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본 연구는 LTE, 5G의 무선 통신네트워크망에서 효율적으로 무선에너지하비스팅과 데이터 전송 실시하기 위한 시스템 모델을 제시 한다. 수신 된 신호의 파워를 타임 스위칭(Time Switching)과 파워 스플릿팅(Power Splitting) 기법을 통해 우리가 원하는 무선에너 지하비스팅 효율과 데이터 전송률을 만족시키기 위한최적의 타암 & 파워 비율을 찾는다. 그래서 최적의 시간 & 파워 비율을 선정함 으로써 우리는 효율적으로 데이터 전송과 에너지하비스팅이 가능하다. 또 이상적인 수신기와 제안한 시스템 모델의 비교를 통해 성능 분석을 실시하고, 앞으로의 연구방향을 제시한다.

In this paper, we propose a system model which effectively transmits the data and conducts RF energy harvesting in a wireless communication network of LTE and 5G. Through time switching and power splitting schemes, we find a time & power ratio to show the good performance according to the standard that we set up for transmitting a signal and conducting RF energy harvesting. So selecting optimal time & power ratio, we can efficiently transfer data to other drones and harvest the amount of harvested power simultaneously we desire. Also, according to conducting the performance analysis, we can compare an ideal receiver with the proposed system model. And, we suggest a future direction of research.

본 논문은 단락 또는 단선 스터브가 연결된 전송선로를 이용하여 높은 분배 비율을 갖는 비대칭 전력 분배기를 구현하는 방법을 제안하였다. 제안된 방법은 2포트 전송선로 중앙에 임의의 임피던스로 변환할 수 있도록 별도의 포트를 추가한 3포트 전송선로와 단선 또는 단락 스터브가 각 포트에 병렬로 연결된 3포트 전송선로를 등가회로로 보고 회로를 해석한 것이다. 이러한 방법의 타당성을 증명하기 위해서, 분배 비율 k² = 20 dB를 갖는 윌킨슨 전력분배기와 k² = 17 dB를 갖는 Gysel 전력분배기를 3포트 전송선로 등가회로를 이용하여 중심주파수 1 GHz에서 설계하였으며, 전기적 특성의 실험 결과는 시뮬레이션과 잘 일치함을 확인하였다.

This paper proposes a method of implementing an unequal power divider for high splitting ratios by using transmission lines connected with open and short stubs. The proposed method is an equivalent circuit analysis of a transmission line with an additional port so that it can be converted to an arbitrary impedance in the center of a 2-port transmission line and a 3-port transmission line with an open or short stub connected in parallel to each port. To prove the validity of this method, a Wilkinson power divider with k² = 20 dB splitting ratio and a Gysel power divider with k² = 17 dB splitting ratio were designed at a center frequency of 1 GHz using a 3-port transmission line equivalent circuit. The experimental results of the electrical characteristics are in good agreement with the simulation.

본 논문은 브로드사이드 슬롯 결합선로를 이용하여 다양한 분배 비율을 갖는 3-방향 전력 분배기를 구현하고 이것의 특성을 분석하였다. 브로드사이드 슬롯 결합기는 중간면의 그라운드에 슬롯을 내어 탑 면과 바닥 면의 마이크로스트립사이에 결합이 일어나도록 한 구조를 갖고 있다. 탑 면과 바닥 면의 사이의 마이크로스트립 선로의 결합 계수를 조절하여 출력 포트에 여러 가지 분배 비율을 갖는 3-방향 전력 분배기를 구현하였다. 이와 같은 구조에서 전력 분배기 특성이 나오는 것을 확인하기 위하여 중심 주파수 2 GHz에서 브로드사이드 슬롯 결합선로를 이용하여 1:1:1, 2:1:1 그리고 4:2:1의 전력 분배비율을 갖는 3-방향 전력 분배기를 제작하였고, 제작된 전력 분배기의 특성이 시뮬레이션 결과와 잘 일치하는 것을 확인하였다.

