• 대한전자공학회논문지TC
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• 제48권5호
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• pp.1-7
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• 2011

본 논문에서는 CDD-DF-Relay 기법을 MC-CDMA 시스템에 대해 제안하고 제안된 기법의 성능을 다중경로 레일리 페이딩 채널에서 검증한다. 일반적인 DF-Relay 기법에서는 모든 Relay들이 직교 채널들로 신호를 전송하여야 하기 때문에 그 장점 즉, 다이버시티 이득은 주파수 효율의 저하로부터 얻어진다고 할 수 있다. 따라서 이러한 주파수 효율 저하의 문제점을 해결하기 위하여 본 논문에서는 CDD 기법을 각 Relay 노드에 적용하여 모든 Relay가 하나의 채널만을 사용하도록 한다. 이는 Destination에서 바라본 하나의 R-D 링크 채널의 Delay Spread가 길어지는 효과를 갖는다. 즉 Relay 개수의 증가에 따라 다중 경로수가 증가됨을 의미하고, 이는 MC-CDMA 시스템에서 주파수 다이버시티 이득으로 해설될 수 있다. 모의실험에서는 일반적인 DF-Relay 기법과 제안된 CDD-DF-Relay 기법의 성능을 비교 분석한다. 이를 통해 제안된 기법이 주파수 효율의 저하없이 협력 다이버시디 이득을 획득할 수 있음을 확인하였다.

• 전기전자학회논문지
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• 제15권1호
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• pp.64-69
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• 2011

본 논문에서는 복호 후 전달(decode-and-forward: DF) 릴레이 시스템에 대한 레일리 페이딩 채널에서의 의사-성능 분석 기법을 제안하였다. 우선, 각 릴레이가 복호 오류 유무에 상관없이 전송하는 경우에 대한 성능분석을 릴레이 노드단의 오류 사건을 기반으로 유도한다. 분석된 성능 분석 결과를 통하여 각 릴레이 단의 복호 오류가 수신 SNR 및 평균 오류율 성능 저하를 야기할 수 있음을 확인한다. 또한 제안된 분석 기법을 복호 오류가 없는 경우에만 전송하는 SDF의 경우로 확장함으로써 제안된 분석 기법이 DF 릴레이 시스템에 대한 일반적인 성능 분석 기법임을 확인한다. 그리고 제안된 분석기법의 정확성은 모의실험을 통하여 비교 검증되었다.

• 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.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제18권4호
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• pp.533-540
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• 2015

We study relay selection in decode-and-forward (DF)-based relay networks consisting of a source, a destination, an eavesdropper, and multiple relays, where each terminal has a single antenna and operates in a half-duplex mode. In these networks, it is desirable to protect the confidential message from the source to the destination against the eavesdropper with the help of a single selected relay. Specifically, we begin by investigating DF-based networks for the scenario instantaneous signal-to-noise ratios (SNRs) related to the eavesdropper are available. For the scenario, we propose relay selection to maximize the secrecy rate of DF-based networks with and without direct-paths, and we derive the exact secrecy outage probabilities in closed-form.

• Journal of Communications and Networks
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• 제14권4호
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• pp.352-363
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• 2012

In this paper, we study the role of cooperative relays to provide and improve secure communication rates through decodeand-forward (DF) strategies in a full-duplex multiple relay network with an eavesdropper. We consider the DF scheme as a basis for cooperation and propose several strategies that implement different versions of this scheme suited for cooperation with multiple relays. Our goal is to give an efficient cooperation paradigm based on the DF scheme to provide and improve secrecy in a multiple relay network. We first study the DF strategy for secrecy in a single relay network. We propose a suboptimal DF with zero forcing (DF/ZF) strategy for which we obtain the optimal power control policy. Next, we consider the multiple relay problem. We propose three different strategies based on DF/ZF and obtain their achievable secrecy rates. The first strategy is a single hop strategy whereas the other two strategies are multiple hop strategies. In the first strategy, we show that it is possible to eliminate all the relays' signals from the eavesdropper's observation (full ZF), however, the achievable secrecy rate is limited by the worst source-relay channel. Our second strategy overcomes the drawback of the first strategy, however, with the disadvantage of enabling partial ZF only. Our third strategy provides a reasonable compromise between the first two strategies. That is, in this strategy, full ZF is possible and the rate achieved does not suffer from the drawback of the first strategy. We conclude our study by a set of numerical results to illustrate the performance of each of the proposed strategies in terms of the achievable rates in different practical scenarios.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제13권10호
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• pp.5035-5057
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• 2019

