• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제5권3호
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• pp.477-493
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• 2011

The IEEE 802.16 mobile multi-hop relay (MMR) task group 'j' (TGj) has introduced the multi-hop relaying concept in the IEEE 802.16 Wireless MAN, wherein a relay station (RS) is employed to improve network coverage and capacity. Several RSs can be deployed between a base station and mobile stations, and configured to form a tree-like multi-hop topology. In such architecture, we consider the problem of a path selection through which the mobile station in and outside the coverage can communicate with the base station. In this paper, we propose a new path selection algorithm that ensures more efficient distribution of resources such as bandwidth among the relaying nodes for improving the overall performance of the network. Performance of our proposed scheme is compared with the path selection algorithms based on loss rate and the shortest path algorithm. Based on the simulation results using ns-2, we show our proposal significantly improves the performance on throughput, latency and bandwidth consumption.

• 한국항행학회논문지
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• 제12권6호
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• pp.634-639
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• 2008

이동통신 네트워크에서 주된 전력의 소모는 송신 전력이다. 따라서 최근에는 모바일 다중 홉 시스템 및 네트워크 분야에서 전력소모가 효율적인 네트워크 구조에 대한 중요성이 증가하고 있다. 본 논문에서는 M-QAM 신호와 FEC를 적용한 모바일 다중 홉 무선 시스템의 성능을 분석하였다. FEC 기술은 부호화 및 복호화를 위한 추가의 전력을 필요로 하며 통신 노드안에 구현하기 위한 복잡한 기능을 필요로 한다. 성능 평가를 위하여 본 논문에서는 채널 피라미터, 홉의 수, 노두사이의 거리를 함수로 하여 h 홉 중계를 거친 수신된 비트 및 부호어의 에러확률을 평가하였다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제9권6호
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• pp.2095-2110
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• 2015

This paper presents a design for a throughput-efficient online relay selection scheme for dual-hop multi-relay cooperative networks. Problems arise with these networks due to unpredictability of the relaying link quality and high time-consumption to probe the dual-hop link. In this paper, we firstly propose a novel probing and relaying protocol, which greatly reduces the overhead of the dual-hop link estimation by leveraging the wireless broadcasting nature of the network. We then formulate an opportunistic relay selection process for the online decision-making, which uses a tradeoff between obtaining more link information to establish better cooperative relaying and minimizing the time cost for dual-hop link estimation to achieve higher throughput. Dynamic programming is used to construct the throughput-optimal control policy for a typically heterogeneous Rayleigh fading environment, and determines which relay to probe and when to transmit the data. Additionally, we extend the main results to mixed Rayleigh/Rician link scenarios, i.e., where one side of the relaying link experiences Rayleigh fading while the other has Rician distribution. Numerical results validate the effectiveness and superiority of our proposed relaying scheme, e.g., it achieves at least 107% throughput gain compared with the state of the art solution.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2010년도 추계학술대회
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• pp.465-467
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• 2010

This paper proposes MIMO two-way cooperative relay scheme to optimize the end to end capacity in wireless multi-hop mesh network. The basic idea is to perform data transmission via multi-hop relay nodes, in equidistant topology, this method is quite efficient. However, on one hand this topology is very rare in practical situation, on the other hand, in real practical situation where the topology is most likely non equidistant, the end to end capacity significantly degrades due to bottleneck link caused by uneven SNR. Moreover, the end to end capacity degrades at high SNR due to overreach interference from far nodes existing in multi-hop relay networks. In this paper, MIMO two-way cooperative relay in the region of non equidistant nodes is found efficient to improve the end to end capacity. The proposed scheme is validated using numerical simulation.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제7권2호
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• pp.45-52
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• 2006

이동 Ad-hoc 네트워크(Mobile Ad-hoc Network)는 자기 조직화, 기반망에 독립적인 네트워크의 특성상 많은 응용 분야를 가지고 있다. 본 논문에서는 mRelay(Multi-hop Relay) 시스템이라고 명명한 MANET을 위한 멀티미디어 응용 서비스 모델을 제안한다. mRelay 시스템은 무선 멀티미디어 통신 기능을 가진 무인 이동체를 mRelay 단말로 사용하여 멀티흡 통신 기반의 인터넷 연동이 가능한 멀티미디어 서비스를 제공한다. 멀티흡 라우팅 프로토콜인 AODV가 수정되어 mRelay 단말에 적용되었고, mRelay 시스템이 실내에서의 다양한 시나리오 상황에서 기반망 도움 없이 이동 Ad-hoc 네트워크를 구성하고 유지하며, 안정적인 멀티흡 멀티미디어 서비스가 가능함을 보였다. mRelay 시스템은 다양한 이동 Ad-hoc 네트워크의 응용 서비스에 활용될 수 있을 것이다.

