• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제5권2호
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• pp.64-68
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• 2010

본 논문은 환경 협력통신 시스템에서 새로운 동기 알고리즘 방법을 다양한 페이딩 채널에 적용하여 연구하였다. 기존 데이터 프레임에 확산코드를 삽입하여 효율적으로 데이터 동기를 제어하는 방식으로 연구하였다. 사용된 확산 코드는 M-시퀀스와 PN(Pseudo Noise) 시퀀스를 사용하였으며, 각 프레임에 일정 비트 시퀀스를 삽입하여, 수신된 데이터에서 사용한 확산코드를 추출하여 Correlation 연산을 취해 데이터 지연값을 확인할 수 있다. 모의실험에 있어서, 협력통신 방법은 DF (Decode-and-forward) 방식으로 실험을 하였으며, 페이딩 채널 환경은 Rayleigh, Rician, Gaussian 채널을 각각 적용하여 확산코드별로 나누어 성능을 분석했다. 또한, 본 논문의 결과는 추후 협력통신 시스템 연구에 적용할 수 있다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제9권1호
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• pp.34-41
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• 2010

본 논문에서는 복조후 전송 (DF: Decode-and-Forward) 중계기를 사용하는 협력통신 (Cooperative Communication) 시스템에서 동일 채널로 전송된 다른 신호에 의해 단말기에 발생할 수 있는 간섭 완화 방법에 대해 분석하고 실험하였다. 간섭완화 방법은 동일 채널로 전송할 신호를 직교 부호를 이용하여 부호화한 후 전송하면, 수신기는 미리 알고 있는 직교 부호를 이용하여 자신이 원하는 신호만 수신하는 것이다. 본 논문에서 이용한 직교 부호는 직교 골드 부호 (Orthogonal Gold Code) 를 이용하였다. 하지만 직교 골드 부호 이외에 직교 성질을 가지는 다른 부호를 직교 부호로 사용할 수 있다. 또한 추가적인 배열 이득으로 인해 시스템 성능을 향상시키기 위해 시공간 블록 부호화 (STBC : Space Time Block Coding) 개념을 적용하였다.

• 방송공학회논문지
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• 제17권1호
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• pp.95-107
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• 2012

네트워크 코딩은 멀티캐스트 네트워크에서 전송량을 증가시키기 위해 제안된 기법으로 최근에는 다수의 사용자가 성능 향상을 위해서로의 자원을 공유하는 협력통신에 네트워크 코딩을 적용하는 연구가 활발히 진행 중이다. 네트워크 코딩 기반의 협력통신에서 사용자는 자기 자신의 데이터와 다른 사용자의 데이터를 네트워크 코딩 연산을 통해 결합하여 전송한다. 기존의 연구에서는 네트워크 코딩을 기반으로 한 적응형 복호 후 전송(Network-Coding-based Adaptive Decode-and-Forward, NC-ADF) 방식이 다이버시티(diversity) 이득과 추가적인 전송량 증대를 가져올 수 있음을 보였다. 본 논문에서는 기존 프로토콜의 성능 증대와 네트워크 코딩의 이득을 극대화 하기 위해 사용자간 채널의 상태에 따라 증폭 후 전송(Amplify-and-Forward, AF) 방식과 복호 후 전송(Decode-and-Forward, DF) 방식을 적응적으로 적용한 새로운 네트워크 코딩 기반의 협력통신 기법을 제안하였다. 또한 제안한 기법의 아웃티지 확률을 구하고 높은 SNR 영역에서 최대 다이버시티 차수(full diversity order)를 가짐을 보였다. 나아가 추가적인 성능 향상을 위해 본 논문에서 제안된 기법에 의한 아웃티지 확률을 기반으로 최적의 전송 파워 비율을 구하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제33권4A호
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• pp.418-425
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• 2008

분산 다중 안테나 기반의 상호협력 통신(cooperative MIMO)을 구현하기 위해 대역 효율성 있는 두 가지 방식의 상호협력 전송 프로토콜을 제안하고 비교 분석한다. 같은 시분할 슬롯에 전송된 모든 심볼들 간에 간섭이 없다고 가정한 경우에 대해 각 전송 프로토콜의 BER 성능을 AF (Amplify-and-Forward)와 DF (Decode-and-Forward) 방식에서 각각 분석한다. 수학적 분석과 모의실험 결과를 통해 제안한 전송 방식이 직접 전송 방식(direct transmission)에 비해 대역폭을 추가로 사용하지 않고 많은 이득이 있음을 보여준다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제5권9호
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• pp.1513-1527
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• 2011