Advancements in nanotechnology and novel nano materials in the past decade have provided a set of tools that can be used to design and manufacture integrated nano devices, which are capable of performing sensing, computing, data storing and actuation. In this paper, we have proposed cooperative nano communication using Power Switching Relay (PSR) Wireless Power Transfer (WPT) protocol and Time Switching Relay (TSR) WPT protocol over independent identically distributed (i.i.d.) Rayleigh fading channels in the Terahertz (THz) Gap frequency band to increase the range of transmission. Outage Probability (OP) performances for the proposed cooperative nano communication networks have been evaluated for the following scenarios: A) A single decode-and-forward (DF) relay for PSR protocol and TSR protocol, B) DF multi-relay network with best relay selection (BRS) for PSR protocol and TSR protocol, and C) DF multi-relay network with multiple DF hops with BRS for PSR protocol and TSR protocol. The results have shown that the transmission distance can be improved significantly by employing DF relays with WPT. They have also shown that by increasing the number of hops in a relay the OP performance is only marginally degraded. The analytical results have been verified by Monte-Carlo simulations.

• 한국통신학회논문지
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• 제32권12A호
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• pp.1260-1266
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• 2007

송신국 (Source) 과 릴레이 사이의 중계 링크에서 발생한 오류는 복호 후 전달(decode-and-forward, DF) 릴레이 시스템의 성능을 제한하고 릴레이와의 협력으로 얻을 수 있는 최대 다이버시티 이득을 얻지 못 하도록 한다. 또한, 전체 복호 후 전달 릴레이 시스템의 오류 확률은 릴레이와 수신국 (destination)에서 발생한 에러의 합으로 표현되므로 최대 다이버시티 이득을 얻기 위해서는 중계 링크의 오류 확률은 수신국에서 오류 전파 없이 maximum ratio combining (MRC)을 적용한 오류 확률보다 작아야 한다. 이러한 조건을 만족시키는 릴레이의 위치 범위에 릴레이가 위치하게 되면 최대 다이버시티 이득을 얻을 수 있다. 뿐만 아니라 본 논문에서는 최대 다이버시티 이득을 얻으면서 릴레이의 전송파워를 최소화하는 위치를 정하므로 최대 다이버시티 이득을 얻는 다는 전제하에서 전체 시스템이 최소의 파워를 사용할 수 있도록 한다. 이를 입증하기 위해 본 논문은 전체 오류 확률의 분석과 모의실험들을 수행 한다.

• 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.

• 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.

• 한국통신학회논문지
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• 제39A권10호
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• pp.593-600
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• 2014

OFDMA (orthogonal frequency division multiple access) 시스템은 주파수 선택적 페이딩 문제를 효율적으로 해결하며 최적의 부반송파 및 송신 전력을 할당함으로써 보다 향상된 성능을 얻는다. Two-way 릴레이는 양방향 통신을 통해 기존의 반이중 릴레이보다 향상된 주파수 효율을 제공한다. WiBro와 같은 레거시 OFDMA 시스템에 two-way DF (decode-and-forward) 릴레이를 적용 시 파일롯 재배치 문제와 자가 간섭으로 인한 채널 추정 및 수신 신호 복호가 어려운 문제가 발생한다. 본 논문에서는 WiBro와 같은 레거시 OFDMA 시스템에 적합한 two-way DF 릴레이 자원 할당 기법을 제안한다. 제안된 기법은 릴레이와 연결된 노드를 기지국과 직접 통신하는 노드로 간주하여 부반송파를 할당한다. 그리고 다른 노드가 사용하지 않는 부반송파를 중첩 할당함으로써 직교 할당으로 발생하는 대역폭 손실을 보완한다. 전산모의실험을 통해 제안된 자원 할당 기법의 성능 향상을 검증한다.