• 제목/요약/키워드: relay deployment

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기하학적 NP-hard 문제에 대한 근사 접근법 (An Approximation Scheme For A Geometrical NP-Hard Problem)

  • 김준모
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제44권8호
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    • pp.62-67
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    • 2007
  • 센서네트워크 중에는 센서노드들이 넓은 지역에 걸쳐 정해진 위치에 산재되어야 하는 경우가 있다. 이런 경우 센서노드들을 interconnect하기 위한 최소개수의 연결노드들을 추가하는 문제가 대두되며, 이는 The Minimum number of Steiner Points라는 추상화된 문제로 귀결된다. 이 문제는 NP-hard 문제이므로, 본 논문에서는 문제가 내포하는 기하학적인 성질을 이용하여 연결노드의 최소개수에 근접하는 방안을 제시한다. 센서네트워크에서 노드의 개수를 줄임으로써 네트워크 내부에서 오가는 메시지의 교환량이 대폭 감소하게 된다.

Denoising Mapping Utilizing Constellation Symmetry in Denoise-and-Forward Two-Way Relay Channels

  • Zheng, Jianping;Bai, Baoming;Li, Ying
    • ETRI Journal
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    • 제34권4호
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    • pp.617-620
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    • 2012
  • The denoising mapping with the closest-neighbor clustering (CNC) method in denoise-and-forward two-way relay channels is studied. Specifically, the symmetry of the constellations in source terminals A and B is utilized to reduce the complexity of the CNC method. The specific case considered first to illustrate how the constellation symmetry works in the CNC method is the quadrature phase-shift keying constellation in A and B and the single-antenna deployment in all terminals. This case study shows that an enormous complexity reduction can be achieved. Next, the result is extended to multiple-antenna scenarios and square quadrature amplitude modulations.

AN APPROXIMATION SCHEME FOR A GEOMETRICAL NP-HARD PROBLEM

  • Kim, Joon-Mo
    • Journal of the Korean Society for Industrial and Applied Mathematics
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    • 제11권4호
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    • pp.1-8
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    • 2007
  • In some wireless sensor networks, the sensor nodes are required to be located sparsely at designated positions over a wide area, introducing the problem of adding minimum number of relay nodes to interconnect the sensor nodes. The problem finds its a bstract form in literature: the Minimum number of Steiner Points. Since it is known to be NP-hard, this paper proposes an approximation scheme to estimate the minimum number of relay nodes through the properties of the abstract form. Note that by reducing the numb er of nodes in a sensor network, the amount of data exchange over the net will be far decreased.

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On Deploying Relays for Connected Indoor Sensor Networks

  • Zhu, Yanmin;Xue, Cuiyao;Cai, Haibin;Yu, Jiadi;Ni, Lei;Li, Minglu;Li, Bo
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제16권3호
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    • pp.335-343
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    • 2014
  • This paper considers the crucial problem of deploying wireless relays for achieving a connected wireless sensor network in indoor environments, an important aspect related to the management of the sensor network. Several algorithms have been proposed for ensuring full sensing coverage and network connectivity. These algorithms are not applicable to indoor environments because of the complexity of indoor environments, in which a radio signal can be dramatically degraded by obstacles such as walls. We first prove theoretically that the indoor relay placement problem is NP-hard. We then predict the radio coverage of a given relay deployment in indoor environments. We consider two practical scenarios; wire-connected relays and radio-connected relays. For the network with wire-connected relays, we propose an efficient greedy algorithm to compute the deployment locations of relays for achieving the required coverage percentage. This algorithm is proved to provide a $H_n$ factor approximation to the theoretical optimum, where $H_n=1+{\frac{1}{2}}+{\cdots}+{\frac{1}{n}}={\ln}(n)+1$, and n is the number of all grid points. In the network with radio-connected relays, relays have to be connected in an ad hoc mode. We then propose an algorithm based on the previous algorithm for ensuring the connectivity of relays. Experimental results demonstrate that the proposed algorithms achieve better performance than baseline algorithms.

