• 제목/요약/키워드: Incremental cooperative relaying

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Cooperative Multi-Hop Transmission Protocol with Incremental Relaying Strategy over Rayleigh Fading Channel

  • Duy, Tran Trung;An, Chong-Koo
    • Journal of electromagnetic engineering and science
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    • 제12권2호
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    • pp.142-147
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    • 2012
  • In this paper, we propose a novel protocol called Cooperative Multi-hop transmission using Incremental Relaying (CMIR). We evaluate the performance of the CMIR protocol by deriving expressions for the average end-to-end outage probability and the average number of transmissions. Monte Carlo simulations are presented to verify the accuracy of the theoretical analyses.

인지통신에서 다수의 중계기를 이용한 증분형 중계 기법의 성능 분석 (Performance Analysis of Incremental relaying Method using Multiple Relays in the Cognitive Radio)

  • 최문근;공형윤
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제11권3호
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    • pp.61-66
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    • 2011
  • 요 약 네트워크에 속한 중계기들을 이용하여 다이버시티 이득을 얻는 협력 중계기법은 송신단으로부터 전송된 신호와 중계기로부터 전송된 신호를 수신하는 수신단에서는 신호를 수신하는 방법에 따라 고정형 중계기법과 증분형 중계기법으로 나뉜다. 네트워크에 속한 노드들 중 송신단과 수신단이 PU(Primary User)이고, 나머지 노드가 SU(Secondary User)일 경우 송신단이 신호를 전송하지 않는 동안 네트워크에 속한 노드들은 중계기로서 PU인 송신단과 수신단 간의 통신을 도울 수 있다. 그러나 모든 2차 사용자가 중계기로서 통신에 참여하게 되면 수신단에서 수신하는 신호가 증가하여 높은 차수의 다이버시티 이득을 얻을 수 있지만 불필요한 시간슬롯을 소비하게 된다. 따라서 본 논문에서는 네트워크에 속한 SU 중 스펙트럼 홀의 검출에 성공한 노드 중 최상의 채널을 가지는 하나의 SU를 선택하여 선택된 SU만이 수신단으로 신호를 전송하는 협력 중계기법의 성능을 분석한다. 시스템의 성능 분석은 Matlab를 이용하였으며 다양한 중계기법의 성능 분석을 위해 AF, DF, 고정형 중계기법, 증분형 중계기법을 고려하였다.

피드백을 제한하는 Hybrid ARQ를 이용한 증분 협력 중계기법의 최적의 중계기 위치에 관한 연구 (Optimal Relay Position of Hybrid ARQ Incremental Cooperative Relaying Scheme with Limited Feedback)

  • 김렴;공형윤
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제11권3호
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    • pp.53-58
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    • 2011
  • 통신 시스템에서 수신 성능을 향상시키는 방법으로 MIMO 기술이 활발히 연구되고 있다. 하지만 최근 소형화되어 가는 대부분의 무선 단말기는 사이즈, 비용, 하드웨어의 복잡성 등의 이유로 적용할 수 있는 안테나의 개수에 한계를 가진다. 이에 따라 개발된 협력통신은 단일 안테나를 가지는 다수의 단말기들이 가상의 MIMO 환경을 구현함으로써 다이버시티 이득을 얻을 수 있다. 하지만 협력통신은 다이버시티를 얻기 위해 스펙트럼 효율성을 저하시키며, 이를 극복할 수 있는 방법으로 증분 중계기법을 이용한다. 본 논문에서는 증분 중계기법을 이용하는 다양한 시스템 모델을 고려하며, 고려된 시스템 모델이 최적의 성능을 얻을 수 있는 중계기 위치를 연구한다.

랜덤한 릴레이를 갖는 추가 기회전송 협동 릴레이 시스템의 릴레이 선택법에 따른 성능비교 (Performance Comparison of Relay Selection Methods for Incremental Cooperative Relaying Systems with Spatially Random Relay)

  • 김남수
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제16권3호
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    • pp.65-71
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    • 2016
  • 무선 페이딩 채널에서 시스템의 성능 저하를 효과적으로 개선하기 위하여 협동 릴레이 시스템에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 그동안의 연구는 고정된 릴레이를 가정하였는데, 최근에는 실제 이동통신 환경을 고려하여 공간적으로 랜덤하게 분포된 릴레이를 갖는 협동 릴레이 시스템의 연구가 시작되고 있다. 특히 통신 자원의 효율이 높은 추가 기회전송 협동 릴레이 시스템에서는 릴레이를 선택하는 방법에 따라서 시스템의 성능이 변화하는데, 이에 대한 비교 연구는 발표되지 않았다. 따라서 본 논문에서는 최대 SNR 선택법과 최대-최소 SNR 선택법을 대상으로 최대비 결합을 사용한 추가 기회전송 협동 릴레이 시스템의 성능을 유도하였고, 송신전력이 소스와 릴레이로 배분되었을 때의 오수신율을 비교하였다. 본 논문의 해석적 결과는 이동통신 시스템에 기회전송 증가 릴레이 시스템을 도입하였을 경우 릴레이를 선택하고 송신 전력을 배분하는데 이론적 근거로 활용할 수 있을 것으로 생각된다.

