• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제6권10호
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• pp.2455-2472
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• 2012

Although underlay spectrum sharing has been shown as a promising technique to promote the spectrum utilization in cognitive radio networks (CRNs), it may suffer bad secondary performance due to the strict power constraints imposed at secondary systems and the interference from primary systems. In this paper, we propose a two-phase based cooperative transmission protocol with the interference cancellation (IC) and best-relay selection to improve the secondary performance in underlay models under stringent power constraints while ensuring the primary quality-of-service (QoS). In the proposed protocol, IC is employed at both the secondary relays and the secondary destination, where the IC-based best-relay selection and cooperative relaying schemes are well developed to reduce the interference from primary systems. The closed-form expression of secondary outage probability is derived for the proposed protocol over Rayleigh fading channels. Simulation results show that, with a guaranteed primary outage probability, the proposed protocol can achieve not only lower secondary outage probability but also higher secondary diversity order than the traditional underlay case.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제9권6호
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• pp.2095-2110
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• 2015

This paper presents a design for a throughput-efficient online relay selection scheme for dual-hop multi-relay cooperative networks. Problems arise with these networks due to unpredictability of the relaying link quality and high time-consumption to probe the dual-hop link. In this paper, we firstly propose a novel probing and relaying protocol, which greatly reduces the overhead of the dual-hop link estimation by leveraging the wireless broadcasting nature of the network. We then formulate an opportunistic relay selection process for the online decision-making, which uses a tradeoff between obtaining more link information to establish better cooperative relaying and minimizing the time cost for dual-hop link estimation to achieve higher throughput. Dynamic programming is used to construct the throughput-optimal control policy for a typically heterogeneous Rayleigh fading environment, and determines which relay to probe and when to transmit the data. Additionally, we extend the main results to mixed Rayleigh/Rician link scenarios, i.e., where one side of the relaying link experiences Rayleigh fading while the other has Rician distribution. Numerical results validate the effectiveness and superiority of our proposed relaying scheme, e.g., it achieves at least 107% throughput gain compared with the state of the art solution.

• 한국통신학회논문지
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• 제34권10A호
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• pp.746-751
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• 2009

본 논문에서는 부분 중계기 협력 다중화 기술에서 중계기의 위치에 따른 최적의 시스템 용량을 얻기 위한 동적 최적 시간 할당 기법을 제안하였다. 제안된 기법은 중계기 시스템의 전송 조건식을 추가함으로써 중계기의 유동적인 위치에 따라 최대의 시스템 용량을 가지도록 각 시간 구간의 길이를 최적화하였다. 전산 모의실험을 통해 균일하게 고정된 시간 할당을 가지는 기존의 부분 중계기 협력 다중화 기술에 비해 향상된 시스템 용량을 얻을 수 있었다.

• 한국통신학회논문지
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• 제35권7A호
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• pp.639-645
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• 2010

In the paper, a selection relaying scheme is proposed and analyzed in which relays retransmit the erroneous packet without checking the correctness of their received packets. The proposal not only achieves the full diversity gain in a limited number of retransmissions but it also gets better performance than other schemes. Additionally, a threshold in the number of retransmissions and the closed form expression for packet error rate (PER) are derived. Simulation results are given to confirm the accuracy of analysis and to significantly prove advantages of the proposal.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제4권5호
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• pp.819-835
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• 2010

In this paper, two selection relaying schemes are proposed and compared with each other in terms of packet error rate (PER) and diversity order. Moreover, the comparison is performed over two different fading environments including fast and slow fading environments in which the diversity order is considered as the important factor to reach the decision which scheme is suitable for each fading environment. Numerical results validate the analytical results and indicate significant differences on the PER performance of two schemes over two fading environments.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제9권4호
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• pp.65-71
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• 2009

본 논문에서는 협력 통신 기법을 이용한 새로운 시공간 다이버시티 중계 시스템을 제안한다 하나의 협동 그룹에 1개 이상의 중계 단말을 추가하여 프레임 에러 여부 및 채널 상태 정보 등의 상태정보를 서로 공유한다. 채널 상태 정보가 좋은 단말만을 선택하여 다중안테나를 이용한 시공간 다이버시티 중계전송을 시작한다. 또한 제안하는 중계전송을 위해 협동그룹 내의 새로운 중계단말 간의 교신 프로토콜을 제안한다. 이 방식에 대해 수신신호 대 송신신호 비(Er/Es)를 측정하여 성능이 개선됨을 증명하였으며, 플랫페이딩(flat-fading) 채널에서의 시뮬레이션을 통해 기존의 협동다이버시티에 비해 혁신적으로 성능이 향상됨을 보인다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제44권1호
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• pp.106-112
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• 2007

본 논문에서는 다중-홉(multi-hop) 무선통신시스템에서 보조 및 관리단말을 추가로 갖는 시공간 협동 다이버시티 중계 시스템을 제안한다. 한 협동그룹에 1개 이상의 중계단말을 추가하여, 프레임 에러여부 및 채널정보 등의 상태정보만을 공유한다. 상태가 좋은 수신신호를 가지는 단말을 선택하며, 선택된 각 중계단말은 같은 시공간 부호로 다중안테나 송신다이버시티 중계전송을 한다. 그리고 협동그룹 내에 중계단말 간의 교신 프로토콜을 제안한다. 이 방식에 대해, 수신신호 대 송신신호 비($E_r/E_s$)를 측정하여 성능개선 됨을 증명하였으며, 플랫 페이딩(flat-fading) 채널에서의 시뮬레이션은 기존의 협동다이버시티에 비해 혁신적인 성능향상을 보인다.

• 한국통신학회논문지
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• 제32권1A호
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• pp.109-114
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• 2007

본 논문에서는 다중-홉(multi-hop) 무선통신시스템에서 보조 및 관리단말을 추가로 갖는 시공간 협동 다이버시티 중계 시스템을 제안한다. 한 협동그룹에 1개 이상의 중계단말을 추가하여, 프레임 에러여부 및 채널정보 등의 상태정보만을 공유한다. 상태가 좋은 수신신호를 가지는 단말을 선택하여, 선택된 각 중계단말은 같은 시공간 부호로 다중안테나 송신다이버시티 중계전송을 한다. 그리고 협동그룹 내에 중계단말 간의 교신 프로토콜을 제안한다. 이 방식에 대해, 수신신호 대 송신신호 비($E_r/E_s$)를 측정하여 성능개선 됨을 증명하였으며, 플랫 페이딩 (flat-fading) 채널에서의 시뮬레이션은 기존의 협동다이버시티에 비해 혁신적인 성능향상을 보인다.

• 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.

• Journal of Communications and Networks
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• 제13권3호
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• pp.257-265
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• 2011

In this paper, a cooperative relaying protocol called soft-decision-and-forward (SDF) with multiple antennas in each node is introduced. SDF protocol exploits the soft decision source symbol values from the received signal at the relay node. For orthogonal transmission (OT), orthogonal codes including Alamouti code are used and for non-orthogonal transmission (NT), distributed space-time codes are designed by using a quasi-orthogonal space-time block code. The optimal maximum likelihood (ML) decoders for the proposed protocol with low decoding complexity are proposed. For OT, the ML decoders are derived as symbolwise decoders while for NT, the ML decoders are derived as pairwise decoders. It can be seen through simulations that SDF protocol outperforms AF protocol for both OT and NT.