• Title/Summary/Keyword: 중계 노드

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A New Incentive Based Bandwidth Allocation Scheme For Cooperative Non-Orthogonal Multiple Access (협력 비직교 다중 접속 네트워크에서 새로운 인센티브 기반 주파수 할당 기법)

  • Kim, Jong Won;Kim, Sung Wook
    • KIPS Transactions on Computer and Communication Systems
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    • v.10 no.6
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    • pp.173-180
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    • 2021
  • Non Orthogonal Multiple Access (NOMA) is a technology to guarantee the explosively increased Quality of Service(QoS) of users in 5G networks. NOMA can remove the frequent orthogonality in Orthogonal Multiple Access (OMA) while allocating the power differentially to classify user signals. NOMA can guarantee higher communication speed than OMA. However, the NOMA has one disadvantage; it consumes a more energy power when the distance increases. To solve this problem, relay nodes are employed to implement the cooperative NOMA control idea. In a cooperative NOMA network, relay node participations for cooperative communications are essential. In this paper, a new bandwidth allocation scheme is proposed for cooperative NOMA platform. By employing the idea of Vickrey-Clarke-Groves (VCG) mechanism, the proposed scheme can effectively prevent selfishly actions of relay nodes in the cooperative NOMA network. Especially, base stations can pay incentives to relay nodes as much as the contributes of relay nodes. Therefore, the proposed scheme can control the selfish behavior of relay nodes to improve the overall system performance.

Performance Analysis of Decode-and-Forward Relaying Based on Optimal Relay Selection (디코딩 후 전달방식에서 최적의 중계노드 선택방법에 대한 링크레벨 성능분석)

  • Lee, In-Ho;Kim, Dong-Woo
    • The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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    • v.33 no.1A
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    • pp.36-43
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    • 2008
  • In this paper, we propose an optimal relay selection scheme for decode-and-forward relaying systems. The optimal relay selection minimizes the number of time slots used to relay source's signal and maximizes an end-to-end signal-to-noise ratio. However, decode-and-forward relaying systems require additional overhead for the optimal relay selection. Assuming independent and identically distributed Rayleigh fading channels, we provide exact and closed-form expressions for the outage probability of capacity and the bit error rate for decode-and-forward relaying systems with the optimal relay selection. It is shown that the analytic results are perfectly matched with the simulated ones. When the numbers of relay nodes are 2, 4, and 8, and the numbers of time slots for overhead are 1, 2, and 4, respectively, the proposed system achieves 1 dB, 2 dB, and 3 dB gains at 1% bit error rate, respectively, and 0.5 dB, 4 dB, and 12 dB gains at 1% outage probability for 1 bps/Hz, respectively, over the conventional decode-and-forward relaying system.

Study on Relaying Path Selection Using One-Hop Channel Information in Decode-and-Forward Relaying Based Multi-Hop Systems (디코딩 후 전달 중계 기반 다중 홉 시스템에서 하나의 홉 채널 정보를 이용하는 중계 경로 선택 기법 연구)

  • Lee, In-Ho
    • The Journal of The Korea Institute of Intelligent Transport Systems
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    • v.12 no.3
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    • pp.87-95
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    • 2013
  • In this paper, the outage probability of efficient partial relay selection(EPRS) using only one-hop channel information in multi-hop systems is analyzed in Rayleigh fading channels. In particular, we derive an exact and closed-form expression for the outage probability of decode-and-forward relaying based EPRS. In order to prove the usefulness of EPRS in multi-hop systems, we also analyze the correlation between the end-to-end signal-to-noise ratio(SNR) and the SNR for each hop at an arbitrary relaying path. Furthermore, through numerical investigation, we compare the outage performances for EPRS and the best relay selection using all channel information.

