멀티캐스트와 브로드캐스트 서비스의 성능 향상을 위한 모바일 와이맥스 중계 시스템

조치현(Chi Hyun Cho),윤희용(Hee Yong Youn) 한국정보과학회 2008 정보과학회논문지 : 정보통신 Vol.35 No.3

무선 네트워크 기술 발달은 다양한 모바일 서비스 환경에서 시간과 장소에 상관없이 끊김 없는 고속의 무선 통신 서비스를 가능하게 해주었다. 하지만 이와 같은 무선 네트워크 기술은 유선 네트워크와는 달리 고가의 제한된 대역폭을 사용한다. IEEE802.16e 표준 기반의 모바일 와이맥스에서 지원하는 MBS(Multicast Broadcast Service) 기술은 다운링크 채널을 공유하여 다수의 사용자에게 효율적인 데이타 서비스를 지원할 수 있기 때문에 이러한 제한된 대역폭의 한계를 극복할 수 있게 해준다. 그럼에도 불구하고 서비스 커버지리나 채널의 상태에 따라 쉽게 영향을 받는 전송률에 관한 문제는 여전히 남아 있다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 모바일 와이맥스의 중계 시스템을 소개하고, AMC(adaptive modulation and coding)을 이용하여 MBS의 성능을 향상 시킬 수 있는 중계 시스템을 제안한다. NS-2 컴퓨터 시뮬레이터를 이용한 실험 결과는 제안하는 MBS 중계 시스템의 성능이 기존의 시스템보다 전송률과 전송시간 측면에서 크게 향상됨을 보여준다. The development of wireless network technology allows high data rate seamless communication irrespective of the place and time in various emerging mobile service environment. Unlike wired networks, however, wireless networks utilize expensive limited bandwidth. MBS (Multicast Broadcast Service), which is supported by mobile WiMAX system based on IEEE802.16e, overcomes this problem using a shared downlink channel for efficiently supporting a number of users. However, the coverage and throughput of the system are significantly affected by the channel condition. In this paper we propose on MBS system employing Mobile Multi-Hop Relay (MMR) and adaptive modulation and coding (AMC) scheme. The result of NS-2 computer simulation shows that the throughput and transmission time are substantially improved by the proposed approach compared to the existing MBS system.

유전자 알고리즘을 사용한 안테나 고차 변압 회로 구성과 변압 회로를 사용한 Wheeler Cap 효율 측정법

조치현,추호성,박익모,강진섭,Cho Chi-Hyun,Choo Ho-Sung,Park Ik-Mo,Kang Jin-Seob 한국전자파학회 2006 한국전자파학회논문지 Vol.17 No.8

일반적으로 소형 안테나의 효율 측정에는 Wheeler cap 측정법이 많이 사용되지만 이 방법은 안테나의 동작 원리가 복잡할 경우 정확한 효율을 측정할 수 없는 단점이 있다. 그러나 고차 회로를 이용하여 안테나의 입력 임피던스를 정확히 나타낼 수 있으면 보다 정확한 안테나의 효율 측정이 가능하다. 본 논문에서는 변압기 회로를 이용하여 보다 쉽게 고차 회로를 구성할 수 있는 고차 회로 모델 구성법과 이를 최적화하는데 소요되는 시간단축과 정확성 향상을 위한 각 소자 값들의 효과적인 초기 값 설정 방법을 제안하였다. 고차 회로 모델의 각 소자 값들을 최적화하기 위해 유전자 알고리즘을 이용하였으며, 제안된 방법을 수동형 RFID 태그 안테나의 효율 측정을 통해 검증하였다. Generally, the Wheeler cap method is used to measure the efficiency of small antennas. This method often gives an unreliable efficiency when the antenna has a complicated operating principle. However, if the high-order circuit model which more closely represents the input impedance of the antenna is used in Wheeler cap method, then more accurate efficiency can be achieved. In this paper, we propose a novel method that can build the high-order circuit model using transformer circuits with the genetic algorithm(GA). To efficiently reduce the searching space in the GA and improve the convergence of the GA process, we suggest a novel scheme that finds appropriate initial values. Finally we verify the proposed method by measuring the efficiency of some passive RFID tag antennas.

