본 논문에서는 SC-FDMA(Single-Carrier Frequency Division Multiple Access) 기반 상호협력 릴레이 시스템에서 MS(Mobile Station)와 RS(Relay Station)가 서로 다른 DFT(Discrete Fourier Transform) 확산 크기를 갖는 경우에 상호협력 수신 다이버시티 결합 기법을 제안한다. 제안된 기법은 DFT 확산 길이 조정부, 위상 회전 보상부, 채널 위상 왜곡 보상부, 상호협력 수신 다이버시티 결합부로 구성된다. 제안된 기법은 상호협력 수신 다이버시티 결합 과정을 주파수 영역에서 스칼라 연산을 통하여 수행하기 때문에 계산량이 비교적 적고 다중 경로 채널에 강건하다. 모의 실험을 통하여 제안된 수신 다이버시티 결합 기법이 SC-FDMA 기반 상호협력 릴레이 시스템에서 기존의 MRC(Maximal Ratio Combining) 기법들과 비교하여 성능 향상이 있음을 보인다.
In this paper, we propose a new channel estimation scheme for amplify and forward cooperative diversity with relay selection. In order to select best relay, it is necessary to know channel state information (CSI) at the destination. Most of the previous works, however, assume that perfect CSI is available at the destination. In addition, when the number of relay is increased it is difficult to estimate CSI through all relays within coherence time of a channel because of the large amount of frame overhead for channel estimation. In a proposed channel estimation scheme, each terminal has distinct pilot signal which is orthogonal each other. By using orthogonal property of pilot signals, CSI is estimated over two pilot signal transmission phases so that frame overhead is reduced significantly. Due to the orthogonal property among pilot signals, estimation error does not depend on the number of relays. Simulation result shows that the proposed channel estimation scheme provides accurate CSI at the destination.
Journal of electromagnetic engineering and science
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제6권3호
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pp.176-181
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2006
Signal distortion due to the path loss, shadow, and multi-path fading is very serious in radio channel. In this paper, we propose CDMA-OFDM cooperative communication system based on DFP(Decode and Forward Protocol) to overcome these phenomena using spread spectrum technique, orthogonal sub-carrier, and the space diversity. We simulated proposed system under Rayleigh flat fading channel environment. A variety of simulation results reveal the cooperation can provide performance gain of up to 12 dB over direct communications in ideal inter-user case at BER of $10^{-3}$. And we can also confirm variation of diversity effect as channel environment changes.
본 논문에서는 위성-지상 통합(hybrid/integrated)망에서 멀티미디어 방송 서비스를 효율적으로 제공하도록 기여할 수 있는 여러 가지 다이버시티 방식에 대한 성능을 비교 분석한다. 시공간 부호(space-time codes)는 부가적인 대역폭 요구 사항 없이도 다중경로 환경에서 다이버시티 이득을 얻을 수 있는 효율적인 방식이다. 위성시스템에서 시공간 부호와 오류정정부호를 적절히 결합하여 지상 중계 장치와의 협동 다이버시티 이득 구현이 가능함이 제안되어 왔다. 본 논문에서는 이러한 선행 연구 결과를 바탕으로 하여, 다양한 시공간부호 및 오류정정 부호의 결합 방식을 제안하고 이에 따른 성능 분석 결과와 장단점등을 제시하여, 향후 시스템 구현에 도움이 될 수 있도록 한다.
본 논문에서는 최근에 활발한 연구가 진행되고 있는 상황인지 무선시스템을 대상으로 하여, 직접 경로 및 간접 경로를 갖는 협동 다이버시티를 적용하였을 경우 시스템의 성능을 분석하였다. 그리고 릴레이-목적지 경로에서는 여러 개 의 릴레이 중 가장 큰 신호 대 잡음비를 갖는 릴레이만 송신하는 선택 릴레이 방식을 채택하였고, 이 릴레이를 선택하기 위하여 필수적으로 발생되는 채널 상태정보(CSI) 지연에 의한 시스템 성능의 열화를 포함한 식을 유도하였다. 분석결과 직접 경로로부터의 수신 전력이 간접경로 수신 전력의 1/10만 있어도 시스템의 성능이 4.4 dB 개선되므로 Rayleigh 페이딩 환경 하에서 협동 다이버시티의 적용이 매우 효과적임을 알 수 있었고, 상황 인지 시스템의 주파수 획득 확률이 적을수록, 그리고 채널 지연이 클수록 시스템의 성능은 저하되었다.
