• 제목/요약/키워드: 협력 릴레이 전송

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Cross-Layer 부호기법을 이용한 Hybrid-ARQ 기반의 협력통신 시스템 연구 (A Cooperative Communication System using Cross-Layer Coding Method base on Hybrid-ARQ)

  • 박태두;김민혁;김철승;정지원
    • 한국통신학회논문지
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    • 제35권11C호
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    • pp.889-895
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    • 2010
  • 통신시스템에서 다수의 안테나를 이용하는 MIMO 기술이 활발히 연구 중에 있다. 그러나 많은 무선 통신기기들은 사이즈, 비용, 하드웨어의 복잡성으로 인하여 적용 가능한 안테나의 수에 제약을 가진다. 따라서 본 논문에서는 MIMO 기술의 장점을 가지면서 새로운 기술로 각광받고 있는 협력통신 시스템을 이용하여 cross-layer 부호기법을 이용한 H-ARQ 기반의 협력통신 시스템을 제안하였다. 본 논문에서 제안하는 협력통신 시스템은 수신 신호의 복호가 완벽할 시에는 ACK 신호를 소스 노드와 릴레이 노드로 전송하여 다음 신호를 요청한다. 만약 복호 후 오류가 있을 시에는 NACK 신호를 전송하여 릴레이 노드에서 생성되어진 새로운 패킷을 요청하여 복호를 하게된다. 제안하는 협력통신 시스템은 일반적인 1:1 통신 시스템보다 신뢰도와 전송효율이 더 좋음을 시뮬레이션을 통하여 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.

나카가미 페이딩 채널에서 물리 계층 네트워크 부호화 시스템의 심볼 오류율 (Symbol Error Probability of a Physical Layer Network Coded System in Nakagami Fading Channels)

  • 도푸틴;왕진수;박진배;김윤희
    • 한국통신학회논문지
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    • 제37권8C호
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    • pp.645-654
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    • 2012
  • 본 논문에서는 물리 계층 네트워크 부호화를 적용하는 릴레이의 협력 하에 두 사용자 노드가 두 전송 단계로 데이터를 교환하는 양방향 릴레이 시스템을 고려한다. 이 시스템은 첫 전송 단계에서 두 사용자가 동시에 이진위상변조 심볼을 전송하고, 릴레이 노드는 수신 신호로부터 두 사용자 정보 비트의 배타 합을 복호한 뒤 다시 재변조하여 두 번째 전송 단계에서 방송함으로써, 각 사용자가 상대방 정보를 복호하도록 한다. 이 때 시스템 성능은 나카가미-m 페이딩 채널에서의 사용자 노드가 겪는 평균 최종 심볼 오류율로 살펴보며, 이에 대한 정확한 상한을 닫힌 식으로 유도함으로써 성능을 빠르고 정확하게 제공한다. 성능 평가 결과 본 논문에서 얻은 이론적 상한은 다양한 채널 및 시스템 환경에서 모의실험 결과와 일치함을 볼 수 있다. 또한 분석 결과를 이용하면 다양한 채널 및 시스템 환경에 대한 최적 릴레이 위치와 전력 할당 값 등의 유용한 정보를 빠르게 얻을 수 있다.

3GPP LTE-Advanced 시스템에서 릴레이 기반의 협력 네트워크를 위한 효율적인 자원할당 기법 (Efficient Resource Allocation Schemes for Relay-based Cooperative Networks in 3GPP LTE-Advanced Systems)

  • 김산해;양모찬;이제연;신요안
    • 한국통신학회논문지
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    • 제35권6A호
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    • pp.555-567
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    • 2010
  • 릴레이를 이용한 다중 홉 시스템은 기존의 단일 홉 시스템과 달리 주어진 전체 리소스 영역의 일부를 릴레이 통신에 할당하게 되어 효율적인 자원할당 알고리즘을 도입하지 않으면, 실제 사용이 가능한 리소스의 손실을 초래하게 된다. 또한, 릴레이 기반 셀룰러 시스템에서 생기는 인접 셀 간섭으로 인해 기지국과 단말기 또는 릴레이와 단말기 사이의 높은 링크 성능을 보장하지 못하는 경우가 발생해 리소스 효율이 급격히 떨어질 수 있다. 본 논문에서는 3GPP (3rd Generation Partnership Project) LTE (Long Term Evolution)-Advanced 시스템의 하향링크 릴레이 협력 네트워크에서의 효율적인 자원할당 기법을 제안한다. 릴레이 협력 네트워크에서 각각의 통신 링크마다 고정 리소스 영역을 갖는 기존의 기법과는 달리, 제안된 자원할당 알고리즘은 각 통신 링크 간의 채널 상태 및 전송 가능 용량 등을 고려하여 각 리소스 블록 단위 별로 적응적으로 자원을 할당하는 기법이다. 또한 셀 또는 단말의 추가적인 전송률 증대를 위해 특정 통신 링크가 할당된 리소스 영역에 다른 통신 링크의 리소스를 중복하여 자원을 재사용하는 기법을 제안한다. 제안된 리소스 중복 할당 방식은 리소스 중복으로 인한 추가적인 간섭을 미리 고려하여 동적으로 자원을 할당하는 방식으로 단말기에서 간섭 제거 등의 추가적인 절차가 불필요하다.

