• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제9권3호
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• pp.109-115
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• 2009

최근 애드 혹 네트워크에서는 전력절약 및 통달거리 확장을 위해서 릴레이 통신이 주목을 받고 있다. 또한 고속의 데이터를 전송하기 위하여 OFDMA를 릴레이에 적용하는 방식이 제안되고 있다. 본 논문에서는 소스와 목적지 사이에 여러개의 OFDMA 릴레이를 사용하는 2홉(Hop) 협동 릴레이 모델을 가정하고, 세 가지 릴레이 방식에 따른 시스템의 성능을 유도하고 비교하였다. 목적지에서 동일한 상호정보 임계치를 가정할 때, 선택 릴레이 방식, 기회전송 릴레이 방식, 그리고 반복 릴레이 방식 순으로 성능이 우수하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제36권2C호
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• pp.105-111
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• 2011

본 논문에서는 직교 주파수 분할 다중화 기법을 이용하는 비동기 협력 통신 시스템에서 낮은 릴레이 복잡도를 갖는 새로운 Alamouti 시공간 전송 기법을 제안한다. 기존 기법은 릴레이 노드에서의 상수 곱 연산 외에도 추가적인 시간 반전 연산을 필요로 하므로 릴레이 노드에서의 시스템 복잡도가 크다는 문제점을 가지고 있다. 이와 달리 제안한 기법은 소스 노드에서의 간단한 심볼 조합과 릴레이 노드에서의 상수 곱만을 이용하여 목적지 노드에서 Alamouti 부호 구조를 획득함으로써 2차 다이버시티 이득을 달성한다. 모의실험 결과를 통하여 제안한 기법이 2차 다이버시티 이득을 달성하며, 릴레이 노드의 복잡도를 줄이면서도 기존 기법과 동일한 비트오류율 성능을 갖는 것을 확인한다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제14권12호
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• pp.1559-1571
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• 2011

In wireless ad hoc networks, nodes communicate with each other using multihop routed transmission in which hop-by-hop cooperative diversity can be effectively employed. This paper proposes (i) two cooperation models for per-link cooperation (PLC) and per-node cooperation (PNC) for exploiting cooperative diversity in wireless ad hoc networks and (ii) a cooperative routing algorithm for the above models in which best relays are selected for cooperative transmission. First, two cooperation models for PLC and PNC are introduced and represented as an edge-weighted graph with effective link quality. Then, the proposed models are transformed into a simplified graph and a cooperative routing algorithm with O(n2) time is developed, where n is the number of nodes in the network. The effectiveness of the algorithm is confirmed for the two cooperation models using simulation.

• International Journal of Contents
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• 제11권1호
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• pp.7-14
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• 2015

In this paper, we derive the outage probability for M-ary phase shifting keying (MPSK) and M-ary quadrature amplitude modulation (MQAM) burst transmission (BT) of adaptive decode-and-forward (ADF) cooperative relay systems over quasi-static Rayleigh fading channels. Within a burst, there are pilot symbols and data symbols. Pilot symbols are used for channel estimation schemes and each relay node's transmission mode selection schemes. At first, we focus on ADF relay systems in which the probability density function (PDF) is derived on the basis of error events at relay nodes corresponding to channel estimation errors. Next, the average outage probability is derived as an approximate expression for an arbitrary link signal-to-noise ratio (SNR) for different modulation orders. Its accuracy is demonstrated by comparison with simulation results. Further, it is confirmed that BT-ADF relay systems with pilot symbol based channel estimation schemes enables to select correctly decoded relay nodes without additional signaling between relay nodes and the destination node, and it is verified that the ideal performance is achieved with small SNR loss.

• ETRI Journal
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• 제33권5호
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• pp.759-769
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• 2011

Cooperative hybrid-automatic repeat request (HARQ) protocols, which can exploit the spatial and temporal diversities, have been widely studied. The efficiency of cooperative HARQ protocols is higher than that of cooperative protocols because retransmissions are only performed when necessary. We classify cooperative HARQ protocols as three decode-and-forward-based HARQ (DF-HARQ) protocols and two amplified-and-forward-based HARQ (AF-HARQ) protocols. To compare these protocols and obtain the optimum parameters, two unified frameworks are developed for protocol analysis. Using the frameworks, we can evaluate and compare the maximum throughput and outage probabilities according to the SNR, the relay location, and the delay constraint. From the analysis we can see that the maximum achievable throughput of the DF-HARQ protocols can be much greater than that of the AF-HARQ protocols due to the incremental redundancy transmission at the relay.

