• 제목/요약/키워드: 릴레이 협력통신

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OFDMA 시스템에서 양방향 협력통신기법 (Interactive Cooperative Communication Scheme for OFDMA System)

  • 김기로;유영환;송형규
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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    • 한국방송공학회 2013년도 하계학술대회
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    • pp.219-220
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    • 2013
  • 무선통신에서 다중안테나를 사용하지 않고 다이버시티 이득을 얻기 위한 대안으로 협력 통신 기법이 개발되어 왔다. 하지만 대부분의 협력기법들은 릴레이에 신호를 전송하는 과정에서 delay 가 발생하게 되어 전송률이 감소하는 단점이 있다. 본 논문에서는 OFDMA 시스템에서 feedback 정보를 이용하는 기법을 사용하여 전송 손실이 발생하지 않으면서 기존의 MISO(multi input multi output)시스템과 비슷한 성능을 갖는 새로운 협력모델을 제안한다. 제안된 기법은 bit error rate(BER) 관점에서 평가되고 협력하는 사용자와의 채널이 보장되면 기존의 MISO 기법과 비슷한 성능을 보이는 것을 보여준다.

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간섭 제약 네트워크에서 파운틴 코드를 사용한 협동 릴레이 프로토콜 설계 (Cooperative Relaying Protocol using Fountain Codes under Interference Constraint Networks)

  • 공형윤
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제13권3호
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    • pp.39-45
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    • 2013
  • 본 논문에서는, 간섭 조건의 2차 네트워크에서 파운틴 코드를 사용하는 협력 릴레이 프로토콜을 제안한다. 제안된 프로토콜에서 2차 소스는 2차 릴레이의 도움으로 2차 목적지까지 파운틴 코드로 메시지를 전송한다. 2차 소스와 릴레이는 언더레이 모델에서 작동하며, 1차 사용자에 의해 발생된 간섭의 경우, 허용된 임계 값보다 낮기 때문에 2차 소스와 릴레이의 전송 전력에 적응해야한다. 제안된 프로토콜의 성능 평가를 위해, 레일리히 페이딩 채널환경에서 평균 전송 시간의 식을 유도한다. 또한, 몬테-카를로 시뮬레이션을 통하여 유도된 식을 검증 하였다.

부분 중계노드 선택 기반의 협력 네트워크에서 증폭 후 전송 방식에 대한 성능분석 (Performance Analysis of Amplify-and-Forward Relaying in Cooperative Networks with Partial Relay Selection)

  • 황호선;안경승
    • 한국통신학회논문지
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    • 제40권12호
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    • pp.2317-2323
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    • 2015
  • 본 논문에서는, 증폭 후 재전송하는 부분 릴레이 선택 방식의 듀얼홉 릴레이 시스템에 대한 성능을 분석한다. 증폭 후 재전송하는 릴레이 이득은 채널과 잡음을 동시에 고려한 이득이다. 수신 SNR 모델을 이용하여 닫힌형태의 end-to-end SNR 확률밀도함수와 누적분포함수를 유도한다. 또한, 부분 릴레이 선택 방식을 갖는 듀얼홉 릴레이 시스템의 정확한 닫힌 형태의 채널 용량을 분석한다. 마지막으로 본 논문의 이론적인 분석은 Monte-Carlo 시험을 통하여 검증한다.

IEEE 802.11n 무선 네트워크에서의 협력적 프레임 집약 기법 (Cooperative Frame Aggregation in IEEE 802.11n Wireless Networks)

  • 송태원;백상헌
    • 정보처리학회논문지C
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    • 제17C권6호
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    • pp.485-490
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    • 2010
  • 프레임 집약 기법은 MAC 계층에서의 처리율 향상을 위한 기법으로, 새로운 무선랜 표준인 IEEE 802.11n에서는 MSDU 단위의 집약기법(A-MSDU) 과 MPDU 단위의 집약기법 (A-MPDU)을 지원한다. 본 논문에서는 IEEE 802.11n의 A-MPDU 기법을 릴레이 기반의 협력 통신환경에 적용하여 수신단에서 협력적으로 프레임을 복구할 수 있는 협력적 프레임 집약 기법을 제안한다. 제안한 협력적 프레임 기법은 채널 상태가 나쁜 경우에도 두 개 이상의 프레임을 수신하여 복구시키는 것이 가능하기 때문에 기존 기법에 비해 처리율을 향상시킬 수 있다. 성능 분석 모델을 통한 수치 분석 결과는 채널 상태에 따라 제안 기법이 기존의 릴레이 전송 기법 또는 직접적 전송 기법보다 성능이 더 좋아짐을 보여준다.