개선된 Wheeler Cap 방식을 이용한 안테나 효율 측정

조치현,추호성,박익모,강진섭,Cho Chi-Hyun,Choo Ho-Sung,Park Ik-Mo,Kang Jin-Seob 한국전자파학회 2006 한국전자파학회논문지 Vol.17 No.4

기존의 Wheeler cap 방법은 안테나의 등가회로가 간단한 직렬 또는 병렬 RLC 회로로 나타날 경우 동작 주파수 부근에서 안테나의 효율을 정확하게 계산할 수 있지만, 안테나의 등가회로가 복잡한 형태로 나타날 경우에는 적용할 수 없는 단점을 가지고 있다. 본 논문에서는 기존 Wheeler cap 효율 측정 방법의 적용 조건과 그로 인하여 발생되는 문제점을 살펴보고, 고차회로를 기반으로 개선된 Wheeler cap 효율 측정방법을 제안하였다. 제안된 방법은 안테나의 동작원리가 복잡하더라도 넓은 주파수 범위에서 비교적 정확하게 안테나의 효율을 계산할 수 있다. 복잡한 손실구조를 가지는 몇 가지 안테나들의 효율을 개선된 방식을 이용하여 측정하고, 시뮬레이션 결과와 비교 검토하여 제안된 방법을 검증하였다. The conventional Wheeler cap method can extract the reliable efficiency of the antenna when the antenna operates as a simple series or parallel RLC circuit model. This method, however, may give an unreliable efficiency when the antenna under test has a complicated operating principle. In this paper, we revisit the conventional Wheeler cap method and propose a modified Wheeler cap method basedon the high-order circuit model. The proposed method can provide an accurate efficiency even for the antenna with a more complicated operating principle. Then we calculate efficiencies of other antennas with different operating principles and compare the results with the simulations.

방향 탐지용 소형 안테나 설계

조치현,오승섭,추호성,박익모,Cho, Chi-Hyun,Oh, Seung-Sub,Choo, Ho-Sung,Park, Ik-Mo 한국전자파학회 2007 한국전자파학회논문지 Vol.18 No.8

본 논문에서는 새로운 구조의 방향 탐지용 소형 안테나를 제안하였다. 제안한 안테나는 800 MHz 이상의 고주파 대역에서도 안테나의 복사 패턴이 일그러지지 않도록 끝이 구부러진 스커트 모양의 디스크가 연결되었으며, 200 MHz 이하의 저주파 대역에서 증폭기와의 임피던스 매칭이 가능하도록 다단 구조의 매칭 스터브가 삽입되었다. $20{\sim}700 MHz$에서 제안된 안테나는 60cm 다이폴 안테나에 비해 크기가 1/2로 축소되었음에도 불구하고 유사한 성능을 가진다. 또한, 다이폴 안테나와 달리 $700{\sim}1,300 MHz$에서 복사 패턴이 크게 일그러지지 않고 주 빔 방향으로 널이 발생하지 않으며 넓은 빔 폭을 가진다. In this paper, we propose a novel small antenna for direction finding applications. The proposed antenna employs a skirt type disk to eliminate the radiation null on the broad-side direction in the high frequency range. Additionally, the multi-section matching stub is used for impedance matching in the low frequency range, The size of the proposed antenna is reduced as a half of the 60cm dipole which has a same resonance frequency of 200MHz. The antenna maintains a donut shape radiation pattern with a broad beam width for a wide range of frequency while the 60cm dipole shows radiation nulls on the broad-side direction and the high side-lobe level from 700MHz to 1,300MHz.

