• Title/Summary/Keyword: 양방향 중계 네트워크

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Outage Probability of a Two-Way Full-Duplex Relay Network with Imperfect CSI (불완전한 채널 정보를 갖는 전이중 양방향 중계 네트워크의 불능 확률 성능 분석)

  • Choi, Dongwook;Lee, Jae Hong
    • Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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    • 2012.11a
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    • pp.67-68
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    • 2012
  • 전이중(full-duplex) 양방향 중계 네트워크는 전이중 방식을 사용하는 중계기에서 물리 계층 네트워크 부호화(physical layer network coding) 혹은 중첩 부호화(superposition coding)을 사용하여 기존 반이중(half duplex) 중계기를 사용하는 양방향 중계 네트워크에 비해 높은 주파수 효율을 제공한다. 본 논문에서는 전이중 양방향 중계 네트워크를 고려하여 전이중 방식에서 필연적으로 발생하는 루프간섭 신호의 영향을 살펴보았다. 여기에서 사용자 및 중계기는 루프간섭 신호를 제거하기 위해 루프간섭 신호를 추정한다. 하지만 루프간섭 신호를 추정할 때 추정 오류가 발생하여 수신 신호에서 루프간섭 신호를 완벽하게 제거하기는 어렵다. 모의실험에서는 이로 인해 발생할 수 있는 성능 변화를 불능 확률을 통해 분석하였다.

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Network-Coding Based Two-way Relay Communication Using Adaptive Modulation Sheme (적응형 변조 기법을 이용한 네트워크 부호화 기반 양방향 중계 통신)

  • Lee, Jin-Hee;Kong, Hyung-Yun
    • The Journal of the Institute of Internet, Broadcasting and Communication
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    • v.10 no.5
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    • pp.147-151
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    • 2010
  • In this paper, we propose network-coding based two-way relay communication using adaptive modulation scheme for satisfying relay QoS(Quality of Service) according to channel environment between user and relay. Two-way relay communication is bidirectional cooperative communication that users exchange own signal with help of relay. Network-coding based two-way relay communication can achieve high throughput compared to conventional scheme through reducing time slots. we propose adaptive M-QAM modulation scheme in network-coding based two-way relay communication for satisfying QoS of relay. Simulation result shows that the proposed scheme satisfies goal QoS of system.

Resource Allocation for Two-Way OFDMA Relay Networks using Decode-and-Forward Relaying (복호 후 전송을 사용하는 양방향 OFDMA 중계 네트워크를 위한 자원 할당 기법)

  • Shin, Han-Mok;Choi, Dong-Wook;Lee, Jae-Hong
    • Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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    • 2010.07a
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    • pp.92-95
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    • 2010
  • 기존의 반이중방식 단방향 중계 네트워크는 하나의 정보를 두 개의 시간 슬롯 동안에 보내므로 추가적인 자원을 필요로 하며 이로 인해 주파수 효율에서 감소가 생기게 된다. 이러한 주파수 효율의 감소를 막기 위해 제안된 양방향 중계 네트워크는 중계기에 중첩 부호화 또는 네트워크 부호화를 적용함으로써 기존의 단방향 중계 네트워크에 비해 향상된 주파수 효율을 제공한다. 한편, OFDMA 네트워크는 사용자에게 부반송파, 전력 등의 자원을 적응적으로 할당하여 네트워크의 성능 향상을 얻을 수 있다. 본 논문에서는 복호 후 전송 중계 기법을 사용하는 양방향 OFDMA 중계 네트워크를 위한 적응적 부반송파 할당 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘은 각 사용자 쌍의 최소 전송속도를 보장하며 모든 사용자 쌍에 대한 달성 합 전송속도를 최대화 하기 위해 부반송파를 사용자 쌍과 중계기에 적응적으로 할당한다. 모의실험을 통해 제안된 알고리즘이 정적 알고리즘과 그리디 알고리즘, 두 알고리즘 모두 보다 훨씬 낮은 불능확률을 얻음을 확인한다.