레일리 페이딩 채널에서 LLR 기반의 협력 ARQ 프로토콜 (LLR-based Cooperative ARQ Protocol in Rayleigh Fading Channel)

  • 최대규;공형윤
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제45권4호
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    • pp.31-37
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    • 2008
  • 기존의 협력통신은 목적지 노드에서 소스 노드와 릴레이 노드들로부터 독립적인 채널의 동일한 신호를 수신하므로 공간 다이버시티와 경로손실감소 이득을 얻을 수 있다. 하지만, 릴레이 노드의 사용으로 인해 주파수 효율이 저하되고, maximal ratio combining (MRC) 결합 방식을 사용함으로써 수신단의 복잡도가 증가하는 문제를 초래하였다. 본 논문에서는 이러한 단점을 개선하는 동시에 우수한 BER 성능을 얻을 수 있는 협력 ARQ 프로토콜을 제안하였다. 이 방식은 소스 노드로부터 수신한 신호를 우선적으로 목적지 노드에서 평가하여 만족되어질 경우, ACK 메시지를 소스 노드와 릴레이 노드로 전송하고 수신한 신호를 복구하므로 기존의 협력통신에 비해 주파수 효율을 높일 수 있다. 또한, ARQ 메시지가 NACK일 경우 릴레이 노드는 선택적 재전송을 하므로 소스 노드가 재전송하는 일반적인 ARQ 프로토콜에 비해 시스템의 신뢰성을 높일 수 있다. 제안하는 프로토콜에서의 선택적 전송과 ARQ 메시지의 정보는 각각 소스 노드로부터 수신한 신호의 log-likelihood ratio (LLR) 계산 값과 임의의 문턱 값을 비교하여 결정하므로 기존의 CRC 부호를 위한 대역폭 할당을 요구하지 않으며, 목적지 노드에서 부가적인 결합방식을 사용하지 않음으로써 수신단의 복잡도를 줄일 수 있었다. 레일리 페이딩과 AWGN를 고려한 Monte-Carlo 시뮬레이션을 통해 주파수 효율과 BER 성능을 검증하였다.

최대 다이버시티 이득을 얻기 위한 복호 후 전달 (Decode-and-Forward) 릴레이 시스템의 위치에 관한 연구 (Relay Position in Decode-and-Forward Relay Systems to Achieve Full Diversity Gain)

  • 곽경철;서우현;홍대식
    • 한국통신학회논문지
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    • 제32권12A호
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    • pp.1260-1266
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    • 2007
  • 송신국 (Source) 과 릴레이 사이의 중계 링크에서 발생한 오류는 복호 후 전달(decode-and-forward, DF) 릴레이 시스템의 성능을 제한하고 릴레이와의 협력으로 얻을 수 있는 최대 다이버시티 이득을 얻지 못 하도록 한다. 또한, 전체 복호 후 전달 릴레이 시스템의 오류 확률은 릴레이와 수신국 (destination)에서 발생한 에러의 합으로 표현되므로 최대 다이버시티 이득을 얻기 위해서는 중계 링크의 오류 확률은 수신국에서 오류 전파 없이 maximum ratio combining (MRC)을 적용한 오류 확률보다 작아야 한다. 이러한 조건을 만족시키는 릴레이의 위치 범위에 릴레이가 위치하게 되면 최대 다이버시티 이득을 얻을 수 있다. 뿐만 아니라 본 논문에서는 최대 다이버시티 이득을 얻으면서 릴레이의 전송파워를 최소화하는 위치를 정하므로 최대 다이버시티 이득을 얻는 다는 전제하에서 전체 시스템이 최소의 파워를 사용할 수 있도록 한다. 이를 입증하기 위해 본 논문은 전체 오류 확률의 분석과 모의실험들을 수행 한다.

선박 내 Relay-based WUSB/DRD/WLP 연동 프로토콜 설계 (Relay-Based WUSB/DRD/WLP Cooperative Protocol Design in Ship Area)

  • 이승범;정민아;권장우;이성로
    • 한국통신학회논문지
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    • 제39C권9호
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    • pp.789-800
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    • 2014
  • 본 논문에서는 선박 내 WiMedia 환경의 WSS에서 릴레이 기반 WUSB/DRD와 WLP 디바이스의 통신을 위한 연동 프로토콜을 제안한다. 이를 위해 릴레이 기반 협력 통신에 사용되는 RNT 테이블 구성과 RNS 릴레이 노드 알고리즘에 대해 알아본다. 또, WLP 네트워크를 구성하는 디바이스를 알아보고 WUSB/DRD/WLP 디바이스의 통신을 위한 연동 프로토콜을 제안한다. 제안하는 WLP 연동 프로토콜을 이용하면, 기존의 표준 DRP 예약과 WUSB 프로토콜의 DRP 예약을 이용하여 WUSB/DRD/WLP 디바이스의 통신이 가능하게 된다.