본 논문에서는 무선 애드혹 네트워크에서 전력 절약과 성능 개선을 위하여 협동 공간 다이버시티를 이용한 새로운 협동다이버시티 라우팅 방식을 제안한다. 제안한 방식은 기존에 사용되어온 방식인 다중 릴레이 라우팅 방법과 해석적인 방법으로 성능의 우수성을 비교하였다. 7개의 노드를 갖는 애드혹 네트워크에서 최종 노드에서 요구되는 오수신율이 $1\times10^{-3}$일 때, 제안한 협동다이버시티 라우팅 방식은 다중 릴레이 라우팅방식과 비교하여 노드당 평균 15.5 dB 전력을 절약할 수 있었다.
중계기 선택 기반 양방향 중계 기법은 중계기 수에 따른 선택 다이버시티 이득을 얻을 수 있으며, 기존의 단방향 중계 기법보다 높은 데이터 율을 가진다. 그러나 기존의 중계기 선택 기반 양방향 중계 기법에서는 사용자 간의 직접 통신 링크를 고려하지 않아 협력 통신의 장점인 결합 이득을 얻을 수 없었다. 본 논문에서는 다수의 중계기가 존재하는 네트워크에서 선택 다이버시티 이득과 결합 이득 모두를 얻을 수 있는 기회주의적 협력양방향 중계 기법과 증분형 협력 양방향 중계 기법을 제안한다. 제안하는 두 기법이 중계기 수에 따른 선택 다이버시티 이득과 결합 이득을 모두 얻음으로써 기존의 양방향 중계 기법보다 우수한 성능을 가짐을 시뮬레이션 결과를 통해 증명한다.
In this paper, performance of cooperative communication system is analyzed with various relay conditions for mobile communication system using OFDM. We research mainly on the performance analysis of amplify-and-forward scheme. First, we analyzed the diversity gain between the number of antenna on the relay is one and two. And then, in this paper, we analyzed difference of the performance with distance between relay and mobile. Amplify-and-forward scheme has the problem that the noise components are also amplified in low sinal-to-noise (SNR) condition. The results of this paper can be applicable to the cooperative relay systems.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제6권11호
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pp.3026-3045
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2012
In this paper, diversity-multiplexing tradeoff (DMT) of three-user wireless multiple-antenna cooperative systems is investigated in general fading channels when half-duplex and decode-and-forward relay is employed. Three protocols, i.e., adaptive protocol, receive diversity protocol, and dual-hop relaying protocol, are considered. The general fading channels may include transmit and/or receive correlation and nonzero channel means, and are extensions of independent and identically distributed Rayleigh or Rician fading channels. Firstly, simple DMT expressions are derived for general fading channels with zero channel means and no correlation when users employ arbitrary number of antennas. Explicit DMT expressions are also obtained when all users employ the same number of antennas and the channels between any two users are of the same fading statistics. Finally, the impact of nonzero channel means and/or correlation on DMT is evaluated. It is revealed theoretically that the DMTs depend on the number of antennas at each user, channel means (except for Rayleigh and Rician fading statistics), transmit and/or receive correlation, and the polynomial behavior near zero of the channel gain probability density function. Examples are also provided to illustrate the analysis and results.
본 논문에서는 복호 후 재전송 기반의 중계기 시스템에서 협력 다이버시티와 재머를 사용했을 때의 보안 불능 확률을 연구한다. 협력 다이버시티를 얻기 위해서 수신자와 도청자에서 MRC 기법을 사용한다. MRC 기법을 사용하기 위해서 송신자와 수신자, 송신자와 도청자 사이의 직접 링크를 사용한다. 보안용량을 증가시키기 위해서 의도적인 잡음 신호를 발생 시키는 재머를 사용한다. 재머는 의도적인 잡음을 발생시켜 도청자의 채널 품질을 떨어뜨리고 물리 계층 보안이 실현될 수 있도록 돕는다. 보안 성능을 평가하기 위해서 보안 불능 확률이 사용된다. 시스템은 레일리 페이딩 채널 하에 있다고 가정한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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