• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제13권2호
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• pp.711-732
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• 2019

Many unmanned aerial vehicle (UAV) applications have been employed for performing data collection in facilitating tasks such as surveillance and monitoring objectives in remote and dangerous environments. In light of the fact that most of the existing UAV relaying applications operate in conventional half-duplex (HD) mode, a full-duplex (FD) based UAV relay aided wireless network is investigated, in which the UAV relay helps forwarding information from the source (S) node to the destination (D). Since the activated UAV relays are always floating and flying in the air, its channel state information (CSI) as well as channel capacity is a time-variant parameter. Considering decode-and-forward (DF) relaying protocol in UAV relays, the cooperative relaying channel capacity is constrained by the relatively weaker one (i.e. in terms of signal-to-noise ratio (SNR) or signal-to-interference-plus-noise ratio (SINR)) between S-to-relay and relay-to-D links. The channel capacity can be optimized by adaptively optimizing the transmit power of S and/or UAV relay. Furthermore, a hybrid HD/FD mode is enabled in the proposed UAV relays for adaptively optimizing the channel utilization subject to the instantaneous CSI and/or remaining self-interference (SI) levels. Numerical results show that the channel capacity of the proposed UAV relay aided wireless networks can be maximized by adaptively responding to the influence of various real-time factors.

• 전기전자학회논문지
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• 제16권2호
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• pp.138-144
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• 2012

본 논문에서는 DSF 릴레이 MC-CDMA 시스템에 대한 의사 성능분석 기법을 다중경로 레일리 페이딩 채널에 대해 제안한다. 오류율 성능과 복잡도를 고려하여 MC-CDMA 시스템의 결합기법으로는 MMSE-C 방법을 사용한다. 평균 오류율 유도를 위하여 DSF-Relay 기법의 릴레이 노드들에서 발생할 수 있는 오류 사건에 기반한 분석 방법을 우선 채택한다. 그리고 발생가능한 모든 오류 사건들을 고려한 형태로 평균 오류율 표현한다. 또한 제안된 의사 분석적 성능분석 결과는 모의실험 결과와의 비교를 통하여 검증하도록 한다. 최종적으로 유도된 성능분석 결과가 다양한 다중경로 레일리 페이딩 채널 환경을 반영하면서 DSF 릴레이 MC-CDMA 시스템의 성능 상한 값을 측정할 수 있는 분석 툴이 될 수 있음을 확인한다.

• 전자공학회논문지
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• 제49권9호
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• pp.3-10
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• 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.

• 한국통신학회논문지
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• 제36권12A호
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• pp.941-949
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• 2011

선택적 협력 공간 다중화 기술은 단일 안테나를 갖는 소스 노드, 다수의 중계기와 다중 안테나를 갖는 도착 노드가 있는 환경에서 공간 다중화 이득과 추가적인 선택적 다이버시티를 동시에 얻을 수 있다. 그러나 이 방법은 특정 중계기에서 전달된 심볼이 경로 손실에 의해 손실될 수 있는 단점이 있다. 본 논문에서는 이러한 단점을 보완하고 비트 오류율 성능을 향상시키기 위해 전체 중계기 중에서 고정된 수의 중계기를 선택하는 대신 주어진 데이터 전송률 이상의 채널 용량을 갖는 중계기를 기회적으로 선택하고 협력 단계에서 신호를 전달할 때 선택된 중계기와 수신단 사이의 채널을 고려하여 공간 다중화 전송 모드와 공간 다이버시티 전송 모드 중 하나를 결정하는 방법을 제안한다. 제안된 방법은 기존의 방법에 비해 추가적인 공간 다이버시티 이득을 얻음으로써 낮은 SNR 영역에서 약 1.5~2dB의 이득을 얻을 수 있다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제14권3호
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• pp.7-12
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• 2014

협력통신을 실제 무선 통신 시스템에 적용하기 위해서는 정보 전달을 담당하는 중계기를 설치해야한다. 그러나 중계기 설치는 비용 및 전력 낭비의 문제점을 가지고 있다. 따라서, 본 논문에서는 일반적인 중계기의 사용을 재고하여, 효율적인 중계기 사용을 위해 중계기를 사용자 모바일 단말기로 정의하였다. 제안하는 프로토콜에 따라 중계기(사용자 단말기)의 상태에 대해 유휴, 무휴상태로 나누었으며, 수신단에 대해 기지국 모델, 사용자 단말기 모델을 적용하였다. 이 경우, 추가적인 비용 없이 실제 네트워크에 협력 통신을 적용할 수 있으며, 네트워크 용량 및 스펙트럼 효율을 높일 수 있다. 마지막으로, 제안한 프로토콜을 레일리 페이딩 환경에서 Monte-Carlo 시뮬레이션을 통해 전체적인 시스템 모델의 비트오류율(BER)을 분석한다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제7권2호
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• pp.288-307
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• 2013