• 한국통신학회논문지
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• 제37B권9호
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• pp.723-733
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• 2012

무선 애드 혹 네트워크는 단말의 이동으로 인해 패킷 손실과 전송 지연이 빈번하게 발생하며, 네트워크의 전송 홉 수가 증가할수록 처리율 저하는 더욱 심각해진다. 본 논문에서는 애드 혹 네트워크 성능을 향상시키기 위하여 IEEE 802.16j MMR (Mobile Multi-hop Relay) 기반 애드 혹 네트워크 시스템을 제안한다. 제안하는 무선 애드 혹 네트워크 시스템은 효율적인 데이터 전송을 위하여 Nearnest BS와 Farthest BS 스케줄링 방식을 적응적으로 사용하며, 데이터 손실과 전송 지연을 최소화하기 위한 경로를 선택한다. 제안한 무선 애드 혹 네트워크 시스템의 성능 분석을 위하여 NS-2 시뮬레이터의 LWX (Light Wimax) 모델을 수정하여 제안하는 시스템을 구현하였으며, 실험을 통해 다양한 시나리오에 대한 네트워크 성능을 분석하였다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제11권8호
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• pp.3789-3808
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• 2017

This paper studies a multi-antenna wireless relay network in the presence of a jammer. In this network, the source node transmits signals to the destination node through a multi-antenna relay node which adopts the amplify-and-forward scheme, and the jammer attempts to inject additive signals on all antennas of the relay node. With the linear beamforming scheme at the relay node, this network can be modeled as an equivalent Gaussian arbitrarily varying channel (GAVC). Based on this observation, we deduce the mathematical closed-forms of the capacities for two special cases and the suboptimal achievable rate for the general case, respectively. To reduce complexity, we further propose an optimal structure of the beamforming matrix. In addition, we present a second order cone programming (SOCP)-based algorithm to efficiently compute the optimal beamforming matrix so as to maximize the transmission rate between the source and the destination when the perfect channel state information (CSI) is available. Our numerical simulations show significant improvements of our propose scheme over other baseline ones.

• 디지털콘텐츠학회 논문지
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• 제8권3호
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• pp.323-328
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• 2007

3G 이후의 통신 시스템은 무선 접속을 위하여 100 Mbps 이상을 제공해야 한다. 스마트 안테나 외에도 무선 멀티 홉 네트워크는 셀 크기와 처리율을 증가시키는 방식이다. 예를 들어 지그비 기술은 기기 사이의 저 가격과 저 전력 연결을 제공하며 블루투스에서 제공하는 네트워크 구성보다 큰 메쉬 네트워크를 구축할 수 있다. 무선 메쉬 네트워크를 이용한 홈 임베디드 시스템은 지그비 응용을 위한 큰 시장중의 하나이다. 만약 LOS 경로가 보장되지 않고 높은 주파수를 사용하면 AP와 마지막 노드사이에 직접 연결은 불가능하다. 따라서 멀티 홉 릴레이 기법을 사용하게 되면 AP와 마지막 노드사이의 연결은 가능하게 된다. 본 논문은 AP와 마지막 노드사이의 데이터 릴레이 방식을 연구하였으며 멀티 홉 무선 메쉬 네트워크에서 DSSS/BPSK 시스템의 처리율과 PER 성능을 분석하였다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제19권5호
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• pp.827-834
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• 2024

무선 센서 네트워크에서 사용되는 계층 기반 라우팅 프로토콜인 LEACH는 클러스터 헤드에서 융합된 데이터를 싱크 노드에 싱글 홉으로 전송하기 때문에 네트워크의 크기가 커질수록 싱크 노드까지의 거리가 멀어져 에너지 소모가 크게 증가한다. 또한 이를 해결하기 위한 기존의 멀티 홉 전송 연구들은 다음으로 전송할 노드를 찾고 이 노드를 경유하는 과정에서 역방향 전송의 문제점이 발생한다. 본 논문에서는 싱크 노드와의 거리를 기준으로 중계 노드를 선정하고, 중계 노드와 각 클러스터 헤드 사이에 직선 방향으로 위치한 일반 노드들을 경유하여 중계 노드로 전송하는 멀티 홉 라우팅 기법을 제안한다. 노드 간 전송 거리 감소 및 인접 노드를 경유하는 과정에서 발생하는 역방향 전송 최소화를 통해 기존에 제안되었던 LEACH, EEACP 프로토콜과 비교해 네트워크 수명이 연장되었음을 확인하였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제20권3호
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• pp.182-189
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• 2016

본 논문에서는 해양관측을 위한 멀티 홉 릴레이 네트워크 기반의 부이 시스템을 제안한다. 제안된 시스템은 다양한 센서 모듈과 게이트웨이, 무선 통신부, 원격 모니터링부로 구성된다. 센서 모듈은 다양한 통신 인터페이스와 통합되고 CAN 버스 기반의 단일화된 프로토콜을 통하여 제안하는 부이 시스템의 게이트웨이와 연결된다. 제안한 시스템은 원격 모니터링 사이트와 무선으로 데이터를 주고 받으며 통신 커버리지를 더욱 확대하기 위하여 LTE 통신 및 XBee 메쉬 네트워크 모듈을 사용한다. 필드 테스트를 통하여 제안하는 다중 홉 릴레이 네트워크 기반의 부이 시스템이 다중 홉을 이용하여 부이의 통신 도달 거리를 더욱 확장할 수 있음을 확인할 수 있다.