• 제목/요약/키워드: User relay

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페이딩 채널에서 기회전송 증가 NOMA 릴레이 시스템의 성능분석 (Performance of Opportunistic Incremental NOMA Relay System in Fading Channels)

  • 김남수
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제16권5호
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    • pp.69-76
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    • 2016
  • 본 논문에서는 5세대 이동통신 네트워크에서 도입하고자하는 순차 간섭제거(Successive interference cancellation)를 채택한 비직교 다중화(Non-orthogonal multiple access) 시스템에 협동 릴레이를 채택하였을 경우의 시스템 성능을 유도하였다. 그동안의 연구는 단순히 지정된 릴레이를 대상으로 연구가 진행되었지만 본 논문에서는 최대-최소 릴레이 선택법을 적용한 기회전송 증가 릴레이 시스템의 오수신율을 해석적으로 분석하였다. 그리고 현실적인 이동통신 환경을 고려하여 릴레이는 균일 포아송 분포로 모델링하였고, 시스템의 성능을 더욱 개선하기 위하여 목적지에서 최대비 합성(Maximal ration combining)을 적용하였다. 수치적인 해석 결과 원/근 사용자 송신전력비가 클수록 오수신율이 개선되었으며, 직접 경로만 사용하여 정보를 전송하는 경우보다 릴레이를 사용한 협동 시스템의 성능이 항상 우수함을 나타내었다. 또한 포아송 밀도가 높을수록 공간 다이버시티 이득이 커지고 결국 성능이 개선됨을 확인하였다.

다중 셀 환경에서 하향 링크 OFDMA 중계 네트워크를 위한 부반송파 및 전력 할당 기법 (Joint Subcarrier and Power Allocation for a Downlink OFDMA Relay Network in Multi-Cell Environments)

  • 최동욱;이재홍
    • 방송공학회논문지
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    • 제15권2호
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    • pp.173-181
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    • 2010
  • 본 논문에서는 다중 셀 환경의 OFDMA 중계 네트워크를 위한 새로운 자원 할당 기법에 대해서 제안한다. 제안된 기법에서는 기지국 간의 채널정보를 공유하여 공평성 제한을 갖으면서 전체통신용량이 최대가 되도록 수신단말기와 중계단말기에 자원을 할당한다. 계산량을 줄이기 위해 자원할당 과정은 두 부분으로 나뉘어 진행된다. 먼저 셀간 간섭을 고려하여 수신단말기와 중계단말기에 부반송파를 할당하고, 이후 중계단말기의 부반송파에 전력을 할당한다. 모의실험 결과에서 제안된 기법이 부반송파 당 더 높은 주파수 효율을 얻는 다는 것을 확인하였다. 또한 제안된 기법이 static과 greedy 기법에 비하여 오수신 확률(outage probability)이 낮음을 확인하였다.

간섭 제약 네트워크에서 파운틴 코드를 사용한 협동 릴레이 프로토콜 설계 (Cooperative Relaying Protocol using Fountain Codes under Interference Constraint Networks)

  • 공형윤
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제13권3호
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    • pp.39-45
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    • 2013
  • 본 논문에서는, 간섭 조건의 2차 네트워크에서 파운틴 코드를 사용하는 협력 릴레이 프로토콜을 제안한다. 제안된 프로토콜에서 2차 소스는 2차 릴레이의 도움으로 2차 목적지까지 파운틴 코드로 메시지를 전송한다. 2차 소스와 릴레이는 언더레이 모델에서 작동하며, 1차 사용자에 의해 발생된 간섭의 경우, 허용된 임계 값보다 낮기 때문에 2차 소스와 릴레이의 전송 전력에 적응해야한다. 제안된 프로토콜의 성능 평가를 위해, 레일리히 페이딩 채널환경에서 평균 전송 시간의 식을 유도한다. 또한, 몬테-카를로 시뮬레이션을 통하여 유도된 식을 검증 하였다.

