• 제목/요약/키워드: Relay Networks

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Data Collection Management for Wireless Sensor Networks Using Drones with Wireless Power Transfer

  • Ikjune Yoon;Dong Kun Noh
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제28권9호
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    • pp.121-128
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    • 2023
  • 무선 센서 네트워크에서 네트워크의 수명을 증가시키기 위해 주변 환경으로부터 에너지를 수집하거나, 무선 전력 전송으로 직접 에너지를 전달하는 방법이 사용되고 있다. 또한 에너지의 불균형을 줄이고 데이터의 수집량을 증가시키기 위해 직접 센서 노드를 방문해서 자료를 수집하는 모바일 싱크 노드를 활용한 방법이 사용되고 있다. 본 논문에서는 이러한 환경에서 각 센서 노드가 네트워크 환경과 에너지를 고려하여 Minimum Depth Tree (MDT)를 구성하고 자식 노드에 자료수집량을 할당해줌으로써 중계 노드의 부하를 줄이고 전체적으로 많은 데이터를 고르게 수집하는 기법을 제안한다. 시뮬레이션 결과, 본 기법은 기존의 다른 기법에 비해 에너지 고갈을 효과적으로 억제하고 더 많은 자료를 수집하는 것을 보여준다.

무선 전술 데이터 네트워크에서 소형 무안항공기를 이용한 연결성 약화 지역 탐색 기법 (A Searching Technique of the Weak Connectivity Boundary using Small Unmanned Aerial Vehicle in Wireless Tactical Data Networks)

  • 이진;송주빈
    • 한국통신학회논문지
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    • 제37권1C호
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    • pp.89-96
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    • 2012
  • 최근에 전술 무기의 첨단화, 무인화 및 네트워크화에 따라서 무선 전술 데이터 네트워크의 생존성은 매우 중요하다. 본 논문에서는 무선 전술 데이터 네트워크에서 저고도 소형 무인항공기를 이용한 네트워크의 연결성 약화지역을 탐색하는 기법을 제안하였다. 본 논문에서는 간단한 polling 접속 기능을 갖는 소형 무인항공기를 사용하여 무선 전술 데이터 네트워크의 노드들과 접속을 통하여 네트워크의 형태를 파악하고, 파악된 네트워크 그래프를 라플라스 매트릭스로 변환한다. 변환된 라플라스 매트릭스의 eigenvalue를 찾아내는 방법에 기초하여 서브 네트워크를 정의하고 약화된 eigenvalue의 집합을 통하여 네트워크의 연결성 약화지역을 탐색하는 알고리즘을 제안하였다. 하나의 UAV를 사용한 경우 좁은 네트워크 및 광범위 네트워크의 연결성 약화지역을 제안 알고리즘을 사용하여 탐색 가능하였다. 제안된 알고리즘으로 탐색된 약화지역의 노드에 UAV 링크로 중계 기능을 한 경우, 성형 네트워크 및 MST(Minimum Spanning Tree) 알고리즘에 의한 네트워크와 비교하여 스루풋 성능이 우수함을 검증하였다. 본 기법은 무선 전술 네트워크의 연결성을 보장하는 기법에 적용 될 수 있을 것으로 기대된다.

더블 레일리 페이딩 채널에서의 스펙트럼 공유 인지 무선 네트워크에 대한 성능 분석 (Performance Analysis of Spectrum Sharing Cognitive Radio Networks over Double Rayleigh Fading Channels)

  • 이주현;이재홍
    • 방송공학회논문지
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    • 제19권2호
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    • pp.272-275
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    • 2014
  • 본 논문에서는 스펙트럼 공유 인지 무선 네트워크를 다룬다. 2차 사용자 네트워크의 채널을 더블 레일리 페이딩으로 가정하였을 때 정확한 불능 확률 값을 수식유도를 통해 구하고 불능 확률의 근사식 또한 얻어낸다. 모의실험을 통해 분석한 불능 확률이 정확함을 확인하였고 1차 사용자에서의 최대 허용 간섭 변화에 따른 성능변화를 확인하였다.