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Relay Selection Algorithm for Two-way Multiple Relay Channels (양방향 다중 중계기 채널에서의 중계기 선택 기법)

  • Kang, Yoo-Keun;Lee, Jae-Hong
    • Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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    • 2008.11a
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    • pp.31-34
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    • 2008
  • 양방향 중계 채널(two-way relay channel)은 2명의 사용자가 중계기(relay)의 도움을 받아 서로 정보를 주고받는 통신 채널이다. 중계기에서는 각각의 사용자로부터 독립적으로 수신한 두 데이터 패킷에 네트워크 코딩 기법을 적용하고, 이를 통해 만든 패킷을 두 사용자에게 동시에 전송한다. 따라서 양방향 중계 채널에서는 기존의 협력 통신에 비해 보다 효율적인 자원의 사용이 가능하다. 한편, 다중 중계기 환경에서의 중계기 선택 기반 전송 방식은 시스템의 전력 제한(power constraint), 전송 패킷의 동기화(synchronization) 문제 등을 고려할 때 다중 중계기 기반 전송 방식보다 우수한 성능을 얻을 수 있다. 본 논문에서는 양방향 다중 중계기 채널에서 중계기 선택 기법을 제안한다. 양방향 중계 채널에서는 수신한 두 신호의 결합을 위해 중계기에서 네트워크 코딩 기법을 적용함으로써 중계기의 부담이 보다 증가하는 특징이 있다. 또한, 중계기는 신호 전송 시 두 사용자 모두에게 전송하게 되고 이로 인해 두 수신지와의 채널 조건을 모두 고려하여야 한다. 따라서 중계기 선택은 데이터 패킷의 전송이 시작되기 전에 분산된 방식(distributed method)으로 이루어지며, 각각의 사용자와 중계기 간 일시적(instantaneous) 채널 이득을 바탕으로 사용자-사용자 간(end-to-end) 경로 조건의 최대값을 계산하는 메트릭(metric)을 중계기 선택 기준으로 사용한다. 모의실험을 통해 제안된 중계기 선택 기법이 중계기의 개수에 해당하는 다이버시티 이득을 얻을수 있음을 보여준다.

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Cooperative Relaying Scheme Using Multiple Relays in Two-Way Relay Network (양방향 중계 네트워크에서 다중 중계기를 이용한 협력 중계 기법)

  • Park, Ji-Hwan;Kong, Hyung-Yun
    • The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science
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    • v.21 no.7
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    • pp.815-822
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    • 2010
  • Two-way relaying scheme based on relay selection can not only achieve higher rate but also get the selection diversity gain according to the number of relays. However the scheme can not achieve combining gain because it does not consider the direct link between users. In this paper, we propose, with multiple relays, opportunistic cooperative two-way relaying scheme and incremental cooperative two-way relaying scheme which can achieve both selection diversity gain and combining gain. Simulation results show that proposed scheme outperform the conventional scheme by achieving both combining gain and selection diversity gain according to the number of relays.

Resource Allocation for Multiuser Two-Way OFDMA Relay Networks with Fairness Constraints (다중사용자 OFDMA 시스템에서 양방향 중계를 위한 자원 할당 기법)

  • Shin, Han-Mok;Lee, Pan-Hyung;Lee, Jae-Hong
    • Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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    • 2009.11a
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    • pp.11-14
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    • 2009
  • 기존의 반이중방식 단방향 중계 네트워크는 하나의 정보를 두 개의 시간 슬롯 동안에 보내므로 주파수 효율에서 감소가 생기게 된다. 이러한 주파수 효율의 감소를 막기 위해 제안된 양방향 중계 네트워크는 중계기에 중첩 부호화 또는 네트워크 부호화를 적용함으로써 단방향 중계 네트워크에 비해 향상된 주파수 효율을 제공한다. 한편, OFDMA 네트워크는 사용자에게 부반송파, 전력 등의 자원을 적응적으로 할당하여 네트워크의 성능 향상을 얻을 수 있다. 본 논문에서는 다중사용자 다중중계기 양방향 OFDMA 중계 네트워크를 위한 새로운 적응적 부반송파 할당 알고리듬을 제안한다. 먼저 모든 사용자 쌍에 대한 달성 합 전송속도(achievable sum-rate over all user pairs)를 최대화하기 위한 최적화 문제를 정형화한다. 시스템의 수명을 늘이고 각 사용자의 최소 전송속도를 보장하기 위해 공정성 제한을 고려한다. 그리고 이로부터 새로운 적응적 부반송파 할당 알고리듬을 제안한다. 모의실험을 통해 제안된 알고리듬이 정적 알고리듬과 그리디 알고리듬, 두 알고리듬 모두 보다 훨씬 낮은 불능확률을 얻음을 확인한다.

