• 한국통신학회논문지
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• 제33권12A호
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• pp.1147-1155
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• 2008

본 논문에서는 듀얼-홉 MIMO(Miltiple-Input Miltiple-Output) DCF(decouple-and-forward) 릴레이 시스템의 성능 분석을 위한 확률 밀도 함수를 유도한다. 확률 밀도 함수를 사용하여 정확한 BER 분석을 할 수 있다. 분석할 수 있는 안테나 조합은 (1,8,1), (8,1,8), (2,4,2), (4,2,4)이며 괄호 안의 숫자는 송신국의 송신 안테나, 릴레이 안테나, 수신국의 수신 안테나 개수이다. M-ary PSK일 때 MIMO DCF 릴레이 시스템의 모의 실험을 통해 얻은 평균 BER과 확률 밀도 함수를 통해 유도한 BER식에 의한 평균 BER이 서로 일치함을 확인할 수 있다. DCF 릴레이 시스템을 썼을 때 공간 다이버시티를 얻을 수 있다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제8권3호
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• pp.924-944
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• 2014

This paper investigates the power allocation and outage performance of MIMO full-duplex relaying (MFDR), based on orthogonal space-time block codes (OSTBC), in cognitive radio systems. OSTBC transmission is used as a simple means to achieve multi-antenna diversity gain. Cognitive MFDR systems not only have the advantage of increasing spectral efficiency through spectrum sharing, but they can also extend coverage through the use of relays. In cognitive MFDR systems, the primary user experiences interference from the secondary source and relay simultaneously, owing to full duplexing. It is therefore necessary to optimize the transmission powers at the secondary source and relay. In this paper, we propose an optimal power allocation (OPA) scheme based on minimizing the outage probability in cognitive MFDR systems. We also analyse the outage probability of the secondary user in noise-limited and interference-limited environments in Nakagami-m fading channels. Simulation results show that the proposed schemes achieve performance improvements in terms of reducing outage probability.

• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제12권2호
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• pp.67-74
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• 2014

In multi-hop communication systems, two-way relaying is one of the solutions to mitigate the spectral efficiency loss caused by a half-duplex transmission. In this paper, a simple two-way relaying scheme is proposed for two-hop two-user multiple input multiple output (MIMO) systems. In the proposed system, a base station and a relay station (RS), both equipped with two antennas, form a point-to-point MIMO channel, while the RS and two single-antenna mobile users form a point-to-multipoint multiuser (MU)-MIMO channel. Numerical examples show that the proposed system achieves a significant sum rate gain as compared to a one-way relaying system as the distance between a relay and the two users decreases. We also show that although we can expand the proposed scheme to more than two users, its performance gain as compared to that of one-way relaying decreases with an increase in the number of users.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제8권8호
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• pp.2722-2742
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• 2014

We propose methods of linear transceiver design for two different power constraints, sum relay power constraint and per relay power constraint, which determine signal processing matrices such as base station (BS) transmitter, relay precoders and user receivers to minimize sum mean square error (SMSE) for multi-relay multi-user (MRMU) networks. However, since the formulated problem is non-convex one which is hard to be solved, we suboptimally solve the problems by defining convex subproblems with some fixed variables. We adopt iterative sequential designs of which each iteration stage corresponds to each subproblem. Karush-Kuhn-Tucker (KKT) theorem and SMSE duality are employed as specific methods to solve subproblems. The numerical results verify that the proposed methods provide comparable performance to that of a full relay cooperation bound (FRCB) method while outperforming the simple amplify-and-forward (SAF) and minimum mean square error (MMSE) relaying in terms of not only SMSE, but also the sum rate.