태생적 글로벌 기업의 글로벌 지향성이 성과에 미치는 영향

조치현(Chi-Hyun Cho),박재기(Jae-Kie Park) 대한경영학회 2014 大韓經營學會誌 Vol.27 No.12

인식 음영 구역을 제거한 RFID 태그 안테나 설계

조치현,추호성,박익모,Cho, Chi-Hyun,Choo, Ho-Sung,Park, Ik-Mo 한국전자파학회 2005 한국전자파학회논문지 Vol.16 No.12

본 논문에서는 전기 전류와 자기 전류를 동시에 생성하여 인식 음영 구역을 제거할 수 있는 새로운 형태의 RFID 태그 안테나를 설계하였다. 변형된 이중 T 매칭 네트워크를 이용하여 상용 태그 칩을 안테나에 공액 정합을 시켜, 848${\~}$926 MHz의 넓은 대역폭($S_{11}< -10 dB$)과 $90\%$ 이상의 높은 복사 효율을 얻었다. 제안한 안테나는 동작 주파수 부근에서 최대 이득과 최소 이득의 차이가 약 4 dB로 유사 등방성 복사 패턴을 가지며, 상용 태그칩을 장착하여 인식 거리를 측정한 결과 태그의 방향과 무관하게 1.7${\~}$2.4 m의 고른 인식 능력을 보였다. In this paper, we propose a novel antenna structure which uses the electric and magnetic currents so as to eliminate nulls on their radiation pattern. The tag antenna was matched to the conjugate impedance of the commercial tag chip using the modified double T matching network. The radiation efficiency is about $90\%$, and the bandwidth($S_{11}< -10 dB$) is 848${\~}$926 MHz. Also it shows the gain deviation between the maximum and minimum gains about 4 dB at any direction of the tag antenna at the operating frequency. The readable range of the tag is 1.7${\~}$2.4 m for an arbitrary rotation angle of the tag with a commercial tag chip.

동적인 변조 및 코딩 기술을 이용한 모바일 와이맥스 MBS 중계 시스템

조치현(Chi Hyun Cho),윤희용(Hee Young Youn) 한국정보과학회 2010 정보과학회논문지 : 정보통신 Vol.37 No.3

현재 모바일 통신 분야에서 다양한 방송형 서비스에 대한 요구가 크게 증가하고 있다. 이러한 요구에 맞추어 IEEE802.16e 표준의 모바일 WiMAX 시스템은 공유 채널을 사용하는 MBS(Multicast Broadcast Service)를 통해서 많은 사용자들에게 효율적인 서비스를 제공하고 있다. 본 논문에서는 동적인 변조 및 코딩 기법을 중계 시스템에 적용하여 MBS의 성능을 향상시키는 방법을 제안한다. 이 방식은 제안하는 MBS 중계 시스템에 동적인 변조 및 코딩 기법을 적용하여 안정적이며 높은 전송률을 보장한다. 컴퓨터 시뮬레이터인 NS-2를 이용한 실험 결과는 제안하는 시스템이 고정된 변조 및 코딩 기법을 이용한 기존의 중계 시스템보다 향상된 전송률을 얻을 수 있음을 증명한다. The demand on various broadcasting services has been greatly increasing in the area of mobile communication. In IEEE802.16e standard and mobile WiMAX, the multicast broadcast service (MBS) uses shared downlink channel for efficiently supporting a number of users. In this paper we propose a dynamic modulation and coding scheme with relay network to enhance the performance of MBS. The proposed approach employs the adaptive modulation and coding scheme for both the base station and relay station to achieve consistently high throughput. The result of computer simulation with NS-2 shows that the throughput and transmission time are significantly improved by using the proposed approach compared to the existing schemes having a fixed modulation level for the RSs.

