• 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.

• 한국통신학회논문지
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• 제35권7A호
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• pp.731-742
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• 2010

We propose an incremental relaying protocol in conjunction with opportunistic communication for differential modulation with an aim to make efficient use of the degrees of freedom of the channels by exploiting a imited feedback signal from the destination. In particular, whenever the direct link from the source to the destination is not favorable to decoding, the destination will request the help from the opportunistic relay (if any). The performance of the proposed system is derived in terms of average bit error probability and achievable spectral efficiency. The analytic results show that the system assisted by the opportunistic relaying can achieve full diversity at low SNR regime and exhibits a 30㏈ gain relative to direct transmission, assuming single-antenna terminals. We also determine the effect of power allocation on the bit error probability BEP) performance of our relaying scheme. We conclude with a discussion on the relationship between the given thresholds and channel resource savings. Monte-Carlo simulations are performed to verify the analysis.

• 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.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제10권6호
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• pp.2567-2582
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• 2016

This paper investigates the impact of outdated channel state information (CSI) on the performance of the incremental amplify-and-forward (AF) opportunistic relaying (OR) over dual-hop Rayleigh fading channels. According to the definition of distribution function, we obtain the cumulative distribution function (CDF) of the actual combined signal-to-noise ratio (SNR) received at the destination. Based on this CDF, the closed-form expressions of the average spectral efficiency and outage probability are derived for the incremental AF OR under outdated CSI. Numerical results show that in the low region of the average SNR of the direct link, outdated CSI deteriorates the system performance, whereas in the high region, outdated CSI has almost no impact on the system performance.

• 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.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제13권6호
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• pp.71-78
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• 2013

최근 기회전송 증가 릴레이 시스템은 무선 페이딩 채널에서 시스템 성능을 효과적으로 개선하기 위하여 많은 연구가 되고 있다. 그러나 대부분의 기회전송 증가 릴레이 시스템 연구는 소스-목적지 사이에 직접 경로가 존재하는 시스템을 대상으로 성능을 해석하고 있고 직접 경로가 없이 소스-릴레이-목적지의 간접 경로만 존재하는 시스템에 대한 해석은 매우 적다. 따라서 본 논문에서는 직접 경로가 존재하지 않는 기회전송 증가 릴레이 시스템에서 먼저 부분적인 채널 정보만으로 릴레이를 선택하여 전송하고, 만약 통신이 실패하면 전체 채널정보를 이용하여 최적의 증가 릴레이를 사용하여 정보를 전송하는 프로토콜을 제안하였다. 그리고 제안한 전송 프로토콜을 적용한 시스템의 성능을 해석적으로 유도하고 그 결과를 시뮬레이션 결과와 비교하여 유도결과를 입증하였다. 본 논문의 결과는 소스-목적지간에 직접 경로가 존재하지 않는 이동통신 시스템과 양방향 TV 방송 시스템에 기회전송 증가 릴레이 시스템을 도입하였을 경우 시스템 설계 및 성능 예측에 직접 활용할 수 있을 것으로 생각된다.

• 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.

• 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.

• 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.

• 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.