• 제목/요약/키워드: half duplex communication

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A Medium Access Control Mechanism for Distributed In-band Full-Duplex Wireless Networks

  • Zuo, Haiwei;Sun, Yanjing;Li, Song;Ni, Qiang;Wang, Xiaolin;Zhang, Xiaoguang
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제11권11호
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    • pp.5338-5359
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    • 2017
  • In-band full-duplex (IBFD) wireless communication supports symmetric dual transmission between two nodes and asymmetric dual transmission among three nodes, which allows improved throughput for distributed IBFD wireless networks. However, inter-node interference (INI) can affect desired packet reception in the downlink of three-node topology. The current Half-duplex (HD) medium access control (MAC) mechanism RTS/CTS is unable to establish an asymmetric dual link and consequently to suppress INI. In this paper, we propose a medium access control mechanism for use in distributed IBFD wireless networks, FD-DMAC (Full-Duplex Distributed MAC). In this approach, communication nodes only require single channel access to establish symmetric or asymmetric dual link, and we fully consider the two transmission modes of asymmetric dual link. Through FD-DMAC medium access, the neighbors of communication nodes can clearly know network transmission status, which will provide other opportunities of asymmetric IBFD dual communication and solve hidden node problem. Additionally, we leverage FD-DMAC to transmit received power information. This approach can assist communication nodes to adjust transmit powers and suppress INI. Finally, we give a theoretical analysis of network performance using a discrete-time Markov model. The numerical results show that FD-DMAC achieves a significant improvement over RTS/CTS in terms of throughput and delay.

전 이중 다중 안테나 셀룰라 네트워크의 간섭 정렬 타당성 (Feasibility of Interference Alignment for Full-Duplex MIMO Cellular Networks)

  • 김기연;양장훈;전상운;김동구
    • 한국통신학회논문지
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    • 제40권12호
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    • pp.2389-2391
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    • 2015
  • 본 논문은 전 이중 다중 안테나 셀룰라 네트워크에서 간섭 정렬 타당성을 다루고 있다. 간섭 정렬을 위한 필요충분조건 정립과, 달성 가능 합 자유도를 대칭 네트워크에 내에서 설명했다. 실험결과 기존 반 이중 통신의 합 자유도 보다 향상 되는 것을 확인 할 수 있다.

고주파 데이터 전송을 위한 송수신기 설계 (The Design of Transceiver for High Frequency Data Transmission)

  • 최준수;윤호군;허창우
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제5권7호
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    • pp.1326-1331
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    • 2001
  • 본 논문에서는 데이터 전송용 특정 소출력 무선국용 무선기기의 송수신판의 회로를 설계하고 제작하여 특성을 측정 하였다. 주파수 대역은 424.7~424.95MHz이고, 반이중(Half Duplex Communication) 통신방식, PLL Synthesized, 20 채널1, 12.5kHz 채널 대역폭 그리고 FSK Modulation/Demodulation 방식을 사용하였다. 송신단은 저잡음 증폭기와 전력증폭기를 사용하여 10mW의 출력으로 설계하였고, 발생되는 스퓨리어스를 감쇄시키기 위해 저역통과필터와 공진 회로로 구성하였다. 수신단은 이중 변환방식을 사용하였다. 설계한 결과, 송신단의 출력은 9.71dBm, 스퓨리어스특성 47dBc 그리고 수신단은 감도가 -1130Bm에서 지터가 $\pm$12.3%로 나타났다.

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전이중 MIMO 릴레이를 위한 다중 사용자 Precoding 및 Sum Rate 정합 기반 전력 할당 기법 (Multiuser Precoding and Power Allocation with Sum Rate Matching for Full-duplex MIMO Relay)