모바일 애드혹 무선 네트워크에서 멀티 홉 협력 전송 프로토콜 (A Multi-hop Cooperative Transmission Protocol in Mobile Ad-hoc Wireless Networks)

  • 공형윤
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제13권4호
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    • pp.17-22
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    • 2013
  • 본 논문에서는 레일리 페이딩 채널의 멀티 홉 협력 전송 프로토콜을 제안한다. 제안된 프로토콜에서, 멀티 홉 협력 전송은 시스템 성능의 향상을 위해 사용되었다. 중계라는 특성으로 인해, 전송받는 노드와 다음의 노드뿐만 아니라, 목적지와 그 사이의 전송 받는 모든 노드들이 제한되어 있지 않다. 제안된 프로토콜은 선택된 릴레이나 몇몇의 중간 노드로부터 건너 뛰어 전송되는 멀티 홉 직접 전송 프로토콜에 비해 평균 전송 전력을 절약할 수 있다. 제안하는 기법은 모바일 ad-hoc 무선 네트워크에서 시행 및 평가되어진다.

신속한 재난경보 방송을 위한 협력통신 기법 (A Cooperative Communication Technology for Rapid Emergency Alert Broadcast)

  • 송미화;장석진;이용태
    • 방송공학회논문지
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    • 제20권3호
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    • pp.464-467
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    • 2015
  • 이동통신 시스템은 재난경보 방송을 위해 CBS 기능이 정의되어 있으며, 이 CBS 기능의 신뢰성을 향상시키기 위하여 협력통신 기법이 제안되었다. 그러나 협력통신에 필수적인 릴레이가 재난경보 수신에 실패할 경우 재난경보 전송에 심각한 지연이 초래될 수 있다.본 논문에서는 이러한 단점을 극복하기 위하여 T-DMB 기능이 추가된 릴레이를 이용하는 협력통신 기법을 제안한다. 이론적인 해석과 모의실험 결과는 제안된 협력통신 방식이 신속한 재난경보 방송에 적합함을 보여준다.

WSN환경에서 Decode-and-Forward 협력통신의 시스템 최적화 및 최대전송률과 저전력에 관한 연구 (System Optimization, Full Data Rate and Transmission Power of Decode-and-Forward Cooperative Communication in WSN)

  • 김건석;공형윤
    • 정보처리학회논문지C
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    • 제14C권7호
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    • pp.597-602
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    • 2007
  • 본 논문에서는 WSN(Wireless Sensor Network)에서 복호 후 재전송(Decode-and-forward) 협력통신 방식에서 데이터 전송률이 1/2가 되는 것을 극복하여, 최대전송률이 되는 협력 프로토콜을 제안하였다. 기존의 협력프로토콜 시스템에서는 소스가 두 타임 슬롯 동안 두 데이터를 전송하게 되면 다이버시티 이득은 얻지 못하고, 다이버시티 이득을 얻기 위하여 타임 슬롯을 증가시키면 전송률이 낮아지게 된다. 본 논문의 알고리즘은 각각의 데이터를 직교주파수로 구분하고 좌표회전 기법을 이용하여 최대전송률과 다이버시티 이득을 동시에 얻을 수 있다. 또한, 센서노드와 릴레이의 거리에 따른 성능분석을 하였고 시스템의 성능에 영향을 끼치는 요소들을 컴퓨터 모의실험을 통하여 최적화 시켰다. 최적의 거리 d=0.2에서 BER이 10-2일 때 직접 전송일 경우보다 7dB까지 멀티 홉보다 5dB 정도의 네트워크 전력이 절약되는 것을 확인할 수 있다. 따라서 무선 센서네트워크의 전력을 감소시며 데이터 전송률을 증가시키는 시스템을 제안하였다.

