• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제9권6호
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• pp.647-651
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• 2011

In this letter, non-regenerative Amplify-and-Forward (AF) relay systems based on half and full duplex schemes are investigated and their performance is analyzed and compared in terms of outage probability. Although the AF relay systems have been widely investigated in many previous literatures, most of them adopted a half duplex scheme due to hardware limitation and mathematical tractability. To the best of our knowledge, this letter is the first study to investigate the performance of the full duplex AF relay system considering practical hardware limitations. In full duplex AF relay systems, it is important to secure the isolation between transmit and receive antennas. Our numerical and simulation results show that there exists a threshold point of the isolation gain that the full duplex relay system outperforms the half duplex relay system.

• 한국통신학회논문지
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• 제35권5C호
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• pp.487-494
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• 2010

본 논문은 OFDM (orthogonal frequency division multiplexing) 기반 이중-홉 다중 릴레이 시스템에서 상호정보를 최대로 하는 릴레이 선택 기법을 고려한다. 상기 시스템에서 DF (decode-and-forward) 릴레이를 적용할 때와 AF (amplify-and-forward) 릴레이를 적용할 때에 대해 각각 시스템 아웃티지 확률에 대한 하한과 제공 가능한 최대 다양성 차수를 유도하고 모의실험으로 아웃티지 용량을 제공한다. 성능 평가 결과 DF와 AF 방식 모두 아웃티지 확률 하한과 동일한 다양성 차수를 제공하지만, DF가 AF보다 아웃티지 확률 하한에 더 가깝고 더 큰 아웃티지 용량을 제공함을 볼 수 있다. 또한, 플랫 페이딩과 달리 주파수 선택성 채널에서는 다중 경로 수가 증가하거나 릴레이 선택의 후보 릴레이 수가 증가할수록 AF에 대한 DF 방식의 성능 이득이 더욱 커짐을 볼 수 있다. 따라서, OFDM 기반 다중 릴레이 시스템에서는 성능 면에서 AF 릴레이보다는 DF 릴레이가 유리함을 알 수 있다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제12권4호
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• pp.31-36
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• 2012

본 논문에서는 인지무선통신에서 중요한 기술 중 하나인 스펙트럼 센싱의 Hidden node의 문제나 셀룰라 시스템에서 셀 경계에서 CPE(Customer Premises equipments)의 낮은 SNR(Signal to Noise Ratio)로 인한 센싱 성능 저하를 해결하기 위해 CPE들의 협력 릴레이 기법을 사용한 협력 스펙트럼 센싱을 제안하고 검출확률 성능을 분석한다. 송신단과 수신단 사이의 릴레이(Relay) 적용된 협력 스펙트럼 센싱은 가상의 공간 다이버시티이득(Spatial Diversity Gain)을 얻을 수 있어 센싱 성능이 향상된다. 협력 통신 기법 중 다중안테나를 적용한 AF(Amplify and Forward) 고정형 중계기를 사용하여 다이버시티이득을 얻는 시스템 모델을 제안하고, 검출 성능 향상을 분석한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제37권2B호
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• pp.87-96
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• 2012

본 논문에서는 2-홉 릴레이 시스템에서 릴레이 노드와 목적지 노드가 모두 임의의 수를 갖는 간섭원들의 영향을 받는 상황을 고려한다. 특히 릴레이 채널과 액세스 채널, 그리고 간섭 채널들이 모두 레일리 페이딩을 겪는다고 가정할 때, 증폭-후-전달(amplify-and-forward: AF) 릴레이 시스템의 불능 확률에 대한 정확한 수식을 도출하고, 나아가 불능 확률의 상한 식(upper bound)과 하한 식(lower bound)을 도출한다. 또한 도출된 불능 확률의 상한 식과 하한 식을 이용하여 AF 릴레이 시스템의 비트 오류율 성능에 대한 상한 식과 하한 식을 도출한다. 그리고 도출된 AF 릴레이 시스템의 불능 확률과 비트 오류율 성능에 대한 상한 식과 하한 식의 정확도를 모의실험을 통해 확인한다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제9권9호
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• pp.3412-3431
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• 2015

This paper considers the effect of co-channel interference on hybrid satellite-terrestrial relay network. In particular, we investigate the problem of amplify-and-forward (AF) relaying in hybrid satellite-terrestrial link, where the relay is interfered by multiple co-channel interferers. The direct link between satellite and terrestrial destination is not available due to masking by surroundings. The destination node can only receive signals from satellite with the assistance of a relay node situated at ground. The satellite-relay link is assumed to follow the shadowed Rice fading, while the channels of interferer-relay and relay-destination links experience Nakagami-m fading. For the considered AF relaying scheme, we first derive the analytical expression for the moment generating function (MGF) of the output signal-to-interference-plus-noise ratio (SINR). Then, we use the obtained MGF to derive the average symbol error rate (SER) of the considered scenario for M-ary phase shift keying (M-PSK) constellation under these generalized fading channels.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제48권8호
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• pp.1-6
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• 2011