This paper formulates resource allocation for decode-and-forward (DF) relay assisted multi-cell orthogonal frequency division multiple (OFDM) networks as an optimization problem taking into account of inter-cell interference and users fairness. To maximize the transmit rate of system we propose a joint interference coordination, subcarrier and power allocation algorithm. To reduce the complexity, this semi-distributed algorithm divides the primal optimization into three sub-optimization problems, which transforms the mixed binary nonlinear programming problem (BNLP) into standard convex optimization problems. The first layer optimization problem is used to get the optimal subcarrier distribution index. The second is to solve the problem that how to allocate power optimally in a certain subcarrier distribution order. Based on the concept of equivalent channel gain (ECG) we transform the max-min function into standard closed expression. Subsequently, with the aid of dual decomposition, water-filling theorem and iterative power allocation algorithm the optimal solution of the original problem can be got with acceptable complexity. The third sub-problem considers dynamic co-channel interference caused by adjacent cells and redistributes resources to achieve the goal of maximizing system throughput. Finally, simulation results are provided to corroborate the proposed algorithm.

• 한국통신학회논문지
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• 제34권3A호
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• pp.281-289
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• 2009

무선 중계기 기술은 기지국과 음영 지역 사용자와의 통신을 가능케 함으로써 안정적인 신호 전송을 가능케 하고 셀 영역을 넓힐 수 있어 차세대 무선통신 핵심 기술로 주목받고 있다. 본 논문에서는 OFDM 시스템에서 복수개의 복조 후 전달 (DF) 중계기를 사용할 때, 고정된 비트당 오율 (BER) 및 전력 합 조건을 만족하면서 데이터전송률을 높일 수 있는 송신 전력 및 부반송파 할당 기법들을 제안한다. 컴퓨터 모의 실험을 통해 제안하는 기법들의 평균 전송률을 비교 평가하였다. 최적의 성능을 갖는 exhaustive 기법에 비교하였을 때, 제안하는 기법은 달성 가능한 평균 전송률 값의 차이가 거의 없으면서도 계산 복잡도는 크게 줄일 수 있음을 확인하였다.

• 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.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2015년도 춘계학술대회
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• pp.677-680
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• 2015

본 논문에서는 차량 통신에서 겪을 수 있는 메시지의 충돌 및 손실을 완화하기위해 차량의 진행 방향에 존재하는 차량들을 클러스터 형태로 군집화한 뒤, 최적의 중계 차량을 선택하여 수신단까지 메시지를 전송하는 방안을 제안하였다. 또한 차량 통신 환경과 유사한 페이딩 환경에서 모의실험을 진행하기위해 이중 레일리 페이딩을 적용하였다. 제안된 기법을 차량 통신 네트워크에 적용할 경우, 브로드캐스팅(Broadcasting)으로 인행 메시지의 충돌 및 손실 문제를 완화할 수 있으며 수신된 신호에 대한 신뢰도가 증가한다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제15권4호
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• pp.93-97
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• 2015

본 논문에서는 동일 채널 간섭을 겪는 중계기에 최적화된 분할 요인이 적용된 전력 분할 프로토콜을 활용하여 시스템의 성능을 최적화하는 방안을 제안하였다. 전력 분할 프로토콜이 적용된 중계 노드에서는 전력 분배 요인을 최적화하여 간섭 요인을 전력원으로 사용, 송신단의 신호를 최적의 상태로 복호한다. 따라서 제안된 방안을 협력 네트워크의 중계기에 적용할 경우, 전력 분할 프로토콜의 분할 인자에 따른 전력 수급이 가능하며 최적화된 채널 용량을 통해 네트워크의 효율성을 증가시킬 수 있다. 전력 분배 인자에 대한 아웃티지 확률 및 채널 용량 성능을 분석함으로서 시스템의 성능을 평가한다.