This paper presents a 3-way power divider with various splitting ratios using broadside slot coupled lines and analyzes its characteristics. The broadside slot coupler has a slot in the middle ground to allow coupling between the microstrips on the top and bottom surfaces. By controlling the coupling coefficient between the microstrip on the top surface and the microstrip on the bottom surface, a 3-way power divider with various splitting ratios between the output ports was implemented. In order to verify that the power divider characteristics are obtained in this structure, a 3-way power divider with splitting ratios of 1:1:1, 2:1:1, and 4:2:1 was fabricated using broadside slot couplers at a center frequency of 2 GHz, and it was confirmed that the characteristics of the fabricated power divider were in good agreement with the simulation results.

Non-orthogonal multiple access (NOMA) has gained the significant attention in the fifth generation (5G) mobile communication, which enables the advanced smart convergence of the artificial intelligence (AI), the internet of things (IoT), and many of the state-of-the-art technologies. Recently, correlated superposition coding (SC) has been proposed in NOMA, to achieve the near-perfect successive interference cancellation (SIC) bit-error rate (BER) performance for the stronger channel users, and to mitigate the severe BER performance degradation for the weaker channel users. In the correlated SC NOMA scheme, the stronger channel user BER performance is even better than the perfect SIC BER performance, for some range of the power allocation factor. However, such excessively good BER performance is not good for the user-fairness, i.e., the more power to the weaker channel user and the less power to the stronger channel user, because the excessively good BER performance of the stronger channel user results in the worse BER performance of the weaker channel user. Therefore, in this paper, we propose the power splitting to establish the user-fairness between both users. First, we derive a closed-form expression for the power splitting factor. Then it is shown that in terms of BER performance, the user-fairness is established between the two users. In result, the power splitting scheme could be considered in correlated SC NOMA for the user-fairness.

요약 세 채널로 구성된 나노 크기의 플라즈마 방향성 결합기가 모드 결합효과와 립형 전송구조를 사용하여 설계되었다. 종방향 모드 전송선로 해석법을 이용하여 방향성 결합기에서 전파하는 빛의 전파특성과 설계특성들을 분석하였다. 전력분배기로 동작하는 플라즈마 방향성 결합기는 약 200~250 nm의 전송 폭을 갖는 나노 크기로 설계하였다. 최적의 전력분배율을 얻기 위하여 중심 채널의 폭 변화에 따른 전송 모드들의 굴절률을 분석하였다. 결국, 하향 채널에서 입사된 광 신호를 각 채널을 통하여 출력하는 나노 크기의 플라즈마 방향성 결합기가 설계되었다.

Directional couplers based on plasmonic waveguides with nano-scale three channels are designed by utilizing mode coupling effect as well as rib-guiding structure. Longitudinal modal transmission-line theory(L-MTLT) is used for simulating the light propagation and optimizing the design parameters. The designed plasmonic coupler operating as power splitter has nano-scale size of about 200~250 nm width. In order to achieve the desired power splitting ratio, the refractive index of guiding modes is evaluated along the width variation of center channel. Finally, a power splitter based on triple rib directional coupler, which ensures maximum power transfer from one outermost guide to the other outermost guide, is designed.

본 논문에서는 동일 채널 간섭을 겪는 중계기에 전력 분할 프로토콜을 적용하여 시스템의 성능을 최적화하는 방안을 제안하였다. 동일 채널 간섭을 겪는 중계기에 전력 분배 요인을 조절할 경우, 간섭 요인이 새로운 전력원으로 작용하기 때문에 수집 전력을 극대화할 수 있으며 수신단의 채널 용량을 최적화할 수 있다. 전력 분할 프로토콜이 적 용된 중계기의 최적의 전력 분할 수준을 찾는다면 중계기 및 수신단의 불능 현상을 해결할 수 있으며 네트워크의 효율 성을 높일 수 있다. 동일 채널 간섭 수준에 대한 아웃티지 확률 및 단대단 노드의 용량 성능을 분석함으로서 시스템의 성능을 평가한다.