Distributed Multi-Hop Relay Scheme to Reduce Delay-Constrained Broadcast Outage Probability (전달 시간 제한이 있는 브로드캐스트 아웃티지 확률을 감소시키는 분산적인 다중 홉 중계 기법)

  • Ko, Byung Hoon;Byun, Ilmu;Rhee, Duho;Jeon, Ki Jun;Kim, Beom Mu;Lee, Seong Ro;Kim, Kwang Soon
    • The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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    • v.38C no.2
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    • pp.219-226
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    • 2013
  • Distributed multi-hop relay scheme to reduce delay-constrained outage probability for broadcast network is proposed. We consider multi-hop relay scheme, which is similar to distributed beamforming, where multiple nodes simultaneously relay packets, and we propose channel access control and power control for relaying nodes to satisfy energy constraint. Compared with flooding which is multi-hop relay scheme used for ZigBee, the proposed scheme is better in terms of outage probability and average reception throughput.

Analysis of Capacity for Bi-Directional Coding Applying Time Reversal Technique in Underwater Acoustic Channel (수중음향채널에서의 시역전 기법을 적용한 양방향 통신 방식의 용량 분석)

  • Kim, Hyeon-Su;Kwon, Yang-Soo;Yoo, Jae-Ho;Chung, Jae-Hak;Kim, Seong-Il
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • v.28 no.6
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    • pp.506-513
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    • 2009
  • In this paper, we propose a bi-directional communication method applying time reversal technique in underwater acoustic channel in order to exchange data between sensor nodes with an available relay node. The proposed method reduces the conventional 4-step relaying procedure to 2-step and improves the system capacity. Moreover, it increases transmission range efficiently while the relay node can be implemented with low complexity. Simulation results demonstrate that the proposed scheme achieves 3.2 bps/Hz higher capacity than that of the conventional method at SNR 20 dB.

The Diversity-Multiplexing Tradeoff for Multiple-Antenna Adaptive Decode and Forward Relay Protocols Exploiting Imperfect CSIT (불완전한 채널정보를 사용하는 다중안테나 적응형 복호 후 전송 중계 프로토콜의 Diversity-Multiplexing Tradeoff 분석)

  • Yoon, Han-Sang;Yoon, Eun-Chul
    • The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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    • v.36 no.9A
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    • pp.776-783
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    • 2011
  • In this paper, assuming that the transmitter can exploit imperfect channel state information (CSI), the diversity-multiplexing tradeoff (DMT) functions of three adaptive decode-and-forward (DF) relay protocols, each of which uses multiple-antennas at the destination node, at the relay node, or at the source node are derived. When the imperfect CSI qualities for the source-relay link, the relay-destination link, and the source-destination link are subject to asymptotic conditions, the additional diversity gains attainable by exploiting the imperfect CSI at the transmitter for those three adaptive DF relay protocols are investigated.

Outage Performance Analysis of Partial Relay Selection Based Opportunistic Cooperation in Decode-and-Forward Relaying Systems (디코딩 후 전달 중계 시스템에서 부분 중계 노드 선택 기법 기반 기회적 협력 방식의 아웃티지 성능 분석)

  • Lee, Sangjun;Lee, In-Ho
    • Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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    • v.17 no.8
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    • pp.1804-1810
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    • 2013
  • In this paper, we study the opportunistic cooperation scheme that improves the outage performance through the efficient selection between a cooperative mode and a non-cooperative mode. Especially, in decode-and-forward relaying systems, we analyze the outage performance for the opportunistic cooperation using partial relay selection, where closed-form expressions of exact and asymptotic outage probabilities are derived assuming independent and identically distributed Rayleigh fading channels. In the numerical results, we verify the derived expressions, and investigate the outage performances for various target data rates and different numbers of relays. Also, we compare the outage performances of the conventional cooperation scheme and the opportunistic cooperation scheme.