단일-홉과 다중-홉 수중 음향 센서 네트워크에서의 효율적인 협력 재전송 기법 (A Cooperative ARQ Scheme for Single-hop and Multi-hop Underwater Acoustic Sensor Networks)

  • 이재원;조호신
    • 한국통신학회논문지
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    • 제36권5B호
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    • pp.539-548
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    • 2011
  • 본 논문은 협력통신 기법을 이용하여 단일-홉과 다중-홉 수중환경에서 효율적인 재전송 (ARQ : Automatic Repeat reQuest) 기법을 제안한다. 소스 (source) 노드가 전송한 패킷을 수신한 이웃 노드들 중, 제안한 기법에서 정의한 협력 영역에 속한 노드들은 협력 노드 집합을 형성한다. 협력 노드는 특정 소스-목적 링크 (link)에 대하여 또 다른 대체 경로를 제공한다. 이러한 대체 경로는 소스-목적 경로보다 높은 채널 품질을 제공한다. 따라서 수중 음향 채널의 특성인 긴 전파지연을 줄일 수 있고, 성공적인 재전송 확률을 높임으로써 높은 비트 오류율도 극복할 수 있다. 또한 다중-홉 네트워크에서는 다중-홉에 의한 릴레이 시 별도의 ACK 없이 자신이 전송한 패킷이 되돌아오는 것을 응답신호로 활용함으로써 시스템 성능을 향상 시킬 수 있다. 본 논문에서는 제안하는 협력 재전송 기법을 전송 효율 (throughput efficiency) 측면에서 기존의 S&W (Stop and Wait) ARQ 기법과 비교, 분석한다.

CDD-DSF 릴레이 기법을 적용한 MC-CDMA 시스템의 다중경로 레일리 페이딩 채널에 대한 평균 비트 오류율 분석 (Averaged BER Performance Analysis of CDD-DSF-Relay schemes for MC-CDMA Systems over Multipath Rayleigh Fading Channles)

  • 고균병;서정태
    • 전자공학회논문지
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    • 제49권9호
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    • pp.3-10
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    • 2012
  • 본 논문에서는 CDD-DSF 릴레이 기법을 적용한 MC-CDMA 시스템을 다중경로 레일리 페이딩 채널에 대해 제안한다. 일반적인 DSF 기법들과는 다르게 CDD 방법의 적용시 각 릴레이는 하나의 채널을 통하여 신호를 전송한다. 따라서 릴레이들과 수신단 사이의 채널들은 넓게 시간 확산된 하나의 채널로 간주된다. 그리고 릴레이 네트워크의 협력 다이버시티는 제안된 CDD 기법의 MC-CDMA 시스템에서 주파수 다이버시티로 획득된다. 또한 CDD-DSF 릴레이 기법에 대한 평균 오류율을 의사 분석기법을 통하여 제시한다. 성능분석 및 모의실험 결과를 통하여 제안된 CDD-DSF 기법이 주파수 효율 저하 없이 협력 다이버시티를 획득할 수 있음을 확인한다.

사용자의 위치에 따른 적응적 전송 기법 (Adaptive Transmission Scheme According to the User Location)

  • 강성진
    • 한국통신학회논문지
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    • 제40권11호
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    • pp.2148-2150
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    • 2015
  • 본 논문은 셀 가장자리에서의 적응적 협력 전송 기법을 제안한다. 제안된 기법은 사용자의 위치를 고려하고, 그에 알맞은 협력 전송 기법을 적용한다. 셀룰러 시스템들에서, 사용자가 셀의 경계에 위치하게 되면 통신의 성능의 열화가 발생한다. 기존의 기법에서는 두 개의 기지국들이 다이버시티 이득을 얻기 위하여 사용된다. 하지만 사용자와 기지국 사이의 거리는 여전히 멀기 때문에, 기존의 방법만으로는 성능이 충분히 향상되지 않는다. 따라서 릴레이들을 사용하고 사용자의 위치에 따라 협력 전송 기법을 적응적으로 적용하는 기법을 제안한다. 시뮬레이션 결과들을 통해, 제안된 기법의 성능이 기존의 기법보다 좋다는 것을 확인할 수 있다.