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위성 IoT 를 위한 LoRa 패킷 성공률 최대화 기법 연구
임경래(Im Gyeongrae),김판수(Kim Pansoo),유준규(Ryu Joon Gyu) 한국통신학회 2021 한국통신학회 학술대회논문집 Vol.2021 No.2
본 논문은 다수의 위성 IoT 단말이 동시에 송신하는 과정에서 일어나는 패킷 전송 성공 확률을 최대화하는 기법을 제안한다. 위성 IoT 단말이 송신하는 신호는 Chirp-Spread Spectrum (CSS) 변조를 기반으로 하는 LoRa 패킷이며, 패킷들이 다른 대역 확산 계수를 사용하는 경우 서로 직교하여 패킷간 충돌이 일어나지 않으나, 같은 대역 확산 계수를 사용하는 경우 패킷 충돌이 발생하여 성능 열화가 발생하게 된다. 본 논문은 단말들이 Pure ALOHA 방식의 임의접근을 사용한다고 가정하였을 때 패킷 충돌 확률을 최소화하여 패킷 전송 성공 확률을 최대화하는 기법을 제안하였다. 두 신호는 본 논문이 제안한 기법의 타당성을 몬테-카를로 시뮬레이션을 통해 검증하였다.
무선 인지 양방향 중계 네트워크에서 에너지 하베스팅 단말기 선택 기법의 불능 확률
임경래(Gyeongrae Im),이재홍(Jae Hong Lee) 한국방송·미디어공학회 2017 한국방송공학회 학술발표대회 논문집 Vol.2017 No.6
본 논문은 무선 인지 네트워크에서 에너지 하베스팅을 하는 다수의 단말이 하나의 중계기를 사용하여 양방향 통신을 하는 시스템을 다룬다. 한 신호 전송 프레임은 에너지 하베스팅 단계와 신호 전송 단계로 이루어 진다. 에너지 하베스팅 단계에서 각 단말은 일차 사용자의 송신기에서 보내는 무선 에너지 신호를 이용하여 신호전송에 필요한 에너지를 저장한다. 신호 전송 단계에서 중계기는 처리량이 가장 높은 하나의 유저 쌍을 선택하며, 선택된 유저는 중계기를 통하여 세 단계를 거쳐 정보를 교환한다. 이 때 각 단말에서의 불능 확률을 1) 중계기에서의 전송 전력이 변화할 때, 2) 단말 수가 변화할 때로 나누어 시뮬레이션 하고, 결과를 분석한다.
무선 인지 중계 네트워크에서 이차 사용자의 중계기가 에너지 하베스팅을 사용할 때 처리량을 최대화하기 위한 최적의 하베스팅 시간 분배 방법
임경래(Gyeongrae Im),이재홍(Hong Lee) 한국방송·미디어공학회 2015 방송공학회논문지 Vol.20 No.2
Energy harvesting technique is an energy charging technique for communication device in energy-constrained environment. Recently, energy harvesting technique that harvests energy from wireless radio frequency signal is proposed. Representatively, there are time switching technique and power splitting technique. This paper proposes an optimal harvesting time allocation scheme in a wireless cognitive relay network when secondary user relay uses energy harvesting technique to transmit information. Secondary user relay receives information and energy simultaneously from the secondary user source’s signal via time switching technique. We aim to maximize the instantaneous throughput by optimizing harvesting time of the secondary user relay. Simulation results show that using optimized harvesting time gets larger instantaneous throughput compared to using constant harvesting time.
재난현장 적용을 위한 CSS 기반 위성 IoT 신호 검출확률 개선효과 분석
이상민(Sangmin Lee),임경래(Gyeongrae Im),유준규(Joongyu Ryu),장대익(Daeig Chang) 한국통신학회 2021 한국통신학회 학술대회논문집 Vol.2021 No.2
본 논문에서는 재난현장에서 필요한 정보 수집에 활용될 수 있는 후보기술 중 하나인 LoRa (Long Range) 기술을 위성환경을 고려한 IoT 에 적용하기 위해 신호검출 확률을 분석한다. 여기서 P2P 통신환경을 가정하였으며, 송신기에서는 LoRa 전송방식을 통하여 데이터 패킷을 생성하고 수신기에서는 LoRa 프리앰블을 탐색하여 패킷을 검출한다. 이 때 프리앰블 길이에 따른 패킷 검출 성능 변화를 분석하였고 컴퓨터 시뮬레이션 결과를 통해 본 논문이 주장하는 프리앰블 심볼 수와 검출확률 간의 상관관계를 입증하였다.