In this Paper, we proposed optimization of system performance, power splitting protocols applied to relay in the cooperative communication undergo co-channel interference. When relay adjust power distribution factors undergo co-channel interference, it is possible to optimize and maximize the channel capacity of the receiver. Because of energy haversting, interfence transfer to new power source. If finding the optimal power levels, to solve inability in system, and to increase the efficiency of the network. Finally, performance of the proposed protocol is analyzed in terms of outage probability, capacity of system.

This paper introduces a new U.S. ultra-wideband(UWB: 3.1~10.6 GHz) 1:2 power divider based on a single section Wilkinson type configuration. The divider provides very flat in-band power splitting, high isolation, low insertion loss, sharp roll-off bandpass filtering, and DC blocking characteristics. The circuit consists of a $\lambda$/4 Y resonator, three capacitively coupled $\lambda$/2 short-circuited lines, and a resistor between the two output ports. The circuit structure was simulated with ADS and HFSS, and realized with low-temperature co-fired ceramic(LTCC) green tape, which has a dielectric constant of 7.8. $|S_{11}|$ better than 10 dB, $|S_{21}|$ and $|S_{31}|$ less than 3.2 dB, with both $|S_{22}|$ and $|S_{32}|$ measured as better than 12 dB for the whole UWB band. Measurement results agree closely with HFSS simulation results. The power divider has a compact size of $4\times9\times0.6mm^3$.

The Democratic People's Republic of Korea leader Kim Jong Un announced in 2023 that he was opting out of seeking reunification on the Korean peninsula ? a direct repudiation of the political direction established by the state founder Kim Il Sung. Given that Kim Jong Un has anchored his ruling legitimacy upon the Kimilsung-Kimjongilism, the move risks introducing a degree of confusion within his regime. Despite the risk, however, the dynamics of internal and external imperatives have created an urgent need for him to find a way to even further centralize power ? necessitating a transformation of his authority type from traditional to charismatic. Consequently, Kim Jong Un has shifted his focus to building his own political deeds by altering the scope of Juche application, neglecting the Republic of Korea from the ideological goal via forfeiting reunification, in anticipation for greater central authority in mobilizing followers beyond the constraints of established norms.

This paper presents a method of decision on where bus splitting is needed to reduce fault current level of power systems and to satisfy the fault current constraints. The method employs a modified fault current constrained optimal power flow (FCC-OPF) with X variables for the candidate locations of splitting and for decision making on whether to split or not, it adopts soft-discretization by augmenting inversed U-shaped penalty terms. Also, this paper discusses the procedure on the adequate selection of bus splitting locations based on the results of the modified FCC-OPF, to reduce the total number of the actions taken.

외부의 RF 신호로부터 전력을 수집하는 RF 에너지 하베스팅은 무선 센서의 전원 부족 문제를 해결하는 기술로써 최근 큰 관심을 받고 있다. 뿐만 아니라, 사물 인터넷의 구현을 위해서는 센서 간의 보안 통신을 보장하는 것 역시 중요하다. 본 논문에서는 두 source로부터 전송되는 신호로부터 에너지 하베스팅이 가능한 relay가 존재하는 2-hop 네트워크에서 물리계층 보안을 최대화하기 위한 파워 분할 기반 네트워크 아날로그 코딩을 제안한다. 두 source, relay, eavesdropper가 존재하는 시스템을 수학적으로 모델링하고, exhaustive search를 통해 최소 요구 보안 용량을 최대화 할 수 있는 최적의 파워 분할 비율을 찾았다. 다양한 환경에서 시뮬레이션을 통해 제안 방안은 기존 방안에 비해 eavesdropper에서의 도청을 막아 최소 요구 보안 용량을 개선함을 보인다.