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Performance Analysis of a Full-Duplex Two-Way Relay Network over Rayleigh Fading Channels (레일레이 페이딩 채널에서 전이중 양방향 중계 네트워크의 성능 분석)

  • Choi, Dongwook;Lee, Jae Hong
    • Journal of the Institute of Electronics and Information Engineers
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    • v.51 no.3
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    • pp.3-9
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    • 2014
  • Two-way full-duplex relay network provides improved spectral efficiency by using either superposition coding or physical layer network coding at relays compared to conventional two-way half-duplex relay network. In this paper, we investigate the impact of residual loop interference on the performance of the two-way full-duplex relay network. Users and relays in the two-way full-duplex relay network estimate the residual loop interference in order to cancel it. However, it is difficult to perfectly cancel the residual loop interference from the received signal due to the estimation error. Numerical results show the impact of the estimation error on the outage probability of the two-way full-duplex relay network.

Subcarrier Allocation for Multiuser in Two-Way OFDMA Relay Networks using Decode-and-Forward Relaying (복호후재전송을 사용하는 양방향 OFDMA 중계 네트워크에서 다중사용자를 위한 부반송파 할당 기법)

  • Shin, Han-Mok;Lee, Jae-Hong
    • Journal of Broadcast Engineering
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    • v.15 no.6
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    • pp.783-790
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    • 2010
  • A two-way relay network provide improved spectral efficiency compared with a conventional one-way relay network by using either superposition coding or network coding. OFDMA network provides imptoved performance by adaptive resource allocation. In this paper, we propose a adaptive subcarrier allocation for a multiuser two-way OFDMA relay network. In the proposed algorithm, subcarriers are allocated to the user-pairs and relays to maximize the achievable sum-rate over all user-pairs while satisfying the minimum rate requirement for each user-pair. Simulation results show that the proposed algorithm provides improved performance compared with the static and greedy algorithms.

Performance Analysis of Two-way Cooperative ARQ Protocol Using Network Coding (네트워크 부호화를 사용한 양방향 협력 ARQ 프로토콜의 성능 분석)

  • Byun, Il-Mu;Lee, Hyung-Yeol;Kim, Kwang-Soon
    • The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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    • v.33 no.10A
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    • pp.972-979
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    • 2008
  • Two-way relay channel is a bidirectional cooperative communication channel that two terminals communicate each other with the help of a relay. In the previous cooperative communication schemes, a relay uses two divided resources for bidirectional transmission. When a network coding is used at a relay, the relay can transmit bidirectional data to two terminals simultaneously using one resource only. Thus the throughput of this scheme is greater than that of the previous scheme. In this paper, we showa two-way cooperative ARQ protocol using network coding and the throughput of this protocol is analyzed using a state diagram.

Relay Selection Schemes in Network-Coding based Two-Way Relay Communication to Improve Performance (성능향상을 위한 네트워크 부호화 기반 양방향 중계기 통신에서의 릴레이 선택 기법)

  • Lee, Jin-Hee;Kong, Hyung-Yun
    • The Journal of the Institute of Internet, Broadcasting and Communication
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    • v.9 no.5
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    • pp.7-13
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    • 2009
  • In This Paper, we propose relay schemes for network-coding based two-way relay communication in multi relay channel. Two-way relay channel communication is a bi-directional communication that two users exchange their data with the help of a relay. Network-coding based Two-way relay communication can achieve more throughput compared to conventional two-way relay communication. In this paper, we propose relay selection schemes to provide maximum performance considering instantaneous signal-to-noise in multi-relay channel. Simulation results show that the proposed relay selection schemes can provide diversity order according to the number of relays.

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