Error Rate and Capacity Analysis for Incremental Hybrid DAF Relaying using Polar Codes

  • Madhusudhanan, Natarajan;Venkateswari, Rajamanickam
    • ETRI Journal
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    • 제40권3호
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    • pp.291-302
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    • 2018
  • The deployment of an incremental hybrid decode-amplify and forward relaying scheme is a promising and superior solution for cellular networks to meet ever-growing network traffic demands. However, the selection of a suitable relaying protocol based on the signal-to-noise ratio threshold is important in realizing an improved quality of service. In this paper, an incremental hybrid relaying protocol is proposed using polar codes. The proposed protocol achieves a better performance than existing turbo codes in terms of capacity. Simulation results show that the polar codes through an incremental hybrid decode-amplify-and-forward relay can provide a 38% gain when ${\gamma}_{th(1)}$ and ${\gamma}_{th(2)}$ are optimal. Further, the channel capacity is improved to 17.5 b/s/Hz and 23 b/s/Hz for $2{\times}2$ MIMO and $4{\times}4$ MIMO systems, respectively. Monte Carlo simulations are carried out to achieve the optimal solution.

Optimal Coordination of Overcurrent Relays in the Presence of Distributed Generation Using an Adaptive Method

  • Mohammadi, Reza;Farrokhifar, Meysam;Abyaneh, Hossein Askarian;Khoob, Ehsan
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제11권6호
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    • pp.1590-1599
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    • 2016
  • The installation of distributed generation (DG) in the electrical networks has numerous advantages. However, connecting and disconnecting of DGs (CADD) leads to some problems in coordination of protection devices due to the changes in the short circuit levels in the different points of network. In this paper, an adaptive method is proposed based on available setting groups (SG) of relays. Since the number of available SG is less than possible CADD states, a classifying index (CI) is defined to categorize the several states in restricted setting groups. Genetic algorithm (GA) with a suitable objective function (OF) is used as an optimization method for the classification. After grouping, a modified coordination method is applied to achieve optimal coordination for each group. The efficiency of the proposed technique is demonstrated by simulation results.

Distributed Space-Time Coded Non-Orthogonal DF Protocols with Source Antenna Switching

  • Jin, Xianglan;Yang, Jae-Dong;No, Jong-Seon;Shin, Dong-Joon
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제12권5호
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    • pp.492-498
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    • 2010
  • In this paper, a new distributed space-time coded (DS-TCed) non-orthogonal decode-and-forward (NDF) protocol with source antenna switching (SAS) is proposed, where two antennas associated with each radio frequency chain can be alternatively used in the first and second phases. Several DSTC schemes for the NDF with SAS (NDF-SAS) protocol are proposed and their average pairwise error probability for the error-free source-relay (SR) channel is also derived. The simulation results show that the NDF-SAS protocol achieves larger diversity order than the NDF protocol under the error-free and erroneous SR channels.

다중 셀 환경에서 OFDMA 기반 복호 후 재전송 중계 네트워크를 위한 부반송파 할당 기법 (Subcarrier Allocation Algorithm for OFDMA-based Decode-and-Forward Relay Networks with Multicells)

  • 최동욱;이재홍
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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    • 한국방송공학회 2010년도 하계학술대회
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    • pp.101-103
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    • 2010
  • 본 논문에서는 다중 셀 환경의 OFDMA 기반 복호 후 재전송 중계 네트워크를 위한 새로운 부반송파 할당 기법에 대해서 제안한다. 제안된 기법에서는 기지국 간의 채널 정보 공유를 통해 공평성 제한을 가지면서 전체 통신 용량이 최대가 되도록 중계단말기와 수신단말기에 부반송파를 할당한다. 공평성 제한은 각 중계단말기의 최대 전송 전력과 각 수신단말기의 최소 통신 용량에 부과되어 중계단말기가 전력을 과도하게 사용하는 것을 막고 수신단말기가 채널 상태가 좋지 않더라도 최소한의 통신 용량을 확보할 수 있도록 한다. 모의실험 결과 제안된 기법이 대조군인 static기법에 비하여 부반송파 당 더 높은 주파수 효율을 얻는 다는 것을 확인하였다.

