• 제목/요약/키워드: Wireless cooperative communication

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Performance Evaluation of a New Cooperative MAC Protocol with a Helper Node Selection Scheme in Ad Hoc Networks

  • Jang, Jaeshin
    • Journal of information and communication convergence engineering
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    • 제12권4호
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    • pp.199-207
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    • 2014
  • A new cooperative MAC protocol called the busy tone cooperative medium access control (BT-COMAC) protocol is proposed to overcome the drawbacks and maximize the advantages of existing schemes. This scheme uses a new metric called decibel power to decide an appropriate helper node. Using received power strength is more efficient in selecting an appropriate helper node, especially in a densely populated network, than the effective transmission rates used in conventional schemes. All communication nodes in a communication service area are assumed to move independently. Two performance metrics are used: System throughput and channel access delay. A performance evaluation of the BT-COMAC protocol is conducted using a computer simulation over a slow fading wireless channel, and its performance results are compared with those of four existing schemes. The numerical results show that the BT-COMAC protocol improves the system throughput by approximately 15% as compared to the best existing scheme.

무선 애드 혹 네트워크에서 최소 에너지 협력 경로 문제를 위한 타부 서치 알고리즘 (A Tabu Search Algorithm for Minimum Energy Cooperative Path Problem in Wireless Ad hoc Networks)

  • 장길웅
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제20권8호
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    • pp.1444-1451
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    • 2016
  • 본 논문에서는 무선 애드 혹 네트워크에서 협력 통신을 이용하여 소스 노드에서 목적 노드로 데이터를 전송함에 있어 필요한 에너지를 최소화하기 위한 타부 서치 알고리즘을 제안한다. 무선 애드 혹 네트워크에서 노드의 수가 증가함에 따라 노드 간 경로 설정을 위한 계산량은 급격히 늘어나게 된다. 본 논문에서는 노드 밀도가 높은 무선 애드 혹 네트워크에서 적정한 시간 내에 최적의 협력 통신 경로를 찾기 위한 타부 서치 알고리즘을 제안하며, 효율적인 검색을 위해 타부 서치 알고리즘의 효과적인 이웃해 생성 동작을 제안한다. 제안된 알고리즘은 소스 노드와 목적 노드간의 전송을 위한 최소 에너지와 실행시간 관점에서 성능을 평가하며, 평가 결과에서 제안된 알고리즘이 기존의 알고리즘에 비해 성능이 우수함을 보인다.

보조 및 관리 단말을 갖는 새로운 시공간 협동 다이버시티 중계 전략 (A New Space-Time Cooperative Diversity Relaying Strategy with Assistant and Management Terminals)

  • 김은기;김영주
    • 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.

보조 및 관리 단말을 갖는 새로운 시공간 협동 다이버시티 중계 전략 (A New Space-Time Cooperative Diversity Relaying Strategy with Assistant and Management Terminals)

  • 김은기;김영주;이인성
    • 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.

무선 센서 네트워크에서 1-2-1 협력 프로토콜에 관한 연구 (Performance Analysis of 1-2-1 Cooperative Protocol in Wireless Sensor Networks)

  • 최대규;공형윤
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제8권5호
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    • pp.113-119
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    • 2008
  • 기존의 1-1-1 협력 프로토콜은 멀티 홉이 가지고 있는 경로손실감소 이득과 함께 MIMO와 동일한 공간 다이버시티를 제공한다. 이를 통해 싱글 홈, 멀티 홉보다 뛰어난 정보의 신뢰도 및 에너지 소비 감소를 얻을 수 있다. 하지만 기존의 1-1-1 협력 프로토콜은 단일의 협력 중계기를 사용하므로 경로손실감소 이득과 다이버시티 이득 계수가 2로 제한되어 있다. 따라서 본 논문에서는 두개의 협력 중계기 R1, R2를 사용한 1-2-1 협력 프로토콜을 제안한다. 1-2-1 협력 프로토콜은 경로손실감소 이득을 높이고 계수가 3인 다이버시티 이득을 얻는다. 또한, 협력 중계가 R2에서도 계수가 2인 다이버시티 이득을 얻을 수 있다. 협력 중계기는 DF (Decode and Forward)와 DR (Decode and Reencode) 방식을 사용하여 1-2-1 DF 또는 DR 협력 프로토콜을 형성하고, 클러스터링 기반의 무선 센서 네트워크 (WSNs)에 적용한다. 제안한 프로토콜의 성능평가를 위해 레일리 페이딩과 AWGN (Additive White Gaussian Noise) 채널이 합해진 채널에서 모의실험을 한다.

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PSO-optimized Pareto and Nash equilibrium gaming-based power allocation technique for multistatic radar network

  • Harikala, Thoka;Narayana, Ravinutala Satya
    • ETRI Journal
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    • 제43권1호
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    • pp.17-30
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    • 2021
  • At present, multiple input multiple output radars offer accurate target detection and better target parameter estimation with higher resolution in high-speed wireless communication systems. This study focuses primarily on power allocation to improve the performance of radars owing to the sparsity of targets in the spatial velocity domain. First, the radars are clustered using the kernel fuzzy C-means algorithm. Next, cooperative and noncooperative clusters are extracted based on the distance measured using the kernel fuzzy C-means algorithm. The power is allocated to cooperative clusters using the Pareto optimality particle swarm optimization algorithm. In addition, the Nash equilibrium particle swarm optimization algorithm is used for allocating power in the noncooperative clusters. The process of allocating power to cooperative and noncooperative clusters reduces the overall transmission power of the radars. In the experimental section, the proposed method obtained the power consumption of 0.014 to 0.0119 at K = 2, M = 3 and K = 2, M = 3, which is better compared to the existing methodologies-generalized Nash game and cooperative and noncooperative game theory.

