• 전자공학회논문지
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• 제50권1호
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• pp.27-33
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• 2013

본 논문에서는 two-way 릴레이 네트워크에서 파일롯(pilot)기반 채널 추정 기법과, 전송시 데이터 심볼과 함께 파일롯 심볼을 전송하는 기법을 제안한다. 채널상태정보(channel state information : CSI)가 없는 경우, destination은 파일롯 심볼을 사용해 채널을 추정한다. 이 시스템에서 릴레이는 파일롯 심볼과 데이터 심볼을 증폭하고 AF(amplify and forward)프로토콜을 사용하여 destination에 전송한다. 릴레이 이득이 고정되어 있어서 릴레이는 채널을 추정할 필요가 없기 때문에 destination이 채널을 추정한다. 이 채널 추정에는 이미 잘 알려진 LS(least-square)와 MMSE(minimum mean-square error)를 사용하였다.

• 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.

• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제11권4호
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• pp.223-228
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• 2013

Cognitive radio has been recently considered a promising technology to improve spectrum utilization by enabling secondary access to licensed bands that are not used by primary users temporarily or spatially. A prerequisite to this secondary access is the lack of interference to the primary system. This requirement makes spectrum sensing a key process for cognitive radio. In this study, we consider amplify and forward (AF)-based cooperative spectrum sensing for cognitive radio networks where multiple relay nodes are utilized to amplify and forward the primary user signal for better spectrum sensing, and maximum ratio combining is used for fusion detection by a cognitive coordinator. Further, the detection probability and the bit error rate of AF-based cooperative spectrum sensing are analyzed in fading multiple cognitive relay channels. The simulation results show that the AF-based cooperative spectrum sensing scheme outperforms the conventional scheme.

• Journal of Communications and Networks
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• 제14권6호
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• pp.703-709
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• 2012

In this paper, we propose a hybrid decode-amplify-forward incremental cooperative diversity protocol using SNR-based relay selection. In the proposed protocol, whenever destination unsuccessfully receives the source's signal, one of relays that exploit hybrid decode-amplify-forward technique is chosen to retransmit the signal. We derive approximate closed-form expressions of outage probability and average channel capacity. Monte-Carlo simulations are presented to verify the theoretical results and compare the performance of the proposed protocol with the direct transmission protocol and conventional incremental relaying protocols.

• 한국통신학회논문지
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• 제38A권8호
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• pp.733-738
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• 2013

본 논문에서는 증폭후전송 (amplify-and-forward, AF) 기반의 중계 전송 시스템에서 통신 정보를 도청하는 도청자가 존재하는 환경인 와이어탭 채널 (wiretap channel)에서의 물리 계층 보안에 대한 분석을 한다. 와이어탭 채널 환경에서 원천 노드, 목적지 노드, 중계 노드, 도청 노드가 각각 한 개씩 존재한다고 가정하며, 특히 중계 노드는 다수의 안테나를 가지고 있는 시스템을 고려한다. 중계 노드에서는 AF 전송시에 다이버시티 (diversity) 이득을 취하기 위한 안테나 선택 기법을 적용하였다. 구체적으로, 중계 노드에서 데이터 수 송신시 신호대잡음비를 최대화 할 수 있는 안테나를 선택하여 동작한다. 보다 실질적인 환경을 고려하기 위하여 중계 노드에서 목적지 노드로 전송할 때 도청 노드에 대한 채널 정보는 없는 환경을 고려하였다. 제안된 시스템의 보안 성능 분석을 위하여 보안 불통 확률 (secrecy outage probability)를 한 개의 적분 형태로 구하였으며, 시뮬레이션 결과를 통하여 해당 성능 분석이 올바름을 보인다.

• 한국통신학회논문지
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• 제41권2호
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• pp.175-177
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• 2016

본 레터는 증폭-후-전달 양방향 릴레이 네트워크에서 무선 에너지 정보 동시 전송을 고려한다. 릴레이에서 전력 분할로 에너지 수확과 정보 전송을 수행할 때 아웃티지 확률을 최소로 하는 최적 전력 분할 비를 얻고 그 때의 성능 향상을 모의실험으로 보인다.

• 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.

• Journal of Communications and Networks
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• 제9권2호
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• pp.118-127
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• 2007

We propose a link adaptation and selection method for the links constituting an orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) based wireless relay network. The proposed link adaptation and selection method selects the forwarding, modulation, and channel coding schemes providing the highest end-to-end throughput and decides whether to use the relay or not. The link adaptation and selection is done for each sub-channel based on instantaneous signal to interference plus noise ratio (SINR) conditions in the source-to-destination, source-to-relay and relay-to-destination links. The considered forwarding schemes are amplify and forward (AF) and simple adaptive decode and forward (DF). Efficient adaptive modulation and coding decision rules are provided for various relaying schemes. The proposed end-to-end link adaptation and selection method ensures that the end-to-end throughput is always larger than or equal to that of transmissions without relay and non-adaptive relayed transmissions. Our evaluations show that over the region where relaying improves the end-to-end throughput, the DF scheme provides significant throughput gain over the AF scheme provided that the error propagation is avoided via error detection techniques. We provide a frame structure to enable the proposed link adaptation and selection method for orthogonal frequency division multiple access (OFDMA)-time division duplex relay networks based on the IEEE 802.16e standard.

• 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.

• ETRI Journal
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• 제36권4호
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• pp.599-608
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• 2014

This paper studies a parallel relay network where the relays employ an amplify-and-forward (AF) relaying scheme and are subjected to individual power constraints. We consider correlated effective relay noise arising from practical scenarios when the relays are exposed to common interferers. Assuming that the noise covariance and the full channel state information are available, we investigate the problem of finding the optimal AF scheme in terms of maximum end-to-end transmission rate. It is shown that the maximization problem can be equivalently transformed to a convex semi-definite program, which can be efficiently solved. Then an upper bound on the maximum achievable AF rate of this network is provided to further evaluate the performance of the optimal AF scheme. It is proved that the upper bound can be asymptotically achieved in two special regimes when the transmit power of the source node or the relays is sufficiently large. Finally, both theoretical and numerical results are given to show that, on average, noise correlation is beneficial to the transmission rate - whether the relays know the noise covariance matrix or not.