design of distributed beamforming schemes for the relays to support the transmission rate requirements of the two sources. To this end, we first characterize the achievable rate region for this network via solving a sequence of corner point optimization problems proposed in this paper. We also develop several low-complexity suboptimal schemes in closed form. Two inner bounds of the achievable rate region are theoretically shown to be approximately optimal in two special scenarios. Finally, numerical results demonstrate the effectiveness of our proposed approaches.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제49권5호
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• pp.72-76
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• 2012

이동성이 있는 센서 노드로 구성 된 센서 네트워크를 효율적으로 사용하기 위하여 고려해야 할 사항 중 중요한 것이 자원의 효율적인 사용과 신호를 빠르고 정확하게 보내는 것이다. 본 논문에서는 무선 센서 네트워크 내에서 SNR(Signal to Noise Ratio)과 릴레이 노드의 신호 증폭률 그리고 노드와 노드 간 직접적으로 통신하는 경우 경로의 이득의 변화에 따른 무선 센서 네트워크의 특성에 대하여 분석하고 다수의 협동 릴레이 노드가 존재할 때 선택기준을 제시하고 이에 따른 영향을 정량적으로 평가하였다.