인지무선통신(Cognitive radio, CR)은 사용하지 않는 대역을 동적으로 활용할 수 있는 통신 방식이다. 여기서 CR 사용자는 주사용자와 동일한 스펙트럼을 공유하면서 주사용자에 대한 간섭을 최대한 배제해야한다. 일반적으로 각 CR 사용자는 자신이 속한 지역을 센싱하는 것으로 스펙트럼 사용 가능 여부를 판단한다. 하지만 CR 사용자가 다중 경로 페이딩이나 섀도잉와 같은 불확실한 무선 환경에 있을 경우 신호를 정확하게 감지하지 못할 확률이 높아진다. 이때 협력 센싱 기법을 활용할 경우 이러한 무선환경을 극복할 수 있게 된다. 본 연구에서는 협력 센싱 판정을 위해 연판정 기법을 활용할 때 주어진 시스템 요구치를 만족하면서 detection 확률을 향상시킬 수 있는 협력 노드 선택 알고리즘을 제안하였다. 여기서 SNR이 상대적으로 높은 협력 노드에 가중치를 주는 maximum ratio combining(MRC) 방식으로 최적의 협력 노드를 찾았다. 실험 결과, 제안한 알고리즘으로 시스템 요구치에 부합하는 최적의 센싱 노드를 선택할 수 있었다.
선택결합을 갖는 협동 다이버시티 시스템의 성능을 만족시키는 연결노드의 전력제어 범위를 검토하였다. 그리고 전력제한이 있는 연결노드가 시스템의 성능에 미치는 영향을 분석하였다. 레일레이 페이딩 하에서 각 경로의 평균 신호 대 잡음비가 동일할 경우, 연결노드가 하나이며 선택결합을 갖는 협동 다이버시티의 이득은 수신오율 $1{\times}10^{-3}$에서 13.5 dB 이다. 그리고 전력제한이 있는 연결노드는 시스템의 성능에 많은 영향이 있음을 알 수 있었다. 그러므로 ad-hoc 네트워크에서 전력제한이 있는 노드는 협동 다이버시티의 연결노드로 바람직하지 않다.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제3권2호
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pp.147-162
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2009
In this paper, we propose a Cooperative Transmission Strategy using Entropy-based Relay Selection in Mobile Ad-hoc Wireless Sensor Networks(MAWSN) with Rayleigh Fading Environments. The main features and contributions of the proposed cooperative transmission strategy are as follows. First, entropy-based relay selection is used to improve data transmission reliability from a source node to a destination node. Second, we present a theoretical analysis model for the proposed cooperative transmission strategy with the outage probability of the end-to-end performance. The performance of our protocol is evaluated using analysis and simulation.
In the wireless sensor network, cooperative transmission is an effective technique to combat multi-path fading and reduce transmitted power. Relay selection and power allocation are important technical issues to determine the performance of cooperative transmission. In this paper, we proposed a new multi-relay selection and power allocation algorithm to increase network lifetime. The proposed relay selection scheme minimizes the transmitted power and increase the network lifetime by considering residual power as well as channel conditions. Simulation results show that proposed algorithm obtains much longer network lifetime than the conventional algorithm.
본 논문에서는 애드혹 무선 네트워크에서 채널 전송속도를 높일 수 있는 협력통신 기법에서 도움노드를 선정하는 방법에 대한 연구를 수행하였다. 송수신 노드가 RTS/CTS 제어 프레임을 서로 교환한 이후에 도움노드를 선정하는 사후선정 기법을 채용한 참고문헌 연구결과를 컴퓨터 모의실험을 사용하여 성능비교를 수행하기 위해 시뮬레이터를 구현하였다. 성능평가 척도는 시스템 처리량과 채널 액세스 지연시간을 사용하였으며, 통신노드는 모두 지정된 통신영역 내에서 독립적으로 이동하는 모델을 사용하였다. 성능비교와 장단점 분석을 통해 취합된 결과는 성능이 우수한 새로운 도움노드 선정기법을 설계하는데 귀중한 자료가 될 것으로 판단된다.
본 논문에서는 다수의 중계기가 존재하는 복호 후 재전송 기반의 협력 통신 시스템에서 부분적인 중계기 선택 기법을 사용 했을 때의 보안 불능 확률을 연구한다. 수신 노드와 도청 노드는 각각 송신 노드와 중계 노드 모두에서 신호를 수신한다고 가정한다. 수신된 두 신호는 MRC 기법을 사용하여 다이버시티 이득을 얻는데 이용된다. 본 논문에서는 다수의 중계기가 존재하는 시스템의 보안 불능 확률 식을 계산하고, 그 식이 타당한지 증명하기 위해서 이론값과 모의실험 결과값을 비교한다. 중계기의 수에 따라 보안 불능 확률이 어떻게 변하는지를 모의실험 결과를 통해 도출한다.
본 논문에서는 무선통신에서의 시스템 성능을 향상시키기 위해 협력통신에서 매우 중요한 도움노드를 선정하는 방법에 대하여 연구를 수행하였다. 본 논문에서 제안한 BT-COMAC (busy tone cooperative MAC) 프로토콜은 사후(reactive) 도움노드 선정기법을 채용하였으며, 기존 기법의 장점을 극대화하면서 단점을 보완한 새로운 협력통신용 MAC 프로토콜이다. 컴퓨터 모의실험을 통해 성능평가를 수행하였으며, 시스템 처리량과 채널 액세스 지연시간을 성능평가 척도로 사용하였다. 모든 통신노드들이 통신영역 내에서 독자적으로 움직이는 이동성 모델을 사용하였으며, 슬로우 페이딩 채널 환경에서 수신 전력을 기반으로 전송속도를 결정하는 방법을 사용하였다. 성능평가 결과 본 논문에서 제안한 기법이 기존 방식에 비해 시스템 처리량 측면에서 최대 15% 정도 성능개선을 달성한 것을 확인할 수 있었다.
본 논문에서는 UWB 기술 기반 WiMedia Distributed Medium Access Control (D-MAC) 표준 프로토콜에 적용할 수 있는 협력 통신 프로토콜을 제안한다. 이를 위해 무선 채널 상태에 따라 변화하는 UWB 링크 전송 속도에 적응적인 릴레이 노드 선정 알고리즘을 제안한다. 본 논문에서 제안하는 UWB 링크에 적응적인 릴레이 통신 프로토콜은 분산적인 D-MAC 표준 기술 및 무선 USB 기술과 호환성을 갖고, 각 디바이스에서 독립적으로 실행되는 Relay Node Selection (RNS) 기준에 따라 실행된다.
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.
With the increasing number of network nodes, traditional client/server node selection mechanisms are under tremendous pressure. In order to select efficient cooperative nodes in a highly dynamic P2P network topology, this article uses greedy algorithm to translate the overall optimization into multiple local optimal problems, and to quickly select service nodes. Therefore, the service node with the largest comprehensive capacity is selected to reduce the transmission delay and improve the throughput of the service node. The final simulation results show that the node selection strategy based on greedy algorithm can effectively improve the overall performance of P2P streaming media system.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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