노드의 밀도를 이용한 상호 협력 위치 측정 시스템 (Cooperative Positioning System Using Density of Nodes)

  • 손철수;유남현;김원중
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제11권1호
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    • pp.198-205
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    • 2007
  • 유비쿼터스 환경에 있는 사용자는 현재 자신의 위치, 시간 그리고 주변의 상태에 기반한 상황 인식 서비스를 받을 수 있다. 이러한 상황 인식 컴퓨팅에서 위치 기반서비스는 매우 중요한 역할을 한다. 위치를 측정하기 위하여 전용 장비를 설치하고 운영하는 데 많은 비용이 소요되기 때문에 기존의 WLAN(Wirless Local Area Netowork) 인프라스트럭처가 구축된 환경에서 무선 장비만을 이용하여 위치를 측정하는 방법들이 연구되고 있다. 이미 위치가 알려지고 고정된 AP(Access Point)와 노드간의 RSSI(Received Signal Strength Indicator)만을 이용하는 비콘 기반의 위치 측정 시스템 보다 무선 장비들 간의 RSSI 까지도 이용하는 상호 협력 위치 측정 시스템(Cooperative Positioning System)은 정확성이 높기 때문에 많은 관심을 끌고 있다. 본 논문에서는 상호 협력 위치 측정 시스템 중의 하나인 기존의 WiPS(wireless LAM based indoor Positioning System)의 문제점을 분석하고, 이웃하는 노드간의 영향 관계를 밝히고, 노드의 밀도에 따라 위치 수렴 조정 계수를 결정하여 성능을 개선한 WiCOPS-d(Wireless Cooperative Positioning System using node density)를 제안한다.

An Adaptive Scheduling Scheme for Cooperative Energy Harvesting Networks

  • Ammar, Ahmed;Reynolds, Daryl
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제17권3호
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    • pp.256-264
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    • 2015
  • Energy harvesting devices have been proposed for sensor networking applications where batteries cannot be replaced, and cooperative communication schemes have been used to increase energy efficiency for wireless systems. Here, we develop transmission scheduling schemes for multi-terminal cooperative energy harvesting networks that maximize the packet delivery ratio, i.e., the probability that an event is reported successfully. We see that the proposed scheme provides virtually the same performance as the state-of-the-art threshold-based scheme, but does not require auxiliary parameter optimization. The proposed scheme also permits extensions to multiple cooperating nodes and sources, and it can be modified to accommodate fairness constraints.

자율협력주행을 위한 V2X 보안통신의 신뢰성 검증 (Reliability Verification of Secured V2X Communication for Cooperative Automated Driving)

  • 정한균;임기택;신대교;윤상훈;진성근;장수현;곽재민
    • 한국항행학회논문지
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    • 제22권5호
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    • pp.391-399
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    • 2018
  • V2X 통신이란 차량이 유무선망을 통해 다른 차량, 인프라, 네트워크, 보행자 등과 같은 객체들과 정보를 교환하는 기술이다. V2X 통신 기술은 최근 꾸준히 연구되어 왔으며 자율주행 차량 기술과 결합된 자율협력주행 기술에 중요한 역할을 수행해왔다. 자율주행 차량은 V2X 통신을 통해 외부 정보를 수신함으로써 차량 센서의 인식범위를 확장시키고 보다 안전하고 자연스런 자율주행을 지원할 수 있다. 이러한 자율협력주행 차량을 공공도로에서 운행하기 위해서는 V2X 보안통신의 신뢰성이 사전에 검증되어야 한다. 본 논문에서는 자율협력주행을 위한 V2X 보안통신에 대한 테스트 시나리오와 테스트 절차를 제안하고 검증 결과를 제시한다.

Inter-clustering Cooperative Relay Selection Schemes for 5G Device-to-device Communication Networks

  • Nasaruddin, Nasaruddin;Yunida, Yunida;Adriman, Ramzi
    • Journal of information and communication convergence engineering
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    • 제20권3호
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    • pp.143-152
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    • 2022
  • The ongoing adoption of 5G will increase the data traffic, throughput, multimedia services, and power consumption for future wireless applications and services, including sensor and mobile networks. Multipath fading on wireless channels also reduces the system performance and increases energy consumption. To address these issues, device-to-device (D2D) and cooperative communications have been proposed. In this study, we propose two inter-clustering models using the relay selection method to improve system performance and increase energy efficiency in cooperative D2D networks. We develop two inter-clustering models and present their respective algorithms. Subsequently, we run a computer simulation to evaluate each model's outage probability (OP) performance, throughput, and energy efficiency. The simulation results show that inter-clustering model II has the lowest OP, highest throughput, and highest energy efficiency compared with inter-clustering model I and the conventional inter-clustering-based multirelay method. These results demonstrate that inter-clustering model II is well-suited for use in 5G overlay D2D and cellular communications.