Joint Beamforming and Power Splitting Design for Physical Layer Security in Cognitive SWIPT Decode-and-Forward Relay Networks

  • Xu, Xiaorong;Hu, Andi;Yao, Yingbiao;Feng, Wei
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제14권1호
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    • pp.1-19
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    • 2020
  • In an underlay cognitive simultaneous wireless information and power transfer (SWIPT) network, communication from secondary user (SU) to secondary destination (SD) is accomplished with decode-and-forward (DF) relays. Multiple energy-constrained relays are assumed to harvest energy from SU via power splitting (PS) protocol and complete SU secure information transmission with beamforming. Hence, physical layer security (PLS) is investigated in cognitive SWIPT network. In order to interfere with eavesdropper and improve relay's energy efficiency, a destination-assisted jamming scheme is proposed. Namely, SD transmits artificial noise (AN) to interfere with eavesdropping, while jamming signal can also provide harvested energy to relays. Beamforming vector and power splitting ratio are jointly optimized with the objective of SU secrecy capacity maximization. We solve this non-convex optimization problem via a general two-stage procedure. Firstly, we obtain the optimal beamforming vector through semi-definite relaxation (SDR) method with a fixed power splitting ratio. Secondly, the best power splitting ratio can be obtained by one-dimensional search. We provide simulation results to verify the proposed solution. Simulation results show that the scheme achieves the maximum SD secrecy rate with appropriate selection of power splitting ratio, and the proposed scheme guarantees security in cognitive SWIPT networks.

반복 이산 웨이브릿 변환을 이용한 주파수 추정 기법 (Frequency Estimation Technique using Recursive Discrete Wavelet Transform)

  • 박철원
    • 전기학회논문지P
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    • 제60권2호
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    • pp.76-81
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    • 2011
  • Power system frequency is the main index of power quality indicating an abnormal state and disturbances of systems. The nominal frequency is deviated by sudden change in generation and load or faults. Power system is used as frequency relay to detection for off-nominal frequency operation and connecting a generator to an electrical system, and V/F relay to detection for an over-excitation condition. Under these circumstances, power system should maintain the nominal frequency. And frequency and frequency deviation should accurately measure and quickly estimate by frequency measurement device. The well-known classical method, frequency estimation technique based on the DFT, could be produce the gain error in accuracy. To meet the requirements for high accuracy, recently Wavelet transforms and analysis are receiving new attention. The Wavelet analysis is possible to calculate the time-frequency analysis which is easy to obtain frequency information of signals. However, it is difficult to apply in real-time implementation because of heavy computation burdens. Nowadays, the computational methods using the Wavelet function and transformation techniques have been searched on these fields. In this paper, we apply the Recursive Discrete Wavelet Transform (RDWT) for the frequency estimation. In order to evaluate performance of the proposed technique, the user-defined arbitrary waveforms are used.

Contract Theory Based Cooperative Spectrum Sharing with Joint Power and Bandwidth Optimization

  • Lu, Weidang;He, Chenxin;Lin, Yuanrong;Peng, Hong;Liu, Xin
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제11권12호
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    • pp.5803-5819
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    • 2017
  • In this paper, we proposed a contract theory based cooperative spectrum sharing scheme with joint power and bandwidth optimization under asymmetric information, where the primary user (PU) does not know the secondary users' (SUs) private information. To improve performance, PU needs to provide incentives to stimulate nearby SUs to help forward its signal. By using contract theory, PU and SUs' negotiations are modeled as a labor market. PU and SUs act as the employer and employees, respectively. Specifically, SUs provide labor (i.e. the relay power, which can be used for forwarding PU's signal) in exchange for the reward (i.e. the spectrum access bandwidth which can be used for transmitting their own signals). PU needs to overcome a challenge how to balance the relationship between contributions and incentives for the SUs. We study the optimal contract design which consists of relay power and spectrum access bandwidth allocation. We show that the most efficient SUs will be hired by the PU to attend the cooperative communication. PU can achieve the same maximum utility as in the symmetric information scenario. Simulation results confirm that the utility of PU is significantly enhanced with our proposed cooperative spectrum sharing scheme.

고정 경로 차량의 중계기화에 대한 성능 분석 (Performance Analysis for Relay System of Fixed-Path Vehicle)

  • 김태욱;공형윤
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제15권2호
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    • pp.51-55
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    • 2015
  • 본 논문에서는 차량 통신에서 겪을 수 있는 페이딩의 영향을 완화하기위해 협력 통신을 적용하여 다이버시티 이득을 얻을 수 있는 방안을 제안하였다. 사용된 중계기는 버스와 같이 고정된 경로를 주행하는 이동 차량으로 설정하였으며 차량을 사용할 경우 전력 제약을 해결할 수 있다. 또한 도심 지역과 유사한 페이딩 환경에서 모의실험을 진행하기 위해 이중 레일리 페이딩 환경을 적용하였다. 따라서 제안된 기법을 일반적인 차량 통신 네트워크에 적용할 경우, 도심에 위치한 이동형 중계기로 인해 다이버시티 이득을 보장받을 수 있으므로 네트워크의 효율성이 증가한다. 마지막으로, 비트 오류율(Bit Error Rate)을 통해 시스템의 성능을 평가한다.

