• Journal of Communications and Networks
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• 제10권2호
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• pp.194-203
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• 2008

This paper considers the multi-input multi-output (MIMO) relay channel where multiple antennas are employed by each terminal. Compared to single-input single-output (SISO) relay channels, MIMO relay channels introduce additional degrees of freedom, making the design and analysis of optimal cooperative strategies more complex. In this paper, a partial cooperation strategy that combines transmit-side message splitting and block-Markov encoding is presented. Lower bounds on capacity that improve on a previously proposed non-cooperative lower bound are derived for Gaussian MIMO relay channels.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제11권6호
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• pp.70-80
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• 2012

본 논문에서는 전체 채널 정보와 부분 채널 정보를 이용하여 중계 노드를 선택하는 각각의 증폭 후 전달 중계 시스템을 고려한다. 여기서, 소스 노드와 목적지 노드간의 직접 통신 링크를 고려한다. 그리고, 전체 채널 정보와 부분 채널 정보를 이용하여 중계 노드를 선택하는 각각의 증폭 후 전달 중계 시스템에 대한 아웃티지 확률을 레일레이 페이딩 채널을 가정하여 분석한다. 특히, 각각의 시스템에 대하여 정확한 아웃티지 확률과 아웃티지 확률의 하한, 그리고 점근적인 아웃티지 확률 식들을 유도한다. 또한, 전체 채널 정보와 부분 채널 정보를 이용하여 중계 노드를 선택하는 각각의 증폭 후 전달 중계 시스템에 대하여 얻을 수 있는 코딩 이득을 제시한다. 수치적 결과를 통해, 모든 분석 표현식들을 검증하고, 첫 번째와 두 번째 홉의 평균 채널 전력이 상이한 경우와 중계 노드의 수가 상이한 경우에 대하여 각각의 시스템에 대한 코딩 이득을 비교한다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제17권8호
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• pp.1804-1810
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• 2013

본 논문에서는 듀얼 홉 중계 시스템에서의 협력 전송 방식과 비협력 전송 방식간의 효율적인 선택을 통하여 아웃티지 성능을 향상시키는 기회적 협력 방식에 대해 연구한다. 특히, 디코딩 후 전달 중계 시스템에서 부분 중계 노드 선택 기법을 이용한 기회적 협력 방식의 아웃티지 성능을 분석한다. 여기서, 독립적이고 균일 분포를 갖는 레일레이 페이딩 채널을 가정하여 정확한 아웃티지 확률 표현식과 점근적인 아웃티지 확률 표현식을 유도한다. 수치적 결과에서, 유도된 표현식들을 검증하고, 데이터율의 목표치와 중계 노드 수에 대한 아웃티지 성능을 분석한다. 또한, 기존의 협력 방식과 기회적 협력 방식의 아웃티지 성능을 비교한다.

• 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.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제12권8호
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• pp.3589-3605
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• 2018

In this paper, we investigate an individual channel estimation problem for multiple-input multiple-output (MIMO) two-way amplify-and-forward (AF) relay networks. To avoid self-interference during the estimation of the individual MIMO channels, a novel blind interference cancellation (BIC) approach is proposed based on an orthogonal preceding framework, where a pair of orthogonal precoding matrices is utilized at the source nodes. By designing an optimal decoding scheme, we propose to decompose the bidirectional transmission into a pair of unidirectional transmissions. Unlike most existing approaches, we make the practical assumption that the nonreciprocal MIMO channel and the mutual interference of multiple antennas are both taken into consideration. Under the precoding framework, we employ an orthogonal superimposed training strategy to obtain the individual MIMO channels. However, the AF strategy causes the noise at the terminal to be the sum of the local noise and the relay-propagated noise. To remove the relay-propagated noise during the estimation of the second-hop channel, a partial noise-nulling method is designed. We also derive a closed-form expression for the total mean square error (MSE) of the MIMO channel from which we compute the optimal power allocation. The simulation results demonstrate that the analytical and simulated curves match fully.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제22권3호
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• pp.520-526
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• 2018