3.5 세대 이동통신 서비스인 WiBro 의 특징과 이동성 기술에 관한 연구

고경호 ( Kyoung Ho Ko ),조치현 ( Chi Hyun Cho ),김경태 ( Kyung-tae Kim ),윤희용 ( Hee Yong Youn ) 한국정보처리학회 2007 한국정보처리학회 학술대회논문집 Vol.14 No.2

WiBro는 휴대 인터넷, 무선 광대역 인터넷, 무선 초고속 인터넷 등으로 풀이된다. 이동전화처럼 언제 어디서나 이동하면서도 초고속으로 인터넷을 이용할 수 있는 서비스로, 한국이 국제 표준화를 주도하고 있는 3.5세대 이동통신 서비스이자 국책사업이다. 기존의 무선인터넷 환경은 이동통신사에서 제공하는 컨텐츠에만 접근이 가능한 폐쇄적인 구조이지만 WiBro를 비롯한 3.5세대의 무선인터넷 서비스로 개방형 구조로 전환된다. 본 논문에서는 WiBro와 WiMAX의 차이점과 시스템의 특징 및 구조에 대하여 알아보고 휴대 인터넷의 핵심 기술인 핸드오버를 WiBro상에서 어떻게 구현했는지에 관해 살펴보고자 한다.

건물내부에서 WiBro 시스템의 속도향상 방안

유승록 ( Seung-rok You ),조치현 ( Chi-hyun Cho ),김경태 ( Kyung-tae Kim ),윤희용 ( Hee-yong Youn ) 한국정보처리학회 2007 한국정보처리학회 학술대회논문집 Vol.14 No.2

널리 보급된 컴퓨터와 인터넷 그리고 모바일기기의 발달은 우리사회에 큰 변화를 주었다. 이는 이동성을 제공하면서 휴대 인터넷을 사용할 수 있는 서비스를 절실히 필요로 하게 되었고 그러한 요구에 부응하여 WiBro가 탄생하였다. 본 논문에서는 WiBro의 Downlink(DL)와 Uplink(UL)의 속도를 다양한 환경에서 현재 시판중인 WiBro 모뎀으로 성능을 평가해 보았고, 그 결과 WiBro에서 추구하는 DL:UL의 비율과 비슷하게 나옴을 확인하였다. 하지만 서비스 지역의 건물 내에서 WiBro의 서비스를 원활하게 받지 못하는 문제점을 발견하였고, 그 해결책으로 Fixed RS, Nomadic RS, 그리고 Mobile RS 3가지 방식을 제안하였다. 특히 건물의 경우는 Fixed RS(Relay Station)에서 Broadcast message 방식과 Wake-up 방식을 사용하도록 제안하였다.

PKMv2 RSA 기반 인증에서의 DH키 분배를 적용한 WiBro 무선네트워크의 인증 및 TEK 생성

이형섭 ( Hyoung Seob Lee ),조치현 ( Chi Hyun Cho ),김경태 ( Kyung Tae Kim ),윤희용 ( Hee Yong Youn ) 한국정보처리학회 2007 한국정보처리학회 학술대회논문집 Vol.14 No.2

와이브로 서비스는 고속 이동 인터넷 환경 속에서 고속으로 무선 인터넷 서비스를 제공하는 기술이다. 기존의 무선인터넷 서비스와 달리 이동성을 제공한다는 점에서 차별화를 제공한다. 이렇게 이동하는 단말에게 양질의 데이터를 안전하게 전송하기 위해서는 보안기술이 중요한 요소로 작용한다. 서비스를 제공하기 전에 단말(Mobile Station)과 RAS(Radio Access Stations)간의 인증을 바탕으로 상호 키(TEK:Traffic Encryption Key)를 분배하고 TEK를 바탕으로 데이터를 암호화해서 전송하게 된다. 기존의 인증 프로토콜에서는 RAS에서 단독으로 키를 생성하는 방식이지만, 본 논문에서는 기존의 프로토콜의 문제점으로 지적된 Replay Attack에 대해 DH(Diffie-Hellman) 키 분배(Key Distribution) 방식을 적용하는 프로토콜을 제안함으로써 취약점에 대비 하였다. 이를 통해 RAS에 집중되는 키 생성에 대한 오버헤드를 단말에 분산 시킬 수 있다. 이로써 제안된 프로토콜을 사용해서 기존의 프로토콜을 사용했을 때보다 보안강도를 높일 수 있다.