선형 네트워크 기반 상향링크 다중 사용자 시스템에서의 중계 전송 (Relay transmission for uplink multi-user system with linear network)

  • 이판형;이재홍
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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    • 한국방송공학회 2009년도 추계학술대회
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    • pp.39-42
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    • 2009
  • 중계 기술은 음영지역 해소 및 전송 용량 증대를 위해 기지국과 단말기 사이에 중계기(relay)의 도움을 받아 정보를 전송하는 통신 기술이다. 이 논문에서는 좁고 긴 도로상에 구성되는 선형 클러스터(linear cluster) 자동차 통신 환경을 고려하여 사용자와 중계기 그리고 기지국이 선형 네트워크로 구성됨을 가정한다. 이를 통해 본 논문에서는 선형 네트워크 시스템에서 다중 사용자와 다중 중계기가 존재할 때 최적 중계기 선택 기법을 통한 새로운 중계 전송 기법을 제안한다. 제안된 중계 전송 기법에서는 사용자와 중계기의 신호 전송을 위해 시분할 방식으로 채널이 할당된다고 가정한다. 첫 번째 전송단계에서는 모든 사용자들이 자신의 신호를 중계기와 기지국으로 전송한다. 기지국에서는 사용자들로부터 전송된 신호의 세기를 기반으로 재전송이 필요한 사용자들을 분류하고 이 사용자들만 중계기를 통해 재전송되도록 한다. 두 번째 전송단계에서는 중계기에서 재전송이 필요한 사용자들 중 일부 사용자들의 정보를 결합하여 기지국으로 재전송한다. 기지국에서는 앞의 두 전송단계를 통해 수신된 신호를 바탕으로 모든 사용자들의 정보를 복호한다. 컴퓨터 모의실험을 통해 비트오율(BER) 성능을 보인다.

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고장전류의 누적 에너지를 이용한 저압직류 배전계통의 고저항 지락고장 검출 알고리즘 개발 (Development of an Algorithm for Detecting High Impedance Fault in Low Voltage DC Distribution System using Accumulated Energy of Fault Current)

  • 오윤식;노철호;김두웅;권기현;한준;김철환
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제29권5호
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    • pp.71-79
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    • 2015
  • Recently, new Low Voltage DC (LVDC) power distribution systems have been constantly researched as uses of DC in end-user equipment are increased. As in conventional AC distribution system, High Impedance Fault (HIF) which may cause a failure of protective relay can occur in LVDC distribution system as well. It, however, is hard to be detected since change in magnitude of current due to the fault is too small to detect the fault by the protective relay using overcurrent element. In order to solve the problem, this paper presents an algorithm for detecting HIF using accumulated energy in LVDC distribution system. Wavelet Singular Value Decomposition (WSVD) is used to extract abnormal high frequency components from fault current and accumulated energy of high frequency components is considered as the element to detect the fault. LVDC distribution system including AC/DC and DC/DC converter is modeled to verify the proposed algorithm using ElectroMagnetic Transient Program (EMTP) software. Simulation results considering various conditions show that the proposed algorithm can be utilized to effectively detect HIF.

와이브로 기반의 광대역 무선 액세스 망에서 WiFi 액세스 사용자 인증 방안 설계 및 분석 (User Authentication Scheme for WiFi Access in a WiBro-based BWAN through Nomadic Access Relay Station)

  • 이용;이구연
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제45권11호
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    • pp.37-44
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    • 2008
  • 와이브로 망을 백홀 링크로 하고, WiFi 무선망을 사용자 액세스 링크로 사용하는 방법은 무선 인터넷 서비스 제공에 관한 비즈니스 영역의 확장 측면에서 최근의 연구 추세이다. 그러나, 이와 같은 연동방법에서는 인가대역을 사용하는 와이브로 망과 비인가 대역을 사용하는 WiFi 망 사이에서의 상이한 사용자 인증방식에 대한 호환 문제의 해결을 필요로 한다. 즉 와이브로망에서 WiFi 사용자에 대한 제어, 과금 등의 관리를 하기 위해서는 이 둘 사이의 인증 문제를 해결하는 것이 필요하기 때문이다. 본 논문에서는 이와 같은 사용자 인증 및 과금 등의 제어 관리를 위하여, 두 개의 망을 연결하는 RS인 WiNNERs를 통하여 BWAN 망사업자가 WiFi 사용자를 인증하는 방안을 제안하고, 또한 이에 대한 성능효과를 분석한다.