본 논문에서는 다수의 중계 노드들과 목적지 노드들을 갖는 중첩 전송 기반의 무선 협력 멀티캐스트 통신 시스템을 고려하여, 멀티캐스트 통신의 데이터 전송률을 향상시키기 위한 중계 노드 선택 기법을 제안한다. 또한, 제안하는 중계 노드 선택 기법의 데이터 전송률을 극대화하기 위하여 중첩 전송시 최적의 전력 할당 계수를 이용한다. 중계 노드 선택 기법을 제안하기 위하여 중첩 전송 기반의 무선 협력 멀티캐스트 통신 시스템의 데이터 전송률의 근사식을 유도하고, 그 근사식을 토대로 부분적인 채널 상태 정보만을 이용하는 중계 노드 선택 기법을 제안한다. 또한, 제안하는 중계 노드 선택 기법에 대한 근사적인 평균 데이터 전송률을 유도한다. 수치적 결과에서, 제안하는 중계 노드 선택 기법과 전체 채널 상태 정보를 이용하는 최적의 중계 노드 선택 기법에 대한 평균 데이터 전송률을 비교하여, 높은 신호 대 잡음 전력비의 영역에서 제안하는 중계 노드 선택 기법이 최적의 중계 노드 선택 기법과 매우 유사한 성능을 제공함을 확인한다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제8권11호
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• pp.3967-3983
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• 2014

The performance of an partial relay selection on the decode-and-forward (DF) mode cognitive radio (CR) relay networks is studied, with some important factors, including the outage probability, the bit error ratio (BER), and the average channel capacity being analyzed. Different from the conventional relay selection schemes, the impact of spectrum sensing process as well as the spectrum utilization efficiency of primary users on the performance of DF-based CR relaying networks has been taken into consideration. In particular, the exact closed-form expressions for the figures of merit such as outage probability, BER, and average channel capacity over independent and identically distributed (i.i.d.) Rayleigh fading channels, have been derived in this paper. The validity of the proposed analysis is proven by simulation, which showed that the numerical results are consistent with the theoretical analysis in terms of the outage probability, the BER and the average channel capacity. It is also shown that the full spatial diversity order can always be obtained at the signal-to-noise ratio (SNR) range of [0dB, 15dB] in the presence of multiple potential relays.

• 한국통신학회논문지
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• 제36권5A호
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• pp.511-520
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• 2011

본 논문은 다중 사용자 amplify-and-forward relay 시스템에서 전송 모드, 즉, 한 홉 혹은 두 홉 전송, 그리고 적절한 사용자를 두 단계로 선택하는 다중 사용자 스케줄링 기법을 소개한다. 제안하는 다중 사용자 스케줄링을 수행하였을 경우 두 가지 전송 모드별 평균 achievable rate의 닫힘 꼴 표현을 유도하고 단말 수가 무한히 증가할 때 평균 achievable rate에 대한 점근적인 결과도 분석한다. 평균 achievable rate 분석에 기반하여 두 단계 스케줄링 알고리즘을 수행하는데, 먼저 전송 모드 선택을 하고, 그 다음 선택된 전송 모드에 대한 순간 signal-to-noise ratio (SNR)을 기지국으로 피드백 함으로써 이를 이용한 부분적인 피드백 정보를 기반으로 사용자 선택을 수행한다. 또한 다중 사용자 diversity gain이 최대로 취득되는 평균 SNR 조건도 분석하고 추가로 특정 조건에서 피드백 양을 더 줄일 수 있는 방안에 대해 조사한다. 제안된 스케줄링 알고리즘은 모든 전송 모드 (즉, 한홉과 두 홉 전송 모드)에 대한 instantaneous SNR을 피드백하여 최적 다중 다용자 스케줄링을 할 경우와 유사한 achievable rate을 보인다. 반면 제안 기법의 피드백 양은 최적 기법에 비해 대략 절반으로 줄어드는 것을 확인한다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제17권3호
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• pp.441-448
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• 2022

배전분야 전력계통에 적용되는 보호기기류는 변전소 차단기, 배전선로의 리클로저, 최소 전류 용량 회로, 고장구간 차단기 등이 있다. 이들은 부분 정전이나 대규모 사고를 방지하고 선로의 순간고장 또는 영구고장 발생 시 정상 계통이 건전성을 유지할 수 있도록 광역 정전 파급을 방지한다. 그러나 사고가 발생할 경우 변전소 차단기와 배전선로 보호기기 간의 보호협조 미비로 인하여 광역 정전을 초래할 수 있다. 더 좋은 전력시스템의 건전성을 확보하기 위하여 1주기(16ms) 이내로 동작하는 차단기를 개발할 필요성이 요구된다. 본 연구에서는 친환경 가스절연 방식의 고속도 차단기를 개발하였으며, IEC 62271-111 표준에 기반한 시험에서 우수한 결과를 얻었다. 이 기기는 고장구간을 정확하고 빠르고 신속하게 분리하여 광역 정전 예방에 기여할 것으로 기대된다.