• 한국통신학회논문지
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• 제35권5C호
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• pp.479-486
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• 2010

본 논문에서는 비동기 협력 통신 시스템을 위한 주파수 분할 다중화 (orthogonal frequency division multiplexing: OFDM) 기반의 새로운 저복잡도 Alamouti 시공간 전송 기법을 제안한다. Li와 Xia에 의해 제안된 기존 기법은 목적지 노드에서 Alamouti 부호 구조를 생성하기 위해 릴레이 노드와 목적지 노드에서 추가적인 시간 전환 및 이동 연산을 요구한다. 뿐만 아니라, 릴레이 노드에서 시간 동기화 오류가 발생할 경우 심각한 비트 오류율 (bit error rate: BER) 성능 열화가 초래된다. 제안한 기법은 소스 노드에서의 심볼 조합과 릴레이 노드에서의 간단한 부호 반전 및 허수 곱을 통하여 시간 전환 및 이동 연산을 사용하지 않아도 목적지 노드에서 부 반송파 별로 Alamouti 부호 구조를 생성하여 협력 다이버시티 이득을 획득한다. 또한, 릴레이 노드에서의 순환 전치 추가 연산을 이용하여 기존 기법에서 발생하는 릴레이 노드의 시간 동기화 문제를 해결한다. 모의실험 결과를 통해 제안한 기법은 기존 기법에 비해 데이터 전송률은 절반으로 감소하지만 두 배만큼 증가한 차수가 4인 다이버시티 이득을 얻으며, 릴레이 노드에서 시간 동기화 오류가 존재할 때도 우수한 BER 성능을 획득하는 사실을 확인한다.

• International Journal of Contents
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• 제14권1호
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• pp.18-27
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• 2018

The objective of this study was to derive approximate closed-form error rates for M-ary burst symbol transmission (MBST) of dual-hop adaptive decode-and-forward (ADF) cooperative relay systems over quasi-static Rayleigh fading channels. Within a burst, there are pilot symbols and data symbols. Pilot symbols are used for channel estimation schemes and each relay node's transmission mode selection schemes. At first, our focus was on ADF relay systems' error-events at relay nodes. Each event's occurrence probability and probability density function (PDF) were then derived. With error-event based approach, we derived a tractable form of PDF for combined signal-to-noise ratio (SNR). Averaged error rates were then derived as approximate expressions for arbitrary link SNR with different modulation orders and numbers of relays. Its accuracy was verified by comparison with simulation results.

• 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.

• Journal of Communications and Networks
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• 제15권1호
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• pp.102-110
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• 2013

This paper considers a cooperative orthogonal frequency division multiple access (OFDMA)-based cognitive radio network where the primary system leases some of its subchannels to the secondary system for a fraction of time in exchange for the secondary users (SUs) assisting the transmission of primary users (PUs) as relays. Our aim is to determine the cooperation strategies among the primary and secondary systems so as to maximize the sum-rate of SUs while maintaining quality-of-service (QoS) requirements of PUs. We formulate a joint optimization problem of PU transmission mode selection, SU (or relay) selection, subcarrier assignment, power control, and time allocation. By applying dual method, this mixed integer programming problem is decomposed into parallel per-subcarrier subproblems, with each determining the cooperation strategy between one PU and one SU. We show that, on each leased subcarrier, the optimal strategy is to let a SU exclusively act as a relay or transmit for itself. This result is fundamentally different from the conventional spectrum leasing in single-channel systems where a SU must transmit a fraction of time for itself if it helps the PU's transmission. We then propose a subgradient-based algorithm to find the asymptotically optimal solution to the primal problem in polynomial time. Simulation results demonstrate that the proposed algorithm can significantly enhance the network performance.

• Journal of Information Processing Systems
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• 제13권3호
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• pp.630-642
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• 2017

In this paper, we propose the opportunistic non-orthogonal multiple access (NOMA)-based cooperative relaying system (CRS) with channel state information (CSI) available at the source, where CSI for the source-to-destination and source-to-relay links is used for opportunistic transmission. Using the CSI, for opportunistic transmission, the source instantaneously chooses between the direct transmission and the cooperative NOMA transmission. We provide an asymptotic expression for the average achievable rate of the opportunistic NOMA-based CRS under Rayleigh fading channels. We verify the asymptotic analysis through Monte Carlo simulations, and compare the average achievable rates of the opportunistic NOMA-based CRS and the conventional one for various channel powers and power allocation coefficients used for NOMA.