Recently, RF energy harvesting, in which energy is collected from the external RF signals, is considered as a promising technology to resolve the energy shortage problem of wireless sensors. In addition, it is important to guarantee secure communication between sensors for implementing Internet-of-Things. In this paper, we propose a power splitting-based network analog coding for maximizing a physical layer security in 2-hop networks where the wireless-powered relay can harvest energy from the signals transmitted by two sources. We formulate systems where two sources, relay, and eavesdropper exist, and find an optimal power splitting ratio for maximizing the minimum required secrecy capacity using an exhaustive search. Through simulations under various environments, it is demonstrated that the proposed scheme improves the minimum required secrecy capacity by preventing the eavesdropper from overhearing source signals, compared to the conventional scheme.

차세대 무선 통신 시스템에서는 RF 에너지 하베스팅 기술을 이용하여 센서의 전원 부족 문제를 해결하고자 한다. 본 논문에서는 채널 추정 오차가 존재하는 에너지 하베스팅 네트워크에서 무선 정보 및 전력 동시 전송을 위한 효율적인 알고리즘을 제안하고자 한다. 먼저, 1차원의 완전 검색을 통해 최적의 채널 추정 주기를 찾은 후, MMSE 채널 추정기를 이용하여 채널을 추정한다. 추정된 채널 값을 기반으로, 최소 필요 획득 에너지 조건을 만족시켜주면서 데이터 전송률을 최대화할 수 있는 파워 할당 및 분할 방안을 제안하였다. 시뮬레이션을 통해 제안 방안은 완벽한 채널 추정을 가정한 최적 방안에 비해 10% 미만의 성능 저하가 있었지만, 기존 방안과 비교할 시에는 데이터 전송률을 20% 이상 향상시킴을 확인 하였다.

In the next generation wireless communication systems, an energy harvesting from radio frequency signals is considered as a method to solve the lack of power supply problem for sensors. In this paper, we try to propose an efficient algorithm for simultaneous wireless information and power transfer in energy harvesting networks with channel estimation error. At first, we find an optimal channel training interval using one-dimensional exhaustive search, and estimate a channel using MMSE channel estimator. Based on the estimated channel, we propose a power allocation and splitting algorithm for maximizing the data rate while guaranteeing the minimum required harvested energy constraint, The simulation results confirm that the proposed algorithm has an insignificant performance degradation less than 10%, compared with the optimal scheme which assumes a perfect channel estimation, but it can improve the data rate by more than 20%, compared to the conventional scheme.

RF신호로부터 전력을 수집하는 에너지 하베스팅 기술은 센서의 전원 공급 문제를 해결함으로써 네트워크의 수명을 향상시킬 수 있는 방안으로 최근 큰 관심을 받고 있다. 본 논문에서는 무선 정보 및 전력 동시 전송을 위한 효율적인 알고리즘을 제안하고자 한다. 먼저, 에너지 하베스팅 네트워크에서 채널의 probability density function을 이용하여 water-level의 하계값을 찾은 후, 이를 기반으로 파워 할당 해를 도출한다. 또한, 최소 필요 획득 에너지 조건을 효율적으로 만족시켜줄 수 있는 파워 분할 방안을 제안하였다. 시뮬레이션을 통해 제안 방안은 기존 방안에 비해 최소 필요 획득 에너지 조건을 보장하면서 평균 데이터 전송률을 향상시키고, 최적해에 비해서는 10% 미만의 미미한 성능 저하가 있었지만 계산 복잡도를 현저히 줄일 수 있음을 보인다.

Recently, energy harvesting, in which energy is collected from RF signals, has been regarded as a promising technology to improve the lifetime of sensors by alleviating the lack of power supply problem. In this paper, we try to propose an efficient algorithm for simultaneous wireless information and power transfer. At first, we find the lower bound of water-level using the probability density function of channel, and derive the solution of power allocation in energy harvesting networks. In addition, we derive an efficient power splitting method for satisfying the minimum required harvested energy constraint. The simulation results confirm that the proposed scheme improves the average data rate while guaranteeing the minimum required harvested energy constraint, compared with the conventional scheme. In addition, the proposed algorithm can reduce the computational complexity remarkably with insignificant performance degradation less than 10%, compared to the optimal solution.