  • 이종호;신오순
    • 한국통신학회논문지
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    • 제35권12C호
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    • pp.1020-1028
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    • 2010
  • 릴레이는 차세대 이동통신 시스템에서 기지국의 서비스 커버리지 영역을 확대하고 음영지역을 해소하기 위해 반드시 필요한 기술이다. 하지만, 기존의 릴레이 관련 연구는 주로 반이중 모드, 즉 서로 다른 시간 혹은 주파수에서 송수신을 수행하도록 제한하고 있다. 반이중 릴레이는 구현이 쉬운 반면 릴레이 송수신 지원 구분이 필요하기 때문에 전체 시스템 용량이 줄어드는 단점이 있다. 본 논문에서는 다중 안테나를 갖는 전이중 릴레이의 다중 사용자 precoding 및 sum rate 정합 기반의 전력 할당 방식을 제안한다. 전이중 릴레이는 같은 주파수에서 동시에 송수신을 수행하기 때문에 릴레이의 송수신 안테나 사이에 발생하는 자기 간섭 문제를 해결해야 한다. 본 논문에서 제안하는 precoding 기법을 통해 다중 사용자 MIMO 전송이 가능하면서 동시에 전이중 릴레이의 자기 간섭을 제거할 수 있다. 또한, 릴레이가 기지국으로부터 수신하는 정보량과 단말국으로 전달하는 정보량이 동일하도록 하는 조건 하에서 전체 시스템 용량을 최대화하는 전력 할당 기법을 제안한다.

밀리미터파 전 이중 시스템에서의 혼성 스케줄링 (Hybrid Scheduling in Millimeter Wave Full-Duplex Systems)

  • 반비엔마이;김주엽;최상원;신원용
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제20권1호
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    • pp.52-57
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    • 2016
  • 다중 경로 약한 산란 (poor scattering) 전 이중 (full-duplex) 시스템에서 혼성 스케줄링을 소개한다. 제안하는 시스템은 다중 안테나를 갖는 하나의 전 이중 기지국과 수 많은 단일 안테나 반 이중 (half-duplex) 단말로 구성된다. 혼성 스케줄링은 송신기에서의 부분적 채널 정보만을 활용한다. 특별히, 상향링크 및 하향링크에서 모두 기회적 송신 기술을 사용하는 기존 스케줄링 방법과는 달리, 제안하는 기술은 하향링크에서의 랜덤 송신 빔형성 및 상향링크에서의 간섭 제거 빔형성을 결합하여 사용한다. 주요 결과로써, 컴퓨터 모의실험을 통해 제안한 기술이 기존 스케줄링 방법보다 특정 신호 대 잡음비 영역 이상에서 훨씬 더 우수한 합 용량 성능을 가짐을 보인다.

Duplex-FSK 원격제어 무선 전송부 설계 및 제작 (Design and implementation of remote controlling wireless transmission unit using duplex-FSK)

  • 김영완
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제13권4호
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    • pp.629-635
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    • 2009
  • 본 논문에서는 하나의 국부 발진기를 갖는 FSK 이중통신 방식의 원격제어 무선 전송부를 설계 제작한다. 전 이중 방식의 FSK 양방향 동시통신 회로에서는 양방향 동시 통신을 위한 송수신 주파수를 설정하고, 반 이중방식에서는 송수신 신호를 발생하는 절체형 발진기 회로를 설계한다. 양 FSK 이중통신 방식의 원격제어 무선 전송부는 채널주파수간 간섭을 배제하기 위한 채널 사용 검지 및 자동 채널 설정 회로를 설계 구현하였으며, 400MHz 대역에서 50kHz 채널 간격을 갖는 위상동기 회로 구성의 Colpitz 형 국부발진주파수 회로와 10mW 이내의 소형 소출력 특성을 갖는다. 전 이중 방식의 송수신 주파수는 21.4MHz IF주파수의 2배 주파수인 42.8MHz주파수 간격으로 설계 구현하였다.

FM무전기를 통한 디지털 메시지 전송장비에 R-NAD 적용 연구 (A Study of Digital Message Transfer System based on R-NAD for FM Radios)

  • 노해환;김영길
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2010년도 춘계학술대회
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    • pp.523-526
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    • 2010
  • FM 무전기는 반이중통신(Half-duplex)방식을 사용한다, FM 무전기를 DCE(Data Circuitterminating Equipment)로 사용하고 다수의 가입자가 정보교환을 수행하는 통신망에서 데이터 전송이 일어나고 있는지를 검출하고 데이터 전송 시 충돌을 방지하기 위해 Network Access Control을 사용한다. 본 논문에서는 현재 우리 군에서 운용하고 있는 FM무전기를 사용하는 통신망에서 MIL-STD-188-220C의 Network Access Control 방법 중 R-NAD(Random Network Access Delay)를 적용한 MPC8260 Power QUICC 기반의 디지털 메시지 전송장비에 대하여 연구한다.