This paper investigates the capacity rate problems for a joint decode-and-forward (JDF) based two-way relaying with network coding. We first characterize the achievable rate region for a conventional three-node network scenario along with the calculation of the corresponding maximal sum-rate. Then, for the goal of maximizing the system sum-rate, opportunistic relay selection is examined for multi-relay networks. As a result, a novel strategy for the implementation of relay selection is proposed, which depends on the instantaneous channel state and allows a single best relay to help the two-way information exchange. The JDF scheme and the scheme using relay selection are analyzed in terms of outage probability, after which the corresponding exact expressions are developed over Rayleigh fading channels. For the purpose of comparison, outage probabilities of the amplify-and-forward (AF) scheme and those of the scheme using relay selection are also derived. Finally, simulation experiments are done and performance comparisons are conducted. The results verify that the proposed strategy is an appropriate method for the implementation of relay selection and can achieve significant performance gains in terms of outage probability regardless of the symmetry or asymmetry of the channels. Compared with the AF scheme and the scheme using relay selection, the conventional JDF scheme and that using relay selection perform well at low signal-to-noise ratios (SNRs).

• 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.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제12권2호
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• pp.336-342
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• 2008

Amplify and forward(AF)와 decode and forward(DF)의 두 가지 모드에 대하여 네트워크의 네트워크 수명을 극대화할 수 있는 단순한 구조의 전력할당 방식을 제안한다. 네트워크 수명을 극대화하기 위해서는 전송전력을 최소화하는 것뿐만 아니라 전력을 네트워크의 모든 노드에게 균등하게 할당하는 것이 중요하다. 제안된 전력할당기법에서 송신전력은 노드의 잔여전력에 비례하고 목적지 노드에서 요구되는 수신 SNR을 만족하도록 할당된다. 본 논문에서는 AF와 DF의 두 가지 모드에 대하여 할당전력을 계산하였고 시뮬레이션을 통하여 그 성능을 분석하였다. 시뮬레이션 결과 제안된 전력할당 방식은 균등할당방식에 비하여 네트워크 수명을 크게 증가시킬 수 있었다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제14권10호
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• pp.4231-4245
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• 2020

Non-orthogonal multiple access (NOMA) is widely studied in both academia and industry due to its high spectral efficiency over orthogonal multiple access (OMA). To effectively improve spectrum efficiency, an amplify-and-forward (AF) cooperative NOMA system is proposed as well as a novel detection scheme is proposed, in which we first perform successive interference cancellation (SIC) twice at U1 for the two signals received from two time slots to remove interference from symbol 2, then two new signals apply max ratio combining (MRC). In addition, a closed-form upper bound approximation for the ergodic capacity of our proposed system is derived. Monte-Carlo simulations and numerical analysis illustrate that our proposed system has better ergodic capacity performance than the conventional cooperative NOMA system with decode-forward (DF) relay, the conventional cooperative NOMA system with AF relay and the proposed AF cooperative NOMA system in [16]. In addition, we can see that ergodic capacity of all NOMA cooperative systems increase with the increase of transmit SNR. Finally, simulations display that power allocation coefficients have little effect on ergodic capacity of all NOMA cooperative systems. This is due to this fact that ergodic capacity of two symbols can be complementary with changing of power allocation coefficients.

• Journal of Communications and Networks
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• 제13권1호
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• pp.56-62
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• 2011

In this paper, we propose a block-based selective orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) decode-and-forward relaying scheme for 4G mobile communication systems. In the scheme, an OFDM symbol is divided into blocks and one relay is selected for each block. Theoretical outage performance and error performance are analyzed and evaluated. A unified outage expression is given for our scheme and the other two schemes and the lower bound of the bit error rate of the three schemes is also obtained. The effect of the coherence bandwidth on the proposed scheme is also investigated. Monte Carlo simulations are carried out to validate our analysis. The scheme can obtain a good tradeoff between complexity and performance and can be used in future 4G mobile communication systems.

• ETRI Journal
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• 제40권3호
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• pp.291-302
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• 2018

The deployment of an incremental hybrid decode-amplify and forward relaying scheme is a promising and superior solution for cellular networks to meet ever-growing network traffic demands. However, the selection of a suitable relaying protocol based on the signal-to-noise ratio threshold is important in realizing an improved quality of service. In this paper, an incremental hybrid relaying protocol is proposed using polar codes. The proposed protocol achieves a better performance than existing turbo codes in terms of capacity. Simulation results show that the polar codes through an incremental hybrid decode-amplify-and-forward relay can provide a 38% gain when ${\gamma}_{th(1)}$ and ${\gamma}_{th(2)}$ are optimal. Further, the channel capacity is improved to 17.5 b/s/Hz and 23 b/s/Hz for $2{\times}2$ MIMO and $4{\times}4$ MIMO systems, respectively. Monte Carlo simulations are carried out to achieve the optimal solution.