• 한국통신학회논문지
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• 제33권8A호
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• pp.829-837
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• 2008

멀티미디어 데이터의 전송영역 확장을 위한 기술로 고정 릴레이 기반 셀룰러 시스템에 대한 관심이 지속적으로 증가하고 있다. 고정 릴레이 기반 셀룰러 시스템에서 릴레이를 추가함으로 생기는 셀 간 또는 섹터 간 간섭은 기지국과 단말기 또는 릴레이와 단말이 사이의 높은 링크성능을 보장하지 못하여 성능저하를 가져올 수 있기 때문에 간섭을 회피하기 위한 자원할당은 매우 중요하다. 본 논문에서는 리피터 중계기를 이용한 셀룰러 시스템과 릴레이를 이용한 셀룰러 시스템의 성능을 비교하여 릴레이 중계기를 이용할 때 셀 커버리지 확장을 비교하고자 한다. 비교를 위해 셀룰러 시스템에 고정 릴레이를 설치할 때 셀 간과 섹터 간 간섭을 피하기 위하여 리피터 중계기를 사용하는 경우의 자원할당과는 다른 자원 할당 방법을 제안한다. 제안된 기법은 인접한 기지국들과 릴레이들에게 서로 다른 주파수 자원을 할당하여 간섭을 줄임으로서 높은 데이터 전송영역의 확장이 가능하며, 기지국들과 릴레이들이 동시에 동작할 때 각 섹터에서 전체 주파수 대역을 사용함으로서 주파수 효율성을 높일 수 있다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제16권1호
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• pp.61-67
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• 2016

기회전송 증가 릴레이 시스템은 무선채널의 페이딩을 효과적으로 극복하고 무선 자원을 효율적으로 사용할 수 있는 장점을 갖는다. 그러나 지금까지 기회전송 증가 릴레이 시스템 연구에서는 릴레이의 위치가 공간적으로 고정되어 있는 것을 가정하였다. 일반적으로 모바일 환경에서는 사용자 터미널이 릴레이로 사용되는데, 사용자 터미널은 계속해서 움직이기 때문에 고정된 릴레이를 가정하는 것은 현실적이지 않다. 따라서 본 논문은 공간적으로 랜덤하게 분포된 사용자 터미널의 위치를 포아송 포인트 프로세스 (Poisson point process)로 모델링하고, 기회전송 증가 릴레이 시스템의 성능을 유도하였다. 유도 결과 릴레이가 랜덤하게 분포된 경우에도 릴레이가 고정된 경우와 마찬가지로 시스템의 성능이 향상되었으며, 릴레이의 밀도와 송수신 각도가 시스템의 성능에 영향을 주는 것을 알 수 있었다. 또한 최대비 결합과 선택결합 수신방법에 따른 시스템의 성능을 비교하였다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제8권1호
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• pp.30-36
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• 2009

도심지역에서 사용되는 DSRC 통신시스템은 노변기지국과 차량간 100미터의 통신거리를 갖고 있으며, 이 특성을 이용하여 DSRC시스템에서 RSE(Road Side Equipment)는 차량으로부터 교통정보를 수집하거나 차량에 교통정보를 제공한다. 그러나 고속도로상에서 100미터 통신범위를 갖는 RSE를 사용하는 것은 장비가격 및 설치비가 고가이어서 현실적으로 많은 어려움이 있다. 본 논문에서는 RSE의 표준 셀 범위를 100미터에서 300미터로 확장하고 차량단말기가 RSE와 통신할 수 없는 불감지역을 Cover 하기 위하여 Fixed Relay를 도입하였으며, 이로 인해 Fixed Relay를 사용하는 것이 RSE 만을 사용하는 것 보다 더 경제적인 것을 보인다.

• 한국통신학회논문지
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• 제33권12A호
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• pp.1138-1146
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• 2008

This paper considers 2-hop wireless cooperative communications networks with fixed decode-and-forward relays. Specifically, we first derive the closed-form BER expression for theoretically evaluating the end-to-end performance of these networks. Then, based on this expression and long-tenn fading statistics, we propose a power allocation method for source and relay. Such a method brings about multiple advantages in tenn of spectral efficiency and implementation complexity over other power allocation methods based on instantaneous fading statistics. A variety of numerical results reveal that the cooperative communications scheme with the proposed power allocation significantly outperforms that with the equal power allocation and the direct transmission scheme for any position of the relay subject to the same total transmit power constraint.

• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제19권5호
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• pp.437-443
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• 2015

In this paper, we analyze the performance of the all-optical multihop radio over a free space optical (RoFSO) communication system with amplify-and-forward (AF) relays under varying weather conditions. The proposed channel model considers the propagation loss, attenuation and atmospheric fading modeled by the Gamma-Gamma (GG) distribution. Both the amplified spontaneous emission (ASE) noise in the all-optical relays and the background noise projected onto receiver apertures have been considered in the analysis. The lower bound analytical expressions for the end-to-end bit error rate (BER) and outage probability are derived for the multihop system employing the all-optical relays with the full channel state information (CSI). Meanwhile, the exact results for BER and outage probability are obtained via Monte Carlo simulation. Results indicate the performance of the proposed system will be improved by the multihop transmission technology. For a fixed number of relays, the BER and outage probability will be increased with the deterioration of the weather conditions.