An Ad-hoc Routing Protocol for Load Balancing (부하균등을 고려한 Ad-hoc 라우팅 프로토콜)

  • 안상현;임유진;김경춘
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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    • 2002.04a
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    • pp.118-120
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    • 2002
  • Ad-hoc 네트워크에서의 라우팅 프로토콜은 현재 사용중인 경로가 혼잡하다 하더라도 네트워크 토폴로지가 변하기 이전에는 새로운 경로를 설정하지 못하므로, 노드의 이동성이 낮은 환경에서는 트래픽의 집중 현상이 심화된다. 이동 기기들은 그 성능과 배터리에 한계가 있기 때문에 일부 소수 노드들에게 트래픽 집중되는 경우 다른 노드들에 대한 데이터 중계 서비스를 제공하는데 자신의 자원 대부분을 낭비하도록 강요받게 된다. 따라서 본 논문에서 혼잡 상태의 노드는 더 이상의 데이터 패킷 중계를 포기하고 이를 해당 소스에게 알림으로써 소스가 새로운 우회경로를 설정하도록 하여 트래픽의 집중 현상을 완화시키는 새로운 프로토콜인 SLAP(Simple Load-balanced Ad-hoc routing Protocol)을 제안한다.

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The energy conserving routing algorithm based on the distance for Ad-hoc networks (에드 혹 네트워크에서 위치 정보를 이용한 에너지 효율적 라우팅 알고리즘)

  • Oh, Young-Jun;Lee, Kang-Whan
    • Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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    • 2011.05a
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    • pp.393-395
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    • 2011
  • 본 논문은 에드 혹 네트워크(Ad hoc network)에서 각 노드는 베터리 기반의 한정된 에너지로 동작 하기 때문에 에너지 효율을 높이기 위한 다양한 라우팅 알고리즘이 연구되고 있다. 에드 혹 네트워크는 많은 수의 노드들이 거리 등의 상호 속성 정보에 의한 노드의 관리 기법에 따라 노드의 에너지를 관리해야 한다. 또한 주어진 망에서 관리 노드 또는 중계 노드 등의 동작 불가능한상태가 되었을 경우 라우팅 경로가 끊어짐으로서 통신이 불가능한 상태가 되는 문제점이 있다. 본 논문에서는 트리망에서 중계 노드로 사용되는 클러스터 헤드 노드가 동작 불가능한 상태가 되었을 경우, 노드의 위치정보를 이용하여 새로운 헤드 노드를 선출하는 ECOPS(Energy conserving Optimal Path Schedule) 알고리즘을 제안 하였다. 특히 제한된 ECOPS 알고리즘을 이용함으로 노드에 대한 라이프타임을 향상 시키고 전체 라우팅 경로가 오랜 시간 동안 지속되는 결과를 보여 주었다.

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Ad hoc network based on the distance of the energy conserving routing algorithm (에드 혹 네트워크에서 위치기반의 에너지 효율적 라우팅 알고리즘)

  • Oh, Young-Jun;Lee, Kang-Whan
    • Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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    • 2010.10a
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    • pp.386-388
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    • 2010
  • 에드 혹 네트워크(Ad hoc network)의 각 노드는 베터리 기반의 한정된 베터리로 동작하기 때문에 에너지 효율을 높이기 위한 다양한 라우팅 알고리즘이 연구되고 있다. 에드 혹 네트워크는 많은 수의 노드들이 거리 등의 상호 속성정보에 의한 노드의 관리기법에 따라 노드의 에너지를 관리해야 한다. 또한 주어진 망에서 관리 노드 또는 중계 노드 등이 동작 불가능한 상태가 되었을 경우 라우팅 경로가 끊어짐으로서 통신이 불가능한 상태가 되는 문제점이 있다. 본 논문에서는 트리망에서 중계 노드로 사용되는 클러스터 헤드 노드가 동작 불가능 상태가 되었을 경우, 노드간 거리 정보를 바탕으로 새로운 헤드 노드를 선출하는 ECDC(Energy Conservation Distance Control) 알고리즘을 제안하였다. 특히 제안된 ECDC 알고리즘을 이용함으로 노드에 대한 라이프타임을 향상 시키고 전체 라우팅 경로가 오랜 시간 동안 지속되는 결과를 보여주었다.

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