• International Journal of Internet, Broadcasting and Communication
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• 제15권4호
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• pp.84-89
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• 2023

Recently, the sixth generation (6G) networks have become tremendous research topics. Intelligent reflecting surface (IRS) technologies have been envisioned, to increase spectrum and energy efficiency for the fifth generation (5G) mobile networks, towards the sixth generation (6G) communications. In this paper, especially for the strongest channel gain user, we investigate the bit-error rate (BER) of non-orthogonal multiple access (NOMA) systems with intelligent reflecting surface (IRS). First, we derive a BER expression in a closed-form of Q functions. Second, we investigate the BER performance improvement of IRS NOMA systems over NOMA systems versus the power allocation. Moreover, we analyze the BER performance improvement of IRS NOMA systems over NOMA systems versus the number of IRS devices. In results, NOMA equipped with IRS technologies could play an important role in the paradigm shift from 5G mobile networks to 6G mobile networks.

• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제10권6호
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• pp.173-180
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• 2021

비 직교 다중 접속(NOMA : Non Orthogonal Multiple Access) 기술은 5G 네트워크의 등장으로 폭발적으로 증가한 사용자의 QoS(Quality of Service)를 보장하기 위한 기술이다. 비 직교 다중 접속 기술은 기존의 직교 다중 접속(OMA : Orthogonal Multiple Access) 기술에서 주파수의 직교성을 없애고 다른 신호를 구분하기 위해 전력을 차등적으로 할당하는 기술이다. NOMA 기술 중 협력 NOMA 기술은 거리가 먼 사용자들에게 보내기 위해 많은 전력을 소모하는 것이 아닌 중계 노드에게 신호를 보내어서 중계 노드가 대신 NOMA를 수행하는 방법이다. 하지만, 협력 NOMA에서는 중계 노드가 협력 NOMA에 참여하는 동기가 반드시 필요하다. 이를 위해 기지국은 중계 노드에게 인센티브를 지급할 수 있지만 중계 노드가 기여한 만큼 공정하게 지급해야 한다. 이러한 인센티브 체계를 수립할 때 발생하는 문제점이 있는데 그것은 중계 노드가 자신의 기여를 속인다면 기지국 입장에서는 전체 시스템 성능도 하락할 뿐 아니라 높은 인센티브를 지급해야 한다는 것이다. 본 논문에서는 협력 NOMA 네트워크에 참여하는 중계 노드들이 이기적으로 행동하여 거짓된 정보를 보고하는 것을 방지하기 위해 메커니즘 디자인을 사용한 기법을 제안한다. 메커니즘 디자인 중 VCG메커니즘을 사용하여 중계 노드들의 이기적인 행동을 제어하고 전체 시스템 성능을 높일 수 있도록 하였다. 실험 결과로 중계 노드들이 이기적으로 행동했을 때의 전체 시스템 성능보다 VCG 메커니즘을 사용하여 모두가 진실하게 행동했을 때의 전체 시스템 성능이 증가함을 보였다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제14권10호
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• pp.4231-4245
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• 2020

Non-orthogonal multiple access (NOMA) is widely studied in both academia and industry due to its high spectral efficiency over orthogonal multiple access (OMA). To effectively improve spectrum efficiency, an amplify-and-forward (AF) cooperative NOMA system is proposed as well as a novel detection scheme is proposed, in which we first perform successive interference cancellation (SIC) twice at U1 for the two signals received from two time slots to remove interference from symbol 2, then two new signals apply max ratio combining (MRC). In addition, a closed-form upper bound approximation for the ergodic capacity of our proposed system is derived. Monte-Carlo simulations and numerical analysis illustrate that our proposed system has better ergodic capacity performance than the conventional cooperative NOMA system with decode-forward (DF) relay, the conventional cooperative NOMA system with AF relay and the proposed AF cooperative NOMA system in [16]. In addition, we can see that ergodic capacity of all NOMA cooperative systems increase with the increase of transmit SNR. Finally, simulations display that power allocation coefficients have little effect on ergodic capacity of all NOMA cooperative systems. This is due to this fact that ergodic capacity of two symbols can be complementary with changing of power allocation coefficients.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제20권3호
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• pp.13-24
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• 2019

5G 네트워크의 기술 중 NOMA의 핵심은 각 노드별 파워할당계수를 할당하는 것이다. 본 연구에서는 Full Duplex NOMA 릴레이 시스템을 대상으로 성공적인 디코딩을 위한 수신단 최소 필요 신호 대 잡음비 분석을 통해 NOMA 기술의 핵심인 Uplink/Downlink 파워할당계수를 산출하는 알고리즘을 구현하였다. 이를 통해 제안된 알고리즘과 기존 파워 할당 방식과의 성능비교를 실시하였으며 에르고딕 처리용량 및 전송실패율에 관하여 우수한 성능을 확인하였다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제17권5호
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• pp.25-33
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• 2017