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A Three-way Handshaking Access Mechanism for Point to Multipoint In-band Full-duplex Wireless Networks

  • Zuo, Haiwei;Sun, Yanjing;Lin, Changlin;Li, Song;Xu, Hongli;Tan, Zefu;Wang, Yanfen
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제10권7호
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    • pp.3131-3149
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    • 2016
  • In-band Full-duplex (IBFD) wireless communication allows improved throughput for wireless networks. The current Half-duplex (HD) medium access mechanism Request to Send/Clear to Send (RTS/CTS) has been directly applied to IBFD wireless networks. However, this is only able to support a symmetric dual link, and does not provide the full advantages of IBFD. To increase network throughput in a superior way to the HD mechanism, a novel three-way handshaking access mechanism RTS/SRTS (Second Request to Send)/CTS is proposed for point to multipoint (PMP) IBFD wireless networks, which can support both symmetric dual link and asymmetric dual link communication. In this approach, IBFD wireless communication only requires one channel access for two-way simultaneous packet transmissions. We first describe the RTS/SRTS/CTS mechanism and the symmetric/asymmetric dual link transmission procedure and then provide a theoretical analysis of network throughput and delay using a Markov model. Using simulations, we demonstrate that the RTS/SRTS/CTS access mechanism shows improved performance relative to that of the RTS/CTS HD access mechanism.

Joint Opportunistic Spectrum Access and Optimal Power Allocation Strategies for Full Duplex Single Secondary User MIMO Cognitive Radio Network

  • Yue, Wenjing;Ren, Yapeng;Yang, Zhen;Chen, Zhi;Meng, Qingmin
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제9권10호
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    • pp.3887-3907
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    • 2015
  • This paper introduces a full duplex single secondary user multiple-input multiple-output (FD-SSU-MIMO) cognitive radio network, where secondary user (SU) opportunistically accesses the authorized spectrum unoccupied by primary user (PU) and transmits data based on FD-MIMO mode. Then we study the network achievable average sum-rate maximization problem under sum transmit power budget constraint at SU communication nodes. In order to solve the trade-off problem between SU's sensing time and data transmission time based on opportunistic spectrum access (OSA) and the power allocation problem based on FD-MIMO transmit mode, we propose a simple trisection algorithm to obtain the optimal sensing time and apply an alternating optimization (AO) algorithm to tackle the FD-MIMO based network achievable sum-rate maximization problem. Simulation results show that our proposed sensing time optimization and AO-based optimal power allocation strategies obtain a higher achievable average sum-rate than sequential convex approximations for matrix-variable programming (SCAMP)-based power allocation for the FD transmission mode, as well as equal power allocation for the half duplex (HD) transmission mode.

시뮬레이션에 의한 모바일 와이맥스 네트워크에서 그룹단위 통신의 성능평가에 관한 연구 (A Study on Simulation and Performance Evaluation of Group Communication over Mobile Wimax)

  • 오문균;김재명;유대승;김대영;부만틴;노승환
    • 한국통신학회논문지
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    • 제35권6B호
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    • pp.921-929
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    • 2010
  • 그룹통신은 이동통신 환경에서 사용할 수 있는 중요한 응용분야의 하나이다. PoC(Push to Talk over Cellular)는 셀룰러 전화망에서 사용되는 그룹통신을 위한 서비스이며, 단방향(half duplex) 통신으로 통화 버튼을 한 번 누름으로써 한 사용자가 그룹에 속한 다수에게 통화를 할 수 있게 한다. 이러한 서비스를 바탕으로 본 논문에서는 모바일 와이맥스(802.16e) 네트워크에서 그룹통신 프로토콜을 설계하였다. 또한 설계된 프로토콜의 검증과 성능평가를 위해 시뮬레이션을 실행하였다. 성능평가 결과 개발된 그룹통신이 안정적으로 동작함을 확인할 수 있었으며, 성능이 허용 범위 내에서 정상적으로 동작함을 확인할 수 있었다.