데이타 교환 노드의 동시 전송 릴레이 이용을 위한 평균 데이터 전송률 분석 (Average Data Rate Analysis for Data Exchanging Nodes via Relay by Concurrent Transmission)

  • 권태훈
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제11권6호
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    • pp.638-644
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    • 2018
  • 최근 5G에 기술에서는 신호 감쇄와 신호 도달 거리 확장을 위해 사용될 수 있는 릴레이(Relay)를 통한 통신 기술이 주목 받고 있다. 릴레이는 소형 기지국으로 사용이 가능하며, 셀룰러 망으로 지원하기 어려운 환경하에서 통신 기기들이 협력하여 통신하는 자율 네트워크 기법에 사용이 가능하기 때문에, 저전력화와 무선 용량 증대에 활용이 가능할 것으로 기대되고 있다. 한정된 릴레이 자원을 활용하여 최적의 성능을 달성하기 위해서는 효과적인 릴레이 선택 기법이 필요하다. 특히, 두 개의 노드가 릴레이를 통해 메시지를 교환하는 경우, 릴레이 선택 방법에 따라서, 릴레이의 공간적 위치를 활용하여 간섭을 줄이고, 시스템 전송률을 최대화 할 수 있다. 이를 위해서는 릴레이 선택에 따른 평균 데이터 전송률에 대한 분석이 선행되어야 한다. 본 논문은 두 노드가 릴레이를 이용하여 동시 전송을 통해 메시지를 교환할 경우, 평균 데이터 전송률을 분석한다. 이를 위해 Nakagami-m 페이딩 채널 환경하에서 복호 후 전송(Decode and Forward) 방식으로 동작하는 이중홉(dual-hop) 릴레이의 동시 전송으로 인한 간섭을 고려하여 전체 데이터 전송률을 유도한다. 분석식은 m=1인 Rayleigh 페이딩 채널을 포함하여 다양한 Nakagami-m 페이딩 채널에 대한 전체 데이터 전송률을 보여준다. 유도된 분석은 몬테카를로 모의실험을 통해 정확성을 입증하였으며, 요구되는 데이터 전송률이 높을수록, 자원 효율적인 동시 전송 방식이 전체 시스템의 성능을 향상시킬 수 있음을 확인하였다.

언더레이 인지기술에서 양방향 릴레이 증분 협력 전송에 관한 연구 (Incremental Cooperative Transmission of Bidirectional Relaying Schemes in Underlay Cognitive Radio)

  • 공형윤
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제13권3호
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    • pp.47-53
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    • 2013
  • 본 논문에서는, 양 방향 언더레이 인지 네트워크의 점진적 협력 전송을 제안한다. 제안된 프로토콜은 두 2차 소스가 간섭 조건에 따라 보조 릴레이의 도움으로 서로의 패킷을 전송하려 시도하는 것이다. 성능 평가를 위해, 레일리히 페이딩 채널의 평균 정전 확률에 대한 폐구간의 정확한 식을 유도한다. 또한, 유도된 식을 확인하기 위해 몬테카를로 시뮬레이션을 수행한다. 그 결과, 시뮬레이션과 이론적 결과가 일치하며, 제안된 프로토콜의 정전 확률은 양방향 직접 통신 프로토콜보다 더욱 우수하다.

적응형 복호 후 전달 협력 통신의 성능 분석 (Performance Analysis of Adaptive Cooperation Scheme with Decode-and-Forward)

  • 하웬부;공형윤
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제46권12호
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    • pp.82-88
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    • 2009
  • 적응형 협력 시스템은 송신단과 수신단, 릴레이와 수신단사이의 순시 신호 대 잡음비의 차이를 기반으로 동작한다. 특별히, 만약 송신단과 수신단사이의 채널 환경이 릴레이와 수신단사이의 채널 환경보다 좋다면 송신단은 송신단의 가용한 전력으로 수신단까지 신호를 전송한다. 그렇지않다면, 송신단은 첫번째 시간 슬롯에서는 보다 적은 전력으로 신호를 브로드캐스팅하며 두번째 시간 슬롯에서는 릴레이가 수신된 신호를 올바르게 복호할 경우에는 해당 신호를 다시 인코딩하여 목적지로 전송하며 올바르게 복호가 되지 않는다면 송신단은 나머지 전력으로 수신단까지 신호를 전송한다. 본 논문에서는 첫째로, 직접 전송과 협력 전송의 확률적 계산을 통하여 주파수 효율성을 수식적으로 이끌어내며 각 전송방식의 비트오류확률(BER) 수식을 고려하여 적응형 협력 기법의 비트오류확률(BER)을 계산한다. 마지막으로 Monte-Carlo 시뮬레이션을 통하여 제안하는 기법의 성능을 확인한다.