• Journal of Communications and Networks
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• 제7권2호
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• pp.104-114
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• 2005

This work presents a concept and the related analysis of the traffic performance for a wireless broadband system based on fixed relay stations acting as wireless bridges. The analysis focuses on the important performance indicators end-to-end throughput and delay, taking into account the effects of an automated repeat request protocol. An extension to a MAC frame based access protocol like IEEE 802.11e, 802.15.3, 802.16a, and HIPERLAN2 is outlined and taken as basis for the calculations. The system is intended for both dense populated areas as an overlay to cellular radio systems and to provide wide-area broad-band coverage. The two possible deployment scenarios for both dense urban and wide-area environments are introduced. Analytical and validating simulation results are shown, proving the suitability of the proposed concept for both of the mentioned scenarios. It is established that the fixed relaying concept is well suited to substantially contribute to provide high capacity cellular broad-band radio coverage in next generation (NG) cellular wireless broadband systems.

• Journal of electromagnetic engineering and science
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• 제11권2호
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• pp.133-142
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• 2011

Coded cooperation that integrates channel coding in cooperative transmission has gained a great deal of interest in wireless relay networks. The performance analysis of coded cooperation protocol with multiple relays is investigated in this paper. We show that the diversity order achieved by the coded cooperation in a multi-relay wireless network is not only dependent on the number of cooperating relays but is also dependent on the code-rate of the system. We derive the code-rate bound, which is required to achieve the full diversity gain of the order of cooperating nodes. The code-rate required to achieve full diversity is a linearly decreasing function of the number of available relays in the network. We show that the instantaneous channel state information (CSI)-based relay selection can effectively alleviate this code-rate bound. Analysis shows that the coded cooperation with instantaneous CSI-based relay selection can achieve the full diversity, for an arbitrary number of relays, with a fixed code-rate. Finally, we develop tight upper bounds for the bit error rate (BER) and frame error rate (FER) of the relay selection based on coded cooperation under a Rayleigh fading environment. The analytical upper bounds are verified with simulation results.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제12권5호
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• pp.11-16
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• 2012

기회전송 시스템은 소형 단말기에 다수의 안테나를 장착하지 않고 무선 채널에서 발생되는 페이딩을 완화할 수 있기 때문에 많은 주목을 받고 있다. 기회전송 시스템에서는 소스로부터 수신된 신호 대 잡음비가 임계값보다 큰 릴레이만 목적지로 송신한다. 그러나 현실적인 시스템에서 목적지의 수신 가지 수는 고정되어있기 때문에 송신 릴레이 수가 수신 가지보다 많으면 시스템 성능을 개선하지 못할 뿐 만 아니라 전력소모도 증가한다. 따라서 이 논문에서는 평균 송신 릴레이수를 조정할 수 있는 DOT 협동 다이버시티 시스템을 이용한다. 비록 DOT 시스템에서 두 개의 임계 치를 조정하여 평균 릴레이 수를 조정한다고 하여도 무선 채널의 페이딩 현상으로 순간 송신 릴레이의 수는 가변된다. 그러므로 릴레이로부터 송신되는 신호의 수에 따라서 목적지에서 최대비 결합(MRC) 또는 일반 선택 결합(GSC) 방법을 제안한다. 제안한 시스템의 오수신율을 폐쇄형으로 유도하였다. 해석결과 시스템의 성능은 수신 가지 수에 따라서 향상됨을 알 수 있었다. 그리고 수신 가지 수가 고정되어있을 때, 소스-릴레이 경로 및 릴레이-목적지 경로의 평균 SNR이 증가함에 따라서 오수신율이 감소하였다.

• 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.

• 한국통신학회논문지
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• 제33권4A호
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• pp.361-370
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• 2008

Cooperative relaying permits one or more relay to transmit a signal from the source to the destination, thereby increasing network coverage and spectral efficiency. The performance of cooperative relaying is often measured as outage probability. However, appropriate measure for the channel quality is outage capacity. Although the outage probability for cooperative relaying protocol has been analyzed before, very little research has been addressed for the outage capacity. This paper is the first of its kind to derive a closed-form analytical solution of outage capacity using fixed decode and forward relaying and amplify and forward relaying in dissimilar Rayleigh fading channels, considering channel coefficients known to the receiver side. The analytical results show a tradeoff between the SNR and the number of relays for specific outage capacity. A comparison between decode and forward relaying and amplify and forward relaying shows that decode and forward relaying outperforms amplify and forward relaying for a large number of relays.