일반적으로 버스에서 소모되는 에너지는 전체 시스템에서 큰 비중을 차지한다. 버스 분할 방법은 시스템의 소모 에너지를 줄이고 각 버스 세그먼트들의 기생 부하(parasitic load)를 감소시킴으로서 지연시간을 줄이는데 사용될 수 있다. 버스를 분할함에 있어서 버스에 의해 상호 연결된 처리소자들 사이의 데이타 교환 확률 분포에 따라 가장 적은 에너지를 소모하는 버스 분할 방법은 달라질 수 있다. 본 연구에서는 수평적인 버스 분할 구조의 확장된 개념으로 트리구조 기반의 버스 분할 방법에 대해 연구하고, 이를 바탕으로 여러 가지 버스 분할 방법 중에서 주어진 시스템의 처리소자 간 데이타 교환 확률의 분포에 따라 가장 적합한 구조를 선택하는 문제에 대해 논하였다. 실험 결과는 제안된 방법들이 버스에서 소모되는 에너지를 최대 83$\%$까지 감소시킬 수 있음을 보여준다.

In general, bus system consumes a very significant portion of power in a chip. Bus splitting can be used to reduce the energy dissipation and to reduce the Propagation delay on the bus by lowering the parasitic load of each bus segment. Data exchange probability distribution between a set of interconnected processing elements affects the average energy dissipation of the splitted bus architectures. In this research, we have developed tree-based bus splitting techniques and design methodologies, as an extension of horizontally aligned bus splitting. We have developed the methodology to select near-optimal bus architectures for low energy dissipation when data exchange probability distribution of a system is given. Experimental results show that the proposed techniques can reduce energy dissipation on the bus by up to 83$\%$.

빅데이터 시대에 이르러 다양한 데이터 마이닝 기법이 주요 분석 방법론으로 제안되었다. 복잡 다양한 데이터가 양산되면서 데이터 마이닝 기법은 데이터 과학의 토대를 이루는 방법으로 부각되었다. 본고에서는 해석의 유용성과 예측력 향상의 측면 모두에 초점을 맞추어 다양한 실험 연구를 시행하였다. 구체적인 모형으로는 의사결정나무를 선택하였는데, 이는 실무적 사용 빈도가 높은 방법으로서 활용 폭이 넓을 뿐만 아니라 이해가 쉽고 성능평가가 용이한 방법론이기 때문이다. 의사결정나무모형을 대상으로 이 모형의 구조를 크게 변형시키지 않으면서도 예측력 향상의 목적을 이룰 수 있는 방법을 살펴보았으며 분기변수의 선택 방법이 모형의 성능에 미치는 영향을 분석하였다. 이 효과를 측정하기 위해서 다양한 모의실험 모델을 생성하고 분기법의 변화에 따른 예측력을 비교하였다. 비선형성을 지니면서 단일 분할을 통해서 하위 집합으로 명확하게 구분하기 어려운 복잡한 데이터의 경우에는 선형결합 분기방법이 예측력 제고에 도움을 주는 것으로 나타났다.

In the era of big data, various data mining techniques have been proposed as major analysis methodologies. As complex and diverse data is mass-produced, data mining techniques have attracted attention as a method that forms the foundation of data science. In this paper, we focused on the decision tree, which is frequently used in practice and easy to understand as one of representative data mining methods. Specifically, we analyzed the effect of the splitting method of decision trees on the model performance. We compared the prediction power and structures of decision tree models with different split methods based on various simulated data. The results show that the linear combination split method can improve the prediction accuracy of decision trees in the case of data simulated from nonlinear models with complex structure.