• 제목/요약/키워드: Wireless Network Coding

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위성 통신에서 신뢰성 향상을 위한 랜덤 선형 네트워크 코딩 기술 (Random Linear Network Coding to Improve Reliability in the Satellite Communication)

  • 이규환;김재현
    • 한국통신학회논문지
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    • 제38B권9호
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    • pp.700-706
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    • 2013
  • 본 논문에서는 위성 통신에서 신뢰성 향상을 위한 랜덤 선형 네트워크 코딩 적용 기술을 제안한다. 제안하는 프로토콜에서는 PEP (Performance Enhancement Proxy)에서 네트워크 코딩된 여분의 패킷을 전송하여 만약 데이터 패킷이 무선 채널 에러에 의해 손실되었다 할지라도 복구 할 수 있다. 또한 본 논문에서는 제안한 프로토콜을 위성 통신에 적용했을 때의 TCP 처리율 수학적 모델을 제시하고 제안한 프로토콜의 성능을 평가했다. 성능 평가 결과, 제안하는 프로토콜은 발신 측 PEP에서 여분의 네트워크 코딩된 패킷을 전송하고 수신 측 PEP에서 여분의 네트워크 코딩된 패킷을 이용하여 손실된 패킷을 복구하기 때문에 패킷 손실률을 감소시켜 기존 TCP보다 처리율 측면에서 우수한 성능을 나타냈다.

A Comparison of TDMA, Dirty Paper Coding, and Beamforming for Multiuser MIMO Relay Networks

  • Li, Jianing;Zhang, Jianhua;Zhang, Yu;Zhang, Ping
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제10권2호
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    • pp.186-193
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    • 2008
  • A two-hop multiple-input multiple-output (MIMO) relay network which comprises a multiple antenna source, an amplify-and-forward MIMO relay and many potential users are studied in this paper. Consider the achievable sum rate as the performance metric, a joint design method for the processing units of the BS and relay node is proposed. The optimal structures are given, which decompose the multiuser MIMO relay channel into several parallel single-input single-output relay channels. With these structures, the signal-to-noise ratio at the destination users is derived; and the power allocation is proved to be a convex problem. We also show that high sum rate can be achieved by pairing each link according to its magnitude. The sum rate of three broadcast strategies, time division multiple access (TDMA) to the strongest user, dirty paper coding (DPC), and beamforming (BF) are investigated. The sum rate bounds of these strategies and the sum capacity (achieved by DPC) gain over TDMA and BF are given. With these results, it can be easily obtained that how far away TDMA and BF are from being optimal in terms of the achievable sum rate.

무선 채널의 비트 에러에 강한 웨이블릿 비디오 코딩 기법 (A Bit-Error Resilient Wavelet Video Coding Scheme in Wireless Channels)

  • 이주경;정기동
    • 한국정보과학회논문지:정보통신
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    • 제30권6호
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    • pp.695-704
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    • 2003
  • 웨이블릿 기반 비디오는 DCT 기반 비디오에 비해 전송오류에 더 민감하다. 즉, 어떤 프레임의 부대역에 오류가 발생하면 같은 프레임의 다른 부대역뿐 아니라 그 프레임을 참조하는 이후 프레임의 복원에도 영향을 주어 비디오의 화질이 감소하게 된다. 본 논문에서는 프레임 간 참조를 수행하는 웨이블릿 비디오의 오류 전파를 줄이기 위해 프레임 내 참조 기법을 제안한다. 제안된 기법에서는 LL 부대역을 제외한 나머지 부대역에서 같은 프레임의 하위 부대역을 참조하여 다른 프레임으로의 오류전파를 줄인다. 무선 채널에서의 비트 에러 패턴을 이용하여 모의실험을 수행한 결과 화면의 움직임이 빠른 비디오에서는 제안된 기법의 성능이 압축율에 관계없이 우수하였으며 화면의 움직임이 거의 없는 비디오에서는 비트율이 높은 경우에 성능이 높은 것으로 나타났다.

에너지 하베스팅 네트워크에서 물리계층 보안을 향상시키기 위한 파워 분할 기반의 아날로그 네트워크 코딩 (Power Splitting-based Analog Network Coding for Improving Physical Layer Security in Energy Harvesting Networks)

  • 이기송;최현호
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제21권10호
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    • pp.1849-1854
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    • 2017
  • 외부의 RF 신호로부터 전력을 수집하는 RF 에너지 하베스팅은 무선 센서의 전원 부족 문제를 해결하는 기술로써 최근 큰 관심을 받고 있다. 뿐만 아니라, 사물 인터넷의 구현을 위해서는 센서 간의 보안 통신을 보장하는 것 역시 중요하다. 본 논문에서는 두 source로부터 전송되는 신호로부터 에너지 하베스팅이 가능한 relay가 존재하는 2-hop 네트워크에서 물리계층 보안을 최대화하기 위한 파워 분할 기반 네트워크 아날로그 코딩을 제안한다. 두 source, relay, eavesdropper가 존재하는 시스템을 수학적으로 모델링하고, exhaustive search를 통해 최소 요구 보안 용량을 최대화 할 수 있는 최적의 파워 분할 비율을 찾았다. 다양한 환경에서 시뮬레이션을 통해 제안 방안은 기존 방안에 비해 eavesdropper에서의 도청을 막아 최소 요구 보안 용량을 개선함을 보인다.