• 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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• 제11권2호
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• pp.29-34
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• 2011

본 논문에서는 각 홉에서 다중 안테나를 가지는 노드 간 채널 환경을 고려하여 가장 좋은 성능을 가지는 하나의 안테나와 하나의 중계기를 동시에 선택하는 시스템을 제안하며, 제안된 시스템의 성능을 분석한다. 다중 채널을 통해 다수의 수신 신호를 받아 MRC(Maximal Ratio Combining) 기법을 이용하여 다이버시티를 얻는 일반적인 시스템은 상대적으로 열악한 채널을 통과하는 신호 또한 수신하며, 이는 곧 시스템의 성능 저하로 이어지는 결과를 얻는다. 제안하는 시스템은 송신단-중계기, 중계기-수신단 간의 모든 채널 환경을 고려하여 가장 좋은 채널을 통해서만 데이터를 전송함으로써 열악한 채널을 통과하는 신호의 수신을 차단함으로써 성능을 향상시킨다. 따라서 가장 좋은 채널상의 안테나와 중계기를 동시에 선택하는 과정을 거치며, 이를 구현하기 위해 단일 중계기만을 선택하고 각 홉에서는 단일 안테나만을 이용할 수 있는 알고리즘을 제안한다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제10권1호
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• pp.168-186
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• 2016

In this paper, we investigate the degrees of freedom (DoF) of a two-cluster multiple-input multiple-output (MIMO) multiway relay interference channel (mRIC), where there are two relays and two users per cluster. In this channel, users within the same cluster exchange messages among themselves with the help of two relays.We first obtain the DoF upper bound of the considered MIMO mRIC based on cut-set bound. Then, we propose a novel transmission strategy, blind interference neutralization (BIN), to approach the DoF upper bound. This new method utilizes the overheard information at two relays and focuses on the beamforming matrix designs at two relays so that the channel state information (CSI) at users is not required. Through theoretical analysis and numerical simulations, we show that the DoF upper bound can be obtained by using the BIN scheme. From simulation results, we show that the proposed BIN scheme can provide significant performance gain over the conventional time division multiple access (TDMA) scheme in terms of DoF. In addition, we show that the BIN scheme is a superior approach to the existing signal space alignment (SSA) schemes for the considered mRIC.

• 한국통신학회논문지
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• 제37A권9호
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• pp.746-752
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• 2012

SVC 계층형 비디오는 기본 계층과 확장 계층으로 구성되어 있으며 기본 계층의 정상적인 복호 없이는 확장계층의 복호가 불가능하다는 특징을 가지고 있다. 따라서, SVC 비디오 전송에서 수신 비디오의 품질 향상을 위해서는 기본 계층의 성공적인 전송이 중요한 요소로서 작용한다. 본 논문에서는 다중 릴레이를 통해서 전송되는 시스템에서, 비디오의 품질 향상을 위해 계층형 비디오의 중요도에 따라서 복호 성공 확률을 향상시키기 위한 네트워크 코딩 방법을 제안한다. 제안하는 비디오 데이터 중요도 인지 네트워크 코딩 방식을 수식적으로 분석 및 실험하여 그 결과를 보이고, 또한 릴레이의 수에 따른 비디오 품질의 성능 변화를 보였다.

• ETRI Journal
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• 제34권2호
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• pp.264-267
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• 2012

This letter analyzes the performance of a two-hop MIMO multiuser relay network with a fixed gain amplify-and-forward protocol and antenna selection at the transmitter and receiver. A new expression for the cumulative distribution function of the highest instantaneous end-to-end signal-to-noise ratio is derived. Based on the above result, closed-form expressions for outage probability and bit error rate are presented. Also, the diversity order of the system is determined. Finally, computer simulations are compared to the analytical results, and insights and observations are provided.

• Advances in Computational Design
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• 제3권2호
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• pp.191-200
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• 2018

Establishment of an efficient routing technique in multiple-input-multiple-output (MIMO) based mobile ad hoc network (MANET) is a new challenge in wireless communication system to communicate in a complex terrain where permanent infrastructure network implementation is not possible. Due to limited power of mobile nodes, a minimum power consumed routing (MPCR) algorithm is developed which is an integration of cooperative transmission process. This algorithm select relay node and support short distance communication. The performance analysis of proposed routing algorithm increased signal to noise interference ratio (SNIR) resulting effect of cooperative transmission. Finally performance analysis of the proposed algorithm is verified with simulated result.