• Journal of electromagnetic engineering and science
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• 제12권3호
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• pp.189-195
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• 2012

In this paper, we propose a novel protocol called a Multi-hop Diversity Transmission protocol in which the retransmission is realized by a relay that is Nearest to a current Source (MDTNS). We derive the mathematical expressions of the packet error rate (PER) and the average number of transmissions over Nakagami-m fading channels, and verify them by Monte Carlo simulations. The simulation results show that the MDTNS protocol improves the performance of the network in terms of PER when compared to the Multi-hop Diversity Transmission protocol in which the retransmission is done by a relay that is Nearest to Destination (MDTND) and to the conventional multi-hop transmission (CMT) protocol.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제14권6호
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• pp.69-74
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• 2014

본 논문에서는 협력 통신의 다중 중계기 모델에 에너지 하베스팅 기법을 적용하여 수신단에서 다이버시티 이득을 극대화함과 동시에 중계기의 전력 낭비를 줄일 수 있는 방안을 제안하였다. 송신단은 에너지 하베스팅 기법이 적용된 다중 중계기 중 가장 우수한 중계기를 선택해 메시지를 전송하게 되며 나머지 중계기는 전력으로 변환하여 저장하게 된다. 또한 기존에 선택된 중계기의 전력량이 일정 수준 이하일 경우 차선의 중계기를 선택해 전송을 유지함으로서 수신단의 다이버시티 이득을 유지할 수 있다. 따라서 제안하는 프로토콜을 일반적인 네트워크에 적용할 경우 중계기의 잔여 전력량에 따라 중계기의 교체가 지속적으로 이루어지게 되어 네트워크의 활용도 및 효율성을 증가시킬 수 있다. 마지막으로, 제안한 프로토콜을 레일리 페이딩 환경에서 전력 수집 효율 및 중계기 활용률, 비트 오류율(Bit Error Rate)을 통해 시스템의 성능을 평가한다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제13권3호
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• pp.39-45
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• 2013

본 논문에서는, 간섭 조건의 2차 네트워크에서 파운틴 코드를 사용하는 협력 릴레이 프로토콜을 제안한다. 제안된 프로토콜에서 2차 소스는 2차 릴레이의 도움으로 2차 목적지까지 파운틴 코드로 메시지를 전송한다. 2차 소스와 릴레이는 언더레이 모델에서 작동하며, 1차 사용자에 의해 발생된 간섭의 경우, 허용된 임계 값보다 낮기 때문에 2차 소스와 릴레이의 전송 전력에 적응해야한다. 제안된 프로토콜의 성능 평가를 위해, 레일리히 페이딩 채널환경에서 평균 전송 시간의 식을 유도한다. 또한, 몬테-카를로 시뮬레이션을 통하여 유도된 식을 검증 하였다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제4권3호
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• pp.273-288
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• 2010

In this paper, we propose a cooperative multi-relay scheme for a secondary system to achieve spectrum access along with a primary system. In the primary network, a primary transmitter (PT) transmits the primary signal to a primary receiver (PR). In the secondary network, N secondary transmitter-receiver pairs (ST-SR) selected by a centralized control unit (CCU) are ready to assist the primary network. In particular, in the first time slot, PT broadcasts the primary signal to PR, which is also received by STs and SRs. At STs, the primary signal is regenerated and linearly combined with the secondary signal by assigning fractions of the available power to the primary and secondary signals respectively. The combined signal is then broadcasted by STs in a predetermined order. In order to achieve diversity gain, STs, SRs and PT will combine received replicas of the primary signal, using selection combining technique (SC). We derive the exact outage probability for the primary network as well as the secondary network. The simulation results are presented to verify the theoretical analyses.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제8권6호
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• pp.73-81
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• 2009

무선 매체로의 전송은 유선 매체로의 전송에 비해 낮은 신뢰성과 전송의 안정성이라는 단점을 갖는다. 이를 위한 하나의 대안으로 협업 통신의 다이버시티 효과와 채널 코딩 방법을 통한 오류 정정 효과를 사용하고자 한다. 본 문에서는 전송의 신뢰성 향상을 위해 RCPC codes와 Hybrid-ARQ type-2 전송 방식을 사용한 협업 통신 시스템을 제안하고 그에 대한 시뮬레이션을 실시하였다. 그 결과로 기존의 전송에 비해 제안한 시스템이 낮은 BER값을 가져옴을 보였다. 또한 릴레이 노드와 목적지 노드 사이의 채널 상태보다 소스 노드와 릴레이 노드 사이의 채널 상태가 시스템 성능에 더 중요하다는 사실을 확인하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제34권11A호
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• pp.831-843
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• 2009