멀티 홉 네트워크에서 멀티 플로우들 간 네트워크 코딩 기회를 극대화하는 기법 (A Mechanism to Maximize the Network Coding Opportunities among Multiple Flows in Multi-hop Wireless Networks)

  • 타미르;정민호;오하영;안상현
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2014년도 추계학술발표대회
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    • pp.261-262
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    • 2014
  • 네트워크 코딩 가능한 멀티 홉 무선 망에서 코딩 의식 라우팅 (Coding-Aware routing) 기법은 코딩 가능성을 확보하고 코딩 기회를 높여 처리율 향상이 가능하다. 코딩 기회 (coding opportunities)를 정확하게 식별 할 수 있는 방법이 주요 핵심이다. 본 논문에서는 멀티 홉 무선 네트워크에서 두 개 이상의 플로우가 여러개의 코딩 가능 노드를 통과하는 경우, 일반적인 코딩 조건(coding condition)을 제안한다. 특히, 네트워크 코딩 가능한 여러 시나리오를 분석하고, 목적지에서 디코딩을 보장하는 코딩 조건을 제안한다.

Building Efficient Multi-level Wireless Sensor Networks with Cluster-based Routing Protocol

  • Shwe, Hnin Yu;Kumar, Arun;Chong, Peter Han Joo
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제10권9호
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    • pp.4272-4286
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    • 2016
  • In resource constrained sensor networks, usage of efficient routing protocols can have significant impact on energy dissipation. To save energy, we propose an energy efficient routing protocol. In our approach, which integrates clustering and routing in sensor networks, we perform network coding during data routing in order to achieve additional power savings in the cluster head nodes. Efficacy of the proposed method in terms of the throughput and end-to-end delay is demonstrated through simulation results. Significant network lifetime is also achieved as compared with other techniques.

특수지형탐사를 위한 RF-마이크로로봇 제어 (A Study on RF-microrobot Control for Special Topographical Probe)

  • 문정식;박경래;신승한;이상호;이태근;소대화
    • 동굴
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    • 제81호
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    • pp.43-46
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    • 2007
  • In this paper, we implement a wireless robot in which the RF communication the dangerous place where human cannot approach. In the proposed network image control system, the noise occurred in wireless communication is reduced by implementing the noise eliminating circuit and the driving time of a wireless robot is increased by adopting the recharge battery. By constructing the wireless communication, controled in the remote site with a wireless robot.

Link Adaptation and Selection Method for OFDM Based Wireless Relay Networks

  • Can, Basak;Yomo, Hiroyuki;Carvalho, Elisabeth De
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제9권2호
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    • pp.118-127
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    • 2007
  • We propose a link adaptation and selection method for the links constituting an orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) based wireless relay network. The proposed link adaptation and selection method selects the forwarding, modulation, and channel coding schemes providing the highest end-to-end throughput and decides whether to use the relay or not. The link adaptation and selection is done for each sub-channel based on instantaneous signal to interference plus noise ratio (SINR) conditions in the source-to-destination, source-to-relay and relay-to-destination links. The considered forwarding schemes are amplify and forward (AF) and simple adaptive decode and forward (DF). Efficient adaptive modulation and coding decision rules are provided for various relaying schemes. The proposed end-to-end link adaptation and selection method ensures that the end-to-end throughput is always larger than or equal to that of transmissions without relay and non-adaptive relayed transmissions. Our evaluations show that over the region where relaying improves the end-to-end throughput, the DF scheme provides significant throughput gain over the AF scheme provided that the error propagation is avoided via error detection techniques. We provide a frame structure to enable the proposed link adaptation and selection method for orthogonal frequency division multiple access (OFDMA)-time division duplex relay networks based on the IEEE 802.16e standard.

An Optimal Power-Throughput Tradeoff Study for MIMO Fading Ad-Hoc Networks

  • Yousefi'zadeh, Homayoun;Jafarkhani, Hamid
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제12권4호
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    • pp.334-345
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    • 2010
  • In this paper, we study optimal tradeoffs of achievable throughput versus consumed power in wireless ad-hoc networks formed by a collection of multiple antenna nodes. Relying on adaptive modulation and/or dynamic channel coding rate allocation techniques for multiple antenna systems, we examine the maximization of throughput under power constraints as well as the minimization of transmission power under throughput constraints. In our examination, we also consider the impacts of enforcing quality of service requirements expressed in the form of channel coding block loss constraints. In order to properly model temporally correlated loss observed in fading wireless channels, we propose the use of finite-state Markov chains. Details of fading statistics of signal-to-interference-noise ratio, an important indicator of transmission quality, are presented. Further, we objectively inspect complexity versus accuracy tradeoff of solving our proposed optimization problems at a global as oppose to a local topology level. Our numerical simulations profile and compare the performance of a variety of scenarios for a number of sample network topologies.