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다중 셀 하향 링크 OFDMA 중계 네트워크를 위한 셀간 간섭 조정 기법 (An Inter-cell Interference Coordination Scheme for a Downlink OFDMA Relay Networks with Multicells)

  • 은준호;이재홍
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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    • 한국방송공학회 2011년도 하계학술대회
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    • pp.250-253
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    • 2011
  • 차세대 무선통신에서는 높은 데이터 전송률을 필요로 하여 높은 밀도의 주파수 재사용을 요구하게 된다. 따라서 셀 간 간섭을 효율적으로 줄이는 방법을 필요로 하게 된다. 기존의 정적인 간섭 조정 기법들은 셀 가장자리 성능을 향상시키기 위해서 네트워크 전체의 성능을 희생한다는 단점이 존재한다. 한편, 높은 전송률을 필요로 하며, 동시에, 높은 신뢰도의 통신을 위해서 중계단말기를 사용한 OFDMA 중계 네트워크에 대한 관심이 높아지고 있다. 따라서, 본 논문에서는 다중 셀 환경의 OFDMA 중계 네트워크에서의 셀 간 간섭을 적응적으로 조정하는 기법을 제안한다. 제안된 기법에서는 셀 간 간섭을 줄여서 셀 가장자리 성능을 향상시킴과 동시에 네트워크 전체 성능 또한 향상시키는 것을 목적으로 한다. 모의실험을 통해, 제안된 알고리즘이 정적 셀 간 간섭조정 기법들 보다 셀 가장자리 성능과 네트워크 전체 성능이 우수함을 확인한다.

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불완전한 채널 정보를 갖는 OFDMA 중계 네트워크를 위한 자원 할당 기법 (Resource Allocation for OFDMA Relay Networks with Imperfect CSI)

  • 이재호;이재홍
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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    • 한국방송공학회 2011년도 하계학술대회
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    • pp.247-249
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    • 2011
  • 기존의 OFDMA 시스템에서의 자원할당 기술은 주로 완벽한 채널정보에 기반하여 송신 전력, 부반송파를 할당하였다. 하지만 실제 시스템에서는 사용자의 움직임이나 채널 피드백 지연에 의해 완전한 채널정보를 얻을 수 없다. 본 논문에서는 불완전한 채널 정보를 갖는 OFDMA 중계 네트워크를 위한 자원 할당 기법을 제안한다. 불완전한 채널 정보를 갖는 환경에서는 패킷 오류가 발생할 확률이 높기 때문에 이를 예측하여 적응적 데이터 전송률을 할당하는 기법이 필요하다. 제안된 알고리즘은 채널 정보를 예측하여 데이터 전송률, 그리고 부반송파 할당을 통해 유효처리율을 최대화시킨다. 모의 실험 결과 제안된 알고리즘은 채널정보를 예측하지 않는 단순한 알고리즘과 비교하여 더 높은 유효처리율을 갖음을 확인하였다.

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차등 준 시공간 블록 코드를 이용한 중계기 전송 시스템에서 수신 성능 향상 기법 (Efficient Joint Sub-optimal Differential QOSTBC Decoding for Relay Networks)

  • 도우정;한재신;서종수
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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    • 한국방송공학회 2013년도 하계학술대회
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    • pp.104-105
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    • 2013
  • 차등 시공간 블록 코드 시스템은 다이버시티 이득을 송신단에서 파일럿 삽입이 필요 없이 얻을 수 있는 기술로 주목되고 있다. 특히, 협력 네트워크 시스템에서 서비스 영역을 확장하기 위하여 중계기를 사용하게 되는데 자연스럽게 채널 추정 기법을 고려하지 않은 방법들이 연구 되었다. 본 논문은 차등 준 시공간 블록 코드를 이용한 협력 전송 네트워크에서 ML(Maximum Likelihood) 기반의 준 최적 신호 결합 기법을 제시한다. 모의실험 결과를 통해 제안된 수신 결합 기법은 높은 신호 대 잡음비 환경에서 기존에 널리 사용되는 MRC (Maximum Ratio Combining) 기법보다 5dB이상의 이득을 얻는 것을 보여준다.

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