양방향 중계 네트워크에서 다중 중계기를 이용한 협력 중계 기법 (Cooperative Relaying Scheme Using Multiple Relays in Two-Way Relay Network)

  • 박지환;공형윤
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제21권7호
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    • pp.815-822
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    • 2010
  • 중계기 선택 기반 양방향 중계 기법은 중계기 수에 따른 선택 다이버시티 이득을 얻을 수 있으며, 기존의 단방향 중계 기법보다 높은 데이터 율을 가진다. 그러나 기존의 중계기 선택 기반 양방향 중계 기법에서는 사용자 간의 직접 통신 링크를 고려하지 않아 협력 통신의 장점인 결합 이득을 얻을 수 없었다. 본 논문에서는 다수의 중계기가 존재하는 네트워크에서 선택 다이버시티 이득과 결합 이득 모두를 얻을 수 있는 기회주의적 협력양방향 중계 기법과 증분형 협력 양방향 중계 기법을 제안한다. 제안하는 두 기법이 중계기 수에 따른 선택 다이버시티 이득과 결합 이득을 모두 얻음으로써 기존의 양방향 중계 기법보다 우수한 성능을 가짐을 시뮬레이션 결과를 통해 증명한다.

Error Rate and Capacity Analysis for Incremental Hybrid DAF Relaying using Polar Codes

  • Madhusudhanan, Natarajan;Venkateswari, Rajamanickam
    • 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.

Performance Analysis of Hybrid Decode-Amplify-Forward Incremental Relaying Cooperative Diversity Protocol Using SNR-Based Relay Selection

  • Tran, Trung Duy;Kong, Hyung-Yun
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제14권6호
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    • pp.703-709
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    • 2012
  • In this paper, we propose a hybrid decode-amplify-forward incremental cooperative diversity protocol using SNR-based relay selection. In the proposed protocol, whenever destination unsuccessfully receives the source's signal, one of relays that exploit hybrid decode-amplify-forward technique is chosen to retransmit the signal. We derive approximate closed-form expressions of outage probability and average channel capacity. Monte-Carlo simulations are presented to verify the theoretical results and compare the performance of the proposed protocol with the direct transmission protocol and conventional incremental relaying protocols.

ABEP Performance of ISDF Relaying M2M Cooperative Networks

  • Xu, Lingwei;Wang, Jingjing;Wang, Han;Gulliver, T. Aaron
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제10권12호
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    • pp.5129-5148
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    • 2016
  • In this paper, the average bit error probability (ABEP) performance of the incremental-selective decode-and-forward (ISDF) relaying mobile-to-mobile (M2M) cooperative networks over N-Nakagami fading channels is investigated. The exact ABEP expressions are derived, and the power allocation problem is formulated.The derived ABEP expressions are verified by Monte Carlo simulations. The simulation results showed that the propagation parameters, such as the fading coefficient, and the power-allocation parameter, have a significant influence on the ABEP performance.

Performance Analysis of IDF Relaying M2M Cooperative Networks over N-Nakagami Fading Channels

  • Xu, Lingwei;Zhang, Hao;Gulliver, T. Aaron
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제9권10호
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    • pp.3983-4001
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    • 2015
  • Exact average bit error probability (BEP) expressions for mobile-relay-based mobile-to-mobile (M2M) cooperative networks with incremental decode-and-forward (IDF) relaying over N-Nakagami fading channels are derived in this paper. The average BEP performance under different conditions is evaluated numerically to confirm the accuracy of the analysis. Results are presented which show that the fading coefficient, the number of cascaded components, the relative geometrical gain, and the power allocation parameter have a significant influence on the average BEP performance.

언더레이 인지기술에서 양방향 릴레이 증분 협력 전송에 관한 연구 (Incremental Cooperative Transmission of Bidirectional Relaying Schemes in Underlay Cognitive Radio)

  • 공형윤
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제13권3호
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    • pp.47-53
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    • 2013
  • 본 논문에서는, 양 방향 언더레이 인지 네트워크의 점진적 협력 전송을 제안한다. 제안된 프로토콜은 두 2차 소스가 간섭 조건에 따라 보조 릴레이의 도움으로 서로의 패킷을 전송하려 시도하는 것이다. 성능 평가를 위해, 레일리히 페이딩 채널의 평균 정전 확률에 대한 폐구간의 정확한 식을 유도한다. 또한, 유도된 식을 확인하기 위해 몬테카를로 시뮬레이션을 수행한다. 그 결과, 시뮬레이션과 이론적 결과가 일치하며, 제안된 프로토콜의 정전 확률은 양방향 직접 통신 프로토콜보다 더욱 우수하다.