• 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.

• 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.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제16권1호
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• pp.61-67
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• 2016

기회전송 증가 릴레이 시스템은 무선채널의 페이딩을 효과적으로 극복하고 무선 자원을 효율적으로 사용할 수 있는 장점을 갖는다. 그러나 지금까지 기회전송 증가 릴레이 시스템 연구에서는 릴레이의 위치가 공간적으로 고정되어 있는 것을 가정하였다. 일반적으로 모바일 환경에서는 사용자 터미널이 릴레이로 사용되는데, 사용자 터미널은 계속해서 움직이기 때문에 고정된 릴레이를 가정하는 것은 현실적이지 않다. 따라서 본 논문은 공간적으로 랜덤하게 분포된 사용자 터미널의 위치를 포아송 포인트 프로세스 (Poisson point process)로 모델링하고, 기회전송 증가 릴레이 시스템의 성능을 유도하였다. 유도 결과 릴레이가 랜덤하게 분포된 경우에도 릴레이가 고정된 경우와 마찬가지로 시스템의 성능이 향상되었으며, 릴레이의 밀도와 송수신 각도가 시스템의 성능에 영향을 주는 것을 알 수 있었다. 또한 최대비 결합과 선택결합 수신방법에 따른 시스템의 성능을 비교하였다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제15권1호
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• pp.117-124
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• 2015

최근 페이딩 채널에서 발생되는 시스템의 성능열화를 개선하기 위하여 기회전송 추가 릴레이(Opportunistic incremental relaying, OIR) 시스템에 관한 연구가 지속적으로 진행되고 있다. 그러나 OIR 시스템에서 전력제어를 고려한 논문은 많지 않은 실정이며, 지금껏 진행된 연구는 모든 송신기가 모든 채널 정보를 파악하고 있다는 이상적인 가정을 하였다. 그러나 현실적으로 송신기가 모든 채널 정보를 파악하기는 매우 어려운 실정이다. 따라서 본 논문에서는 송신기가 부분적인 채널 정보를 안다고 가정하고, 전력제어 방식으로는 현실적인 Truncated channel inversion(TCI) 방식을 변형하여 제안한 후 OIR 시스템에 적용하였다. 그리고 제안한 OIR 시스템의 전송용량을 유도하였으며, Monte Carlo 시뮬레이션으로 전송용량을 구하였다. 시뮬레이션 결과 릴레이를 사용하지 않고 전력제어만 한 경우보다 본 논문에서 제안한 OIR 시스템의 전송 용량이 항상 컸으며, 릴레이의 수가 증가할수록 전송 용량도 증가하는 것을 알 수 있었다. 특히 주어진 조건에서 릴레이를 사용하지 않은 경우보다 전력제어를 한 OIR 시스템이 릴레이의 수가 1, 3, 그리고 5로 증가함에 전송용량이 각각 29.7%, 32.7%, 그리고 33.5% 증가된 결과를 얻었다. 본 논문의 결과는 현재 사용되고 있는 셀룰러 시스템에 OIR 시스템을 도입할 경우, 이론적인 전송용량 예측에 활용이 가능할 것이다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제10권5호
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• pp.1957-1975
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• 2016

The outage probability (OP) performance of multiple-relay-based incremental hybrid decode-amplify-forward (IHDAF) relaying mobile-to-mobile (M2M) networks with transmit antenna selection (TAS) over N-Nakagami fading channels is investigated in this paper. The closed-form expressions for approximate OP of the optimal and suboptimal TAS schemes are derived. The power allocation problem is formulated for performance optimization. Then the OP performance under different conditions is evaluated through numerical simulations to verify the analysis. The simulation results showed that optimal TAS scheme has a better OP performance than suboptimal TAS scheme; the power-allocation parameter has an important influence on the OP performance.

