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인공 잡음 및 송수신기 보호 구역을 활용한 보안 성능 향상
채승호,Chae, Seong Ho 한국정보통신학회 2016 한국정보통신학회논문지 Vol.20 No.3
The network interference gives positive and negative effects to security and QoS simultaneously by disturbing the decoding of receiver and eavesdropper. The transmission of artificial noise enables to indirectly control these contradicting effects. This paper proposed the secrecy enhancement technique via artificial noise with protected zones of transmitter and receiver and investigated its gain by using stochastic geometry. For given arbitrary artificial noise power ratio, we first analyzed connection outage probability and secrecy outage probability for four different scenarios (separated, overlapped, included secrecy protected zones- type A, B) according to distance and size of protected zones of the transmitter and receiver. We then derive the secrecy transmission rate and find the optimal artificial noise power ratio to maximize it. Finally, with numerical examples, we investigate the effects of the system parameters such as size of protected zones of transmitter and receiver on the optimal artificial noise power ratio. 네트워크 간섭은 수신기 및 도청기의 디코딩을 방해함에 따라, 보안 및 서비스 품질에 긍정 및 부정적 영향을 동시에 미친다. 인공 잡음의 전송은 이러한 네트워크 간섭의 상충되는 영향을 간접적으로 제어 가능하게 한다. 본 논문은 송수신기 보안 보호 구역 및 인공 잡음 전송을 활용한 보안 성능 향상 기법을 제안하고, 확률 기하 이론을 통해 성능 이득을 분석한다. 먼저, 송수신기 사이 거리, 송수신기 보호 구역 크기에 따른 서로 다른 4가지 시나리오에 대해, 임의의 인공 잡음 전송에 대한 연결 실패 확률과 보안 실패 확률을 분석한다. 다음으로, 보안 전송율을 분석하고, 이의 최대화를 위한 최적 인공 잡음 전송 전력비를 찾는다. 마지막으로, 시뮬레이션을 통해, 보호 구역 크기와 같은 다양한 시스템 파라미터들의 최적 인공 잡음 전송 전력비에 대한 영향을 살펴본다.
랜덤 애드혹 네트워크를 위한 OFDMA 기반 다중 라디오 접속 제어
채승호(Seong Ho Chae),김태훈(Taehoon Kim),홍준표(Jun-Pyo Hong) 한국통신학회 2021 한국통신학회 학술대회논문집 Vol.2021 No.2
최근, 무선 라디오 접속 기술의 발전과 함께 다양한 형태의 무선 라디오 기술들이 혼재하고 있다. 본 논문에서는 랜덤 애드혹 네트워크를 의한 OFDMA 기반 다중 라디오 접속 제어 기법을 제안하고, 확률 기하 이론을 활용하여 네트워크 수율 및 최적 라디오 접속 모드 선택 확률을 분석한다.
고밀도 다중 안테나 D2D 네트워크를 위한 분산 기회적 스케쥴링
채승호(Seong Ho Chae),김태훈(Taehoon Kim),정방철(Bang Chul Jung) 한국통신학회 2021 한국통신학회 학술대회논문집 Vol.2021 No.2
본 논문에서는 고밀도 다중 안테나 D2D (Device-to-Device) 네트워크를 위한 분산 기회적 스케쥴링 기법을 제안한다. 제안 기법은 간섭 및 원하는 신호 크기에 대한 임계값을 활용하여, 개의 디바이스 페어를 분산적, 기회적, 순차적인 방법으로 선택한다. 순차적인 D2D 페어 선택 단계에서는 각 D2D 페어들은 다중 안테나를 활용하여 이전 선택 단계에서 선택된 사용자들에게 주고 받는 간섭이 최소화 되도록 안테나를 선택한다. 모의 실험결과를 통해, 제안한 기법이 기존 기회적 스케쥴링 기법들에 비해 더욱 효과적으로 간섭 및 원하는 신호를 제어함으로써, 우수한 sum rate을 얻을 수 있음을 보였다.
셀룰라 IoT 네트워크를 위한 파일럿 지원 기회적 전송 기반 임의 접속 기법
김태훈,채승호,Kim, Taehoon,Chae, Seong Ho 한국정보통신학회 2019 한국정보통신학회논문지 Vol.23 No.10
최근 5세대 이동통신 시스템은 4차 산업혁명의 핵심 요소로 큰 주목을 받고 있다. 본 논문에서는, 이동통신 시스템에서 사물인터넷 시나리오를 지원하기 위해 파일럿 지원 기회적 전송 기반의 새로운 임의 접속 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 임의 접속 절차 3단계에서 데이터 패킷을 전송할 때 다수 개의 상향링크 자원 중 하나의 자원을 임의로 선택하여 기회적 전송을 하는 동시에 데이터 복호를 위해 각 데이터 패킷에 다중화하는 상향링크 파일럿 신호 또한 임의로 선택하게 함으로써 패킷 충돌 확률을 획기적으로 낮추는 것을 주요 특징으로 한다. 확률 모델을 이용하여 패킷 충돌 확률 및 상향링크 자원 효율 관점에서 제안한 기법을 수학적으로 분석 하고, 모의실험을 통해 분석의 유효성을 확인하고 제안 기법의 우수성을 입증한다. Recently, 5G cellular systems have been attracted great attention as a key enabler for Industry 4.0. In this paper, we propose a novel random access based on pilot-assisted opportunistic transmission to support internet-of-things (IoT) scenario in cellular networks. A key feature of our proposed scheme is to enable each of IoT devices to attempt opportunistic transmission of its data packet in Step 3 with randomly selected uplink pilot signal. Both the opportunistic transmission and the pilot randomization in Step 3 are effective to significantly mitigate the occurrence of packet collisions. We mathematically analyze our proposed scheme in terms of packet collision probability and uplink resource efficiency. Through simulations, we verify the validity of our analysis and evaluate the performance of our proposed scheme. Numerical results show that our proposed scheme outperforms other competitive schemes.
확률 기하 이론 기반 비지상 통신 네트워크 모델링 및 성능 분석
김동진(Dongjin Kim),채승호(Seong Ho Chae),정방철(Bang Chul Jung),이호원(Howon Lee),조정호(Jungho Cho),이성규(Seongkyu Lee) 한국통신학회 2021 한국통신학회 학술대회논문집 Vol.2021 No.6
최근, 위성의 소형화 및 발사 비용 감소와 함께, 비지상 위성 통신 네트워크에 대한 관심이 급격히 증가하고 있다. 최근, 확률 기하 이론(stochastic geometry)을 활용하여 위성 통신 네트워크를 분석하려는 시도들이 있다. 본 논문은 확률 기하 이론을 활용하여 다운링크 위성 통신 네트워크를 푸아송 포인트 프로세스로 모델링하고 모의 실험을 통해 커버리지 확률 성능을 분석하였다.