본 논문에서는 기존의 협력 기법보다 뛰어난 성능과 주파수 효율을 얻을 수 있는 다중 릴레이 노드를 이용한 새로운 적응형 협력기법을 제안한다. 릴레이 선택은 K개의 릴레이 중 가장 뛰어난 채널 상태를 가진 잠재적 릴레이를 선택하는데 이용된다. 소스와 목적지, 소스와 릴레이, 릴레이와 목적지사이 채널의 순시 신호 대 잡음 비를 고려하여 적응형 협력 또는 비 협력 여부를 결정한다. 본 논문에서 제안하는 적응형 프로토콜은 만일, 직접 통신의 채널 상태가 복호 후 전달 기법보다 양호하다면 소스는 가용한 전력으로 목적지로 신호를 전달하며, 그렇지 않다면 소스는 저전력으로 모든 릴레이에게 신호를 브로드캐스트하며, 릴레이의 올바른 복호를 가정할 시 릴레이는 신호를 복호한 후 다시 목적지로 전송하게 된다. 그리고 소스는 남은 전력으로 신호를 전송한다. 본 논문에서는 우선 확률적 계산을 통해 주파수 효율성을 보이며, 릴레이 선택을 통한 적응형 협력 기법의 BER성능 분석을 한다. 최종적으로 수식적 결과를 통해 본 논문에서 제안하는 기법의 성능 향상을 검증한다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제10권11호
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• pp.5343-5364
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• 2016

Considering the tradeoff between energy consumption and outage behavior in buffer-aided relay selection, a novel energy-efficient buffer-aided optimal relay selection scheme with power adaptation and Inter-Relay Interference (IRI) cancellation is proposed. In the proposed scheme, energy consumption minimization is the objective with the consideration of relay buffer state, outage probability and relay power control, in order to eliminate IRI. The proposed scheme selects a pair of optimal relays from multiple candidate relays, denoted as optimal receive relay and optimal transmit relay respectively. Source-relay and relay-destination communications can be performed within a time-slot, which performs as Full-Duplex (FD) relaying. Markov chain model is applied to analyze the evolution of relay buffer states. System steady state outage probability and achievable diversity order are derived respectively. In addition, packet transmission delay and power reduction performance are investigated with a specific analysis. Numerical results show that the proposed scheme outperforms other relay selection schemes in terms of outage behavior with power adaptation and IRI cancellation in the same relay number and buffer size scenario. Compared with Buffer State relay selection method, the proposed scheme reduces transmission delay significantly with the same amount of relays. Average transmit power reduction can be implemented to relays with the increasing of relay number and buffer size, which realizes the tradeoff between energy-efficiency, outage behavior and delay performance in green cooperative communications.

• Journal of Communications and Networks
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• 제11권2호
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• pp.196-206
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• 2009

Over the last five years, relaying or multihop techniques have been intensively researched as means for potentially improving link performance of wireless networks. However, the data rates of relays are often limited because they cannot transmit and receive on the same frequency simultaneously. This limitation has come to the attention of researchers, and recently a number of relay techniques have been proposed specifically to improve the data efficiency of relaying protocols. This paper surveys transmission protocols that employ first single relays, then multiple relays and finally multiple antenna relays. A common feature of these techniques is that novel signal processing techniques are required in the relay network to support increased data rates. This paper presents results and discussion that highlight the advantages of these approaches.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제14권5호
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• pp.67-72
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• 2014

본 논문에서는 협력 통신에 에너지 하베스팅 기법을 적용할 경우 발생되는 잡음을 최소화하고 성능을 개선시킬 수 있는 방안을 제안하였다. 제안된 기법은 에너지 하베스팅 노드에서 수집된 전력을 저장하고 저장된 전력을 바탕으로 중계기를 사용한다. 이때, 중계기에서는 복호 후 전송(Decode and Forward) 기법을 적용하여 잡음의 영향을 최소화하였고, 수신단에서는 최대비 결합(Maximal Ratio Combining) 기법을 적용하여 다이버시티 이득을 얻었다. 따라서 제안된 기법을 일반적인 네트워크 환경에 적용할 경우 중소형 중계기의 구동에 필요한 전력을 제거할 수 있으며, 전력의 수집으로 인해 단말기 및 네트워크의 효율성을 증가시킬 수 있다. 마지막으로, 제안한 프로토콜을 레일리 페이딩 환경에서 전력 수집 효율 및 비트오류율(Bit Error Rate), 아웃티지 확률(Outage Probability)을 통해 시스템의 성능을 평가한다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제10권2호
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• pp.213-220
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• 2008

This paper analyzes a broadcasting technique for wireless multi-hop sensor networks that uses a form of cooperative diversity called opportunistic large arrays (OLAs). We propose a method for autonomous scheduling of the nodes, which limits the nodes that relay and saves as much as 32% of the transmit energy compared to other broadcast approaches, without requiring global positioning system (GPS), individual node addressing, or inter-node interaction. This energy-saving is a result of cross-layer interaction, in the sense that the medium access control (MAC) and routing functions are partially executed in the physical (PHY) layer. Our proposed method is called OLA with a transmission threshold (OLA-T), where a node compares its received power to a threshold to decide if it should forward. We also investigate OLA with variable threshold (OLA-VT), which optimizes the thresholds as a function of level. OLA-T and OLA-VT are compared with OLA broadcasting without a transmission threshold, each in their minimum energy configuration, using an analytical method under the orthogonal and continuum assumptions. The trade-off between the number of OLA levels (or hops) required to achieve successful network broadcast and transmission energy saved is investigated. The results based on the analytical assumptions are confirmed with Monte Carlo simulations.