• 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.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제11권1호
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• pp.75-80
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• 2011

협력 통신에서 중계기는 송신단으로부터 수신한 데이터를 수신단으로 전송함으로서 다이버시티 득을 얻게 해준다. 그러나 송신단과 중계기가 수신단으로 신호를 전송하기 위해서는 자신에게 할당된 주파수가 있어야 한다. 만약 중계기가 2차 사용자이고 할당된 주파수가 없는 경우 중계기는 송신단으로부터 수신한 데이터를 수신단으로 전송하지 못하므로 협력 통신의 장점인 다이버시티 이득을 얻을 수 없다. 따라서 2차 사용자가 중계기로 참여하는 인지통신 네트워크의 성능분석을 위해서는 2차 사용자의 검출확률을 고려하여야 한다. 본 논문에서는 검출확률을 고려한 고정형 중계기법을 제안하고 고정형 중계기법과 동일한 오수신확률을 가지는 증분형 중계기법과 성능을 비교 분석한다. 본 논문에서 실시한 모의실험을 통해 고정형 및 증분형 중계기법의 오수신확률 및 BER성능 그래프를 얻고 인지통신에서 고정형 중계기법의 BER이 증분형 중계기법의 BER보다 우수함을 증명한다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제16권5호
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• pp.69-76
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• 2016

본 논문에서는 5세대 이동통신 네트워크에서 도입하고자하는 순차 간섭제거(Successive interference cancellation)를 채택한 비직교 다중화(Non-orthogonal multiple access) 시스템에 협동 릴레이를 채택하였을 경우의 시스템 성능을 유도하였다. 그동안의 연구는 단순히 지정된 릴레이를 대상으로 연구가 진행되었지만 본 논문에서는 최대-최소 릴레이 선택법을 적용한 기회전송 증가 릴레이 시스템의 오수신율을 해석적으로 분석하였다. 그리고 현실적인 이동통신 환경을 고려하여 릴레이는 균일 포아송 분포로 모델링하였고, 시스템의 성능을 더욱 개선하기 위하여 목적지에서 최대비 합성(Maximal ration combining)을 적용하였다. 수치적인 해석 결과 원/근 사용자 송신전력비가 클수록 오수신율이 개선되었으며, 직접 경로만 사용하여 정보를 전송하는 경우보다 릴레이를 사용한 협동 시스템의 성능이 항상 우수함을 나타내었다. 또한 포아송 밀도가 높을수록 공간 다이버시티 이득이 커지고 결국 성능이 개선됨을 확인하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제22권1호
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• pp.24-29
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• 2011

네트워크 부호화를 이용한 양 방향 중계 기법은 기존의 단 방향 중계 프로토콜보다 송신 시간을 줄임으로써 전송량을 높일 수 있는 장점을 가지며, 부호화 협력 프로토콜은 물리층에서 이루어지는 부호화를 적용한 알고리즘으로 프로토콜의 신뢰성을 높일 수 있는 장점을 가진다. 본 논문에서는 이러한 두 프로토콜의 장점을 결합한 양 방향 중계 네트워크에서의 부호화 협력 프로토콜을 제안하였다. 제안하는 프로토콜이 기존의 양 방향 증폭후 재전송 프로토콜보다 우수한 신뢰성과 전송량을 가지며, 기존의 양 방향 하이브리드 복호 후 재전송 프로토콜과 동일한 전송량을 가지면서 보다 우수한 신뢰성을 가짐을 시뮬레이션 결과를 통해 증명한다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제22권10호
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• pp.941-950
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• 2011

본 논문에서는 중계기 선택 기법이 적용된 증분 협력 통신의 단-대-단 성능을 분석한다. 일반적인 협력 통신은 1 phase에 송신단(S)에서 전송하는 신호를 수신단(D)이 한 번 수신하고, 2 phase에 중계기(R)로부터 S에서 전송한 신호를 재 전송받게 된다. 이러한 과정을 통해 D는 다이버시티 이득을 얻음으로써 수신 성능이 향상되지만, 두 번에 걸친 전송은 스펙트럼 효율성을 감소시킨다. 하지만 증분형 중계 기법을 적용한 협력 통신에서 D는 1 phase에 수신한 신호만으로 복호에 성공할 수 있다고 판단되면, 두 번째 전송을 생략함으로써 이러한 단점을 보완할 수 있다. 증분형 중계 기법에서 D는 ACK/NACK 메시지를 전송하는 ARQ(Automatic Repeat reQuest) 기법을 이용한다. 본 논문에서는 D가 첫 번째 시간 슬롯에 수신한 신호를 복호할 수 있는지를 판단하기 위해 임계 SNR을 이용한 ARQ 기법과 채널 부호화를 이용한 HARQ(Hybrid Automatic Repeat reQuest) 기법과 같이 두 가지 방법을 고려한 시스템에 참여하는 중계기 배치에 따른 성능을 분석하고, 중계기 배치가 성능에 미치는 영향에 대해 연구한다.