NOMA (Non-orthogonal multiple access) 시스템은 스펙트럼 효율이 높기 때문에 제5세대 이동통신 방식에서 다중화 방식으로 채택이 매우 유력하다. 본 논문에서는 사용자를 릴레이로 채택한 협동 NOMA 시스템에서 오수신율을 최소화하기 위한 최적의 전력 할당 방법에 관하여 연구하였다. 먼저 릴레이 사용자 및 선택 결합을 갖는 목적지 사용자의 오수신율을 유도한 후, 이를 바탕으로 협동 NOMA 시스템의 오수신율을 유도하였다. 해석적으로 유도한 결과는 Monte Carlo 시뮬레이션한 결과로 입증하였다. 유도한 시스템의 오수신율은 Convex 함수가 되기 때문에, 오수신율을 최저로 하는 전력할당 값을 최적의 전력할당 계수로 구하였다. 수치적인 계산 결과 목적지 사용자가 요구하는 전송용량이 커질수록 최적의 전력할당 계수가 증가하는 것을 알 수 있었다. 그리고 목적지 사용자의 전송용량이 고정된 경우, 릴레이 사용자가 요구하는 전송용량이 증가할수록 최적의 전력 할당계수는 감소하였다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제17권5호
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• pp.35-42
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• 2017

NOMA (Non-orthogonal multiple access) 시스템은 5세대 이동통신 시스템에서 요구하는 스펙트럼 효율과 시스템 성능을 만족시키는 유력한 다중화 기술이다. NOMA 시스템은 전력 도메인에서 여러 사용자를 동시에 전송하는데, 타 사용자들로 부터의 간섭을 제거하기 위하여 수신기에 SIC (Successive interference cancellation)를 채택하고 있다. 그러나 현실적으로 무선 페이딩 채널의 특성상 완벽한 SIC가 불가능하므로, SIC 에러가 NOMA 시스템에 미치는 영향에 대한 연구는 매우 필요하다. 본 논문에서는 SIC 에러가 존재할 때 협동 NOMA 시스템을 대상으로 하여 시스템의 오수신율을 해석적으로 유도하였고, 오수신율을 최소화하기 위한 최적의 전력할당을 구하였다. 또한 송신전력이 고정되었을 경우 SIC 에러에 따른 기지국과 릴레이 사이의 거리도 검토하였다. 유도한 결과는 Monte Carlo 시뮬레이션 결과와 비교하여 정확히 일치함을 확인하였다.

• International Journal of Internet, Broadcasting and Communication
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• 제12권4호
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• pp.18-25
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• 2020

In the fifth generation (5G) and beyond 5G (B5G) mobile communication, non-orthogonal multiple access (NOMA) has attracted great attention due to higher spectral efficiency and massive connectivity. We investigate the impacts of the channel estimation errors on the bit-error rate (BER) of NOMA, especially with the single-user decoding (SUD) receiver, which does not perform successive interference cancellation (SIC), in contrast to the conventional SIC NOMA scheme. First, an analytical expression of the BER for SUD NOMA with channel estimation errors is derived. Then, it is demonstrated that the BER performance degrades severely up to the power allocation less than about 20%. Additionally, we show that for the fixed power allocation of 10% in such power allocation range, the signal-to-noise (SNR) loss owing to channel estimation errors is about 5 dB. As a consequence, the channel estimation error should be considered for the design of the SUD NOMA scheme.

• International Journal of Internet, Broadcasting and Communication
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• 제12권3호
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• pp.39-45
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• 2020

The fifth generation (5G) mobile communication has been more commercialized worldwide. One of the promising 5G technologies is non-orthogonal multiple access (NOMA). We present the achievable sum rate of non-orthogonal multiple access (NOMA) with correlated superposition coding (SC). Then this paper investigates the impacts of correlation on the achievable sum rate of correlated SC NOMA. It is shown that the achievable sum rate of correlated SC NOMA is greater than that of standard independent SC NOMA, for the most of the values of the power allocation factor over the meaningful range of the user fairness. In result, correlated SC could be a promising scheme for NOMA.

• International Journal of Internet, Broadcasting and Communication
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• 제14권2호
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• pp.23-29
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• 2022

To improve spectrum and energy efficiency in the fifth generation (5G) wireless channels, intelligent reflecting surface (IRS) transmissions have been envisioned, possibly towards the sixth generation (6G) networks. In this paper, we analyze the bit-error rate (BER) performance of intelligent reflecting surface (IRS) assisted non-orthogonal multiple access (NOMA) systems. First, we derive a closed-form expression of the BER in terms of Q functions. Then we analyze the BER improvement of the IRS NOMA system over the conventional NOMA system with respect to the power allocation. Furthermore, we also demonstrate numerically the BER improvement of the IRS NOMA network over the conventional NOMA network in respect of the number of reflecting devices.

• International journal of advanced smart convergence
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• 제12권3호
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• pp.19-24
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• 2023

Recently, fifth generation (5G) networks are being deployed in phases all over the world, the paradigm has shifted to developing the next generation wireless technologies, which have grown exponentially in last few decades, wireless networks are promising for the demand to enormous connections. Non-orthogonal multiple access (NOMA) and intelligent reflecting surface (IRS) are considered as the key technoloies for next-generation beyond 5G (B5G) and sixth generation (6G) networks, in which IRS can play an important advance in the wireless propagation environment, and NOMA can effectively increase massive connectivity to improve user fairness. In this paper, we analyze a performance on the strongest channel user in terms of achievable data rates numerically. Then, with the achievable data rates, the signal-to-noise ratio (SNR) gain is calculated for the IRS-NOMA network over the conventional NOMA network. As a consequence, IRS-NOMA schemes have been considered as some key technologies.