• 대한전자공학회논문지TC
• /
• 제49권6호
• /
• pp.39-47
• /
• 2012

차세대 무선통신 시스템에서 다중 경로 페이딩의 영향을 효율적으로 감소시키기 위한 방법으로 최근 협력통신 시스템이 각광을 받고 있다. 협력통신 시스템은 정보를 전송하기 위해서 다양한 페이딩 계수를 가지고 있는 협력 릴레이를 사용하기 때문에, 모든 릴레이를 협력통신에 참여 시키는 것은 자원의 낭비를 초래한다. 그러므로 무선자원을 효율적으로 사용하기 위해서는 최적의 릴레이를 선택적으로 사용할 필요가 있다. 본 논문에서는 무선 협력통신 네트워크에서 발생하는 이러한 문제를 해결하기 위하여 Q-Learning 알고리즘을 이용한 협력 릴레이 선택 기법을 제안한다. Q-Learning에서는 자가 학습을 위해서 상태, 행동, 그리고 보상에 대한 파라미터를 정의한다. 이러한 파라미터가 잘 정의 될 때 Q-Learning을 이용하여 우수한 통신 성능을 얻을 수 있다. Q-Learning 알고리즘의 우수성을 보이기 위해서, 수학적인 분석을 통해서 최적의 협력 릴레이를 얻는 기법과 통신 성능을 비교하였다. 모의실험 결과, 제안된 기법에서 Q-Learning 알고리즘 내의 보상을 주는 방식에 따라, 비교 기법과 유사한 심벌오율 성능을 얻으면서 보다 더 적은 협력 릴레이를 선택하는 것을 보였다. 따라서 본 논문에서 제안된 기법은 다수의 릴레이를 사용하는 차세대 무선통신 시스템의 성능 향상을 위한 좋은 접근 방식의 하나로 판단된다.

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

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
• /
• 한국해양정보통신학회 2007년도 추계종합학술대회
• /
• pp.795-798
• /
• 2007

In this paper, we proposed a simple power allocation scheme to maximize network lifetime. To maximize network lifetime, it is important to allocate power fairly among nodes in a network as well as to minimize total transmitted power. In the proposed scheme, the allocated power is proportional to the residual power and also satisfies the required SNR at destination node. In this paper, we calculate power allocation in "amplify and forward" (AF) model. We evaluated the proposed power allocation scheme using extensive simulation and simulation results show that proposed power allocation obtains much longer network lifetime than the equal power allocation.

• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제16권4호
• /
• pp.692-700
• /
• 2012

본 논문에서는 UWB 기술 기반 WiMedia 무선 USB Distributed Medium Access Control (D-MAC) 프로토콜의 공평하고 분산적인 SoQ기반 Distributed Reservation Protocol (DRP) 타임슬롯 자원 할당 방법의 성능을 분석하고, DRP 예약 충돌을 회피하기 위해 릴레이 통신 기술을 적용한 SoQ 릴레이 전송 프로토콜을 제안한다. 본 논문에서 제안하는 SoQ 릴레이 전송 프로토콜은 Satisfaction of QoS (SoQ) 알고리즘을 각 단말 디바이스에서 분산적으로 실행하고, 충돌대상 디바이스에게 예약된 QoS 자원을 유지할 수 있도록 Direct Link 뿐만 아니라 릴레이 노드를 경유하여 또 다른 Indirect Link 링크를 예약할 수 있는 자원 예약 프로토콜을 제안한다.

• 전자공학회논문지
• /
• 제49권9호
• /
• pp.3-10
• /
• 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.

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

• 정보처리학회논문지C
• /
• 제17C권6호
• /
• pp.485-490
• /
• 2010

프레임 집약 기법은 MAC 계층에서의 처리율 향상을 위한 기법으로, 새로운 무선랜 표준인 IEEE 802.11n에서는 MSDU 단위의 집약기법(A-MSDU) 과 MPDU 단위의 집약기법 (A-MPDU)을 지원한다. 본 논문에서는 IEEE 802.11n의 A-MPDU 기법을 릴레이 기반의 협력 통신환경에 적용하여 수신단에서 협력적으로 프레임을 복구할 수 있는 협력적 프레임 집약 기법을 제안한다. 제안한 협력적 프레임 기법은 채널 상태가 나쁜 경우에도 두 개 이상의 프레임을 수신하여 복구시키는 것이 가능하기 때문에 기존 기법에 비해 처리율을 향상시킬 수 있다. 성능 분석 모델을 통한 수치 분석 결과는 채널 상태에 따라 제안 기법이 기존의 릴레이 전송 기법 또는 직접적 전송 기법보다 성능이 더 좋아짐을 보여준다.

• 전자공학회논문지
• /
• 제53권6호
• /
• pp.21-28
• /
• 2016

본 논문은 수중 음파 센서 네트워크의 패킷 전송률을 높이고 에너지 소모량을 줄이기 위한 협력 전송 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 각 노드에서 가상 안테나 배열이라고 부르는 분산 안테나들이 같은 패킷들을 전송하고, 수신노드에서는 수신된 패킷들을 결합하여 패킷 손실률을 낮춘다. 따라서 높은 전송 손실, 전파 지연 및 주위 잡음과 같은 수중 채널의 고유 특성을 고려한 채널 특성 기반의 협력 전송 기법은 중계노드들을 통한 높은 다이버시티 이득을 제공하여 수중 음파 센서 네트워크의 신뢰성을 향상시킨다. 또한 송신노드에서 채널 상태, 거리 비용, 각 노드 당 남은 에너지를 고려하여 이웃노드들 중에서 목적지와 중계노드를 선택하는 알고리즘을 제안한다. 모의실험 결과는 OPNET Moduler를 통해 제안된 방법의 평균 에너지 소비, 패킷 전달 비율, 응답 시간 측면에서 비-협력 기법 및 SPF(Shortest Path First) 기법보다 향상된 성능을 보여준다.

• Journal of Communications and Networks
• /
• 제11권5호
• /
• pp.445-454
• /
• 2009

Cooperative transmission protocols are always designed to achieve the largest diversity gain and the network capacity simultaneously. The concept of diversity-multiplexing tradeoff (DMT) in multiple input multiple output (MIMO) systems has been extended to this field. However, DMT constrains a better understanding of the asymptotic interplay between transmission rate, outage probability (OP) and signal-to-noise ratio. Another formulation called the throughput-reliability tradeoff (TRT) was then proposed to avoid such a limitation. By this new rule, Azarian and Gamal well elucidated the asymptotic trends exhibited by the OP curves in block-fading MIMO channels. Meanwhile they doubted whether the new rule can be used in more general channels and protocols. In this paper, we will prove that it does hold true in decode-and-forward cooperative protocols. We deduce the theoretic OP curves predicted by TRT and demonstrate by simulations that the OP curves will asymptotically overlap with the theoretic curves predicted by TRT.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제36권6C호
• /
• pp.403-411
• /
• 2011

본 논문에서는 주파수 선택적 페이딩 채널에서 (frequency selective fading channels) 인지 무선 통신을 위한 Alamouti 코딩 기반 협력 전송 기법을 제안한다. 제안한 기법은 시간 반전 연산과 (time-reversal operation) 공액 복소 연산을 (conjugate operation) 사용하는 기존 기법과 다르게 소스 노드에서의 간단한 심볼 조합을 통해 목적지 노드에서 Alamouti 부호 구조를 획득한다. 모의실험 결과를 통하여 제안한 기법의 다이버시티 이득 차수가 기존 기법의 다이버시티 이득 차수보다 높은 것을 확인한다.