본 논문에서는 이중 홉 증폭 후 전달(AF: Amplify-and-Forward) 릴레이 시스템에 대한 새로운 성능 분석 기법을 레일리 페이딩 채널에 대하여 제안한다. 기존의 분석 기법들에서는 S-R-D(Source-Relay-Destination) 링크의 수신 신호 대 잡음비(SNR: Signal-to-Noise Ratio)에 대한 누적 분포 함수(CDF: Cumulative Distribution Function) 혹은 확률 밀도 함수 (PDF: Probability Density Function)로부터 모멘트 발생 함수(MGF: Moment Generating Function)를 유도한 후 평균 심벌 오류율을 유도된 MGF를 이용하여 표현하였다. 본 논문에서는 기존의 분석과 다른 새로운 접근법을 제안한다. 즉, S-R(Source-Relay) 링크 및 R-D(Relay-Destination) 링크의 PDF들로부터 S-R-D 링크에 대한 MGF를 직접 유도한다. 그리고 새롭게 유도된 MGF을 기존의 연구들에서 제시한 형태와 비교 분석한다. 또한 제안된 성능분석 기법의 정확성은 모의실험을 통하여 검증한다. 이를 통하여 제안된 분석 기법이 이중 홉 증폭 후 전달 릴레이 시스템에 대한 새로운 해를 제시함을 확인한다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제11권7호
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• pp.3524-3542
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• 2017

In a single-source and multi-relay amplify-forward (AF) cooperative network, the outage probability and the power allocation are two key factors to influence the performance of an entire system. In this paper, an optimized AF relay selection by an exclusive method and near optimal power allocation (NOPA) is proposed for both good outage probability and power efficiency. Given the same power at the source and the relay nodes, a threshold for selecting the relay nodes is deduced and employed to minimize the average outage probability. It mainly excludes the relay nodes with much higher thresholds over the aforementioned threshold and thus the remainders of the relay nodes participate in cooperative forwarding efficiently. So the proposed scheme can improve the utility of the resources in the cooperative multi-relay system, as well as reduce the computational complexity. In addition, based on the proposed scheme, a NOPA is also suggested to approach sub-optimal power efficiency with low complexity. Simulation results show that the proposed scheme obtains about 2.1dB and 5.8dB performance gain at outage probability of $10^{-4}$, when compared with the all-relay-forward (6 participated relays) and the single-relay-forward schemes. Furthermore, it obtains the minimum outage probability among all selective relay schemes with the same number of the relays. Meanwhile, it approaches closely to the optimal exhaustive scheme, thus reduce much complexity. Moreover, the proposed NOPA scheme achieves better outage probability than those of the equal power allocation schemes. Therefore, the proposed scheme can obtain good outage probability, low computational complexity and high power efficiency, which makes it pragmatic efficiently in the single-source and multi-relay AF based cooperative networks.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제9권5호
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• pp.31-37
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• 2009

양방향 중계 채널에서는 중계기가 복호 후 재전송 혹은 증폭 후 재전송 프로토콜을 기반으로 두 사용자에게 네트워크 부호화된 신호를 전송한다. 이러한 양방향 중계 채널 시스템에서 신호 대 잡음비(SNR)가 낮은 환경에서는 복호 후 재전송 프로토콜이 최대 전송량을 가지고, 신호 대 잡음비가 높은 환경에서는 증폭 후 재전송 프로토콜이 최대 전송량을 가진다. 따라서 본 논문에서는 양방향 중계 채널에서 중계기가 수신한 신호 대 잡음비에 따라 증폭 후 재전송(Amplify-and-Forward, AF) 혹은 복호 후 재전송(Decode-and-Forward, DF)프로토콜을 결정하는 능동적인 전송 기법을 제안하였다. 전송 기법이 스위칭(switching)되는 최적의 임계값을 계산하였고, 제안하는 기법이 기존의 양방향 중계 채널에서의 전송 기법보다 우수한 전송량을 보임을 수식적인 결과를 통해 확인하였다.

• 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.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제7권1호
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• pp.7-12
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• 2012

본 논문에서는 인지무선통신에서 중요한 기술 중 하나인 스펙트럼 센싱의 Hidden node의 문제나 셀룰라 시스템에서 셀 경계에서 CPE(Customer-Primise equipments)의 낮은 SNR(Signal to Noise Ratio)로 인한 센싱 성능 저하를 해결하기 위해 CPE들의 협력릴레이 기법을 사용한 협력 스펙트럼 센싱을 제안하고 검출확률 성능을 분석한다. 송신단과 수신단 사이의 릴레이(Relay) 적용된 협력 스펙트럼 센싱은 가상의 공간 다이버시티이득(Spatial Diversity Gain)을 얻을 수 있어 센싱 성능이 향상된다. 협력 통신 기법 중 AF(Amplify and Forward)와 DF(Decoded and Forward)방식이 대표적이다. 따라서 이 두가지 협력통신 기법을 적용하여 협력스펙트럼 센싱의 검출확률의 성능을 비교하고 분석한다.