Cognitive Radio 시스템 환경에서의 다중 홉 릴레이 전송 기법 (A Multi-hop Relaying Transmission Scheme in Cognitive Radio System)

  • 이동규;신정채;임은택;이현우;조호신
    • 한국통신학회논문지
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    • 제33권9A호
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    • pp.853-866
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    • 2008
  • 본 논문에서는 IEEE 802.22 기반의 인지라디오 시스템에서 다중 홉 릴레이 방식의 적용 방안을 제안한다. 먼저, 중계기를 통한 전송 시나리오를 가정하고 이를 지원하기 위한 물리 채널 프레임 구조를 예시한다. 다음으로, 분산 감지 (distributed sensing) 방식을 이용한 가용 채널 결정 방식을 제안하고 이를 토대로, 기지국 중심의 중앙집중형 (centralized) 채널 할당 기법 및 릴레이 전송을 위한 중계기 선택 알고리즘을 개발하였다. 그리고 수학적 해석과 시뮬레이션을 통한 성능 분석 결과는 제안한 다중 홉 릴레이 방식이 중계기를 사용하지 않은 기존의 인지 라디오 시스템에 비해 스펙트럼 이용효율과 시스템 수율 측면에서 성능 향상이 있음을 보여준다.

OFDMA 셀룰러 다중홉 네트워크에서 셀 용량을 증가시키는 효율적인 주파수 재활용 방법 (Effective Frequency Reuse Scheme for OFDMA Cellular Multihop Networks for Improving Cell Throughput with Low Outage Ratio)

  • 임성국;전한얼;이재용
    • 한국통신학회논문지
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    • 제35권12A호
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    • pp.1198-1206
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    • 2010
  • 최근 스마트폰 및 타블릿 PC가 차세대 통신단말롤 급부상함에 따라 멀티미디어 서비스에 대한 사용자의 요구 또한 급격히 증가하였다. 기존의 통신네트워크사업자는 셀 용량의 증설을 위해 값이 저렴한 중계기의 도입을 적극 검토하고 있다. 그러나 중계기의 도입은 셀 내의 간섭을 심화시키고 이는 사용자 서비스 품질에 악영향을 미치며 서비스 불능(outage) 비율을 증가시키게 된다. 본 논문에서는 중계기를 사용하는 다중흡 셀룰러 네트워크에서 OFDMA에 적합한 효율적인 주파수 재활용 방법을 제안하여 서비스 불능 확률을 감소시키면서 동시에 데이터 수율을 증가시키고자 한다. 또한 동적 전력제어를 통해 추가적인 성능향상을 보장하며, 셀 전체의 데이터 수율과 서비스 불능 비율의 비교를 통해 성능을 검증한다.

Error Rate and Capacity Analysis for Incremental Hybrid DAF Relaying using Polar Codes

  • Madhusudhanan, Natarajan;Venkateswari, Rajamanickam
    • ETRI Journal
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    • 제40권3호
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    • pp.291-302
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    • 2018
  • The deployment of an incremental hybrid decode-amplify and forward relaying scheme is a promising and superior solution for cellular networks to meet ever-growing network traffic demands. However, the selection of a suitable relaying protocol based on the signal-to-noise ratio threshold is important in realizing an improved quality of service. In this paper, an incremental hybrid relaying protocol is proposed using polar codes. The proposed protocol achieves a better performance than existing turbo codes in terms of capacity. Simulation results show that the polar codes through an incremental hybrid decode-amplify-and-forward relay can provide a 38% gain when ${\gamma}_{th(1)}$ and ${\gamma}_{th(2)}$ are optimal. Further, the channel capacity is improved to 17.5 b/s/Hz and 23 b/s/Hz for $2{\times}2$ MIMO and $4{\times}4$ MIMO systems, respectively. Monte Carlo simulations are carried out to achieve the optimal solution.

Sensor Route Management Scheme for Wireless Sensor Network

  • Rahman, Md. Obaidur;Hong, Choong-Seon
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2007년도 춘계학술발표대회
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    • pp.1283-1285
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    • 2007
  • A wireless sensor network is the combination of a large number of deployed sensors over an area. Communication between the sensors is the most important factor for a successful sensor network. It is mandatory that long distance and multi-hop communication will occur between sensors. Generally sensors relay the sensed data of a particular territory to the command center via a base station. For the non uniformed deployment of sensors many sensors may deploy in hostile areas surrounded by full of obstacles or in other condition it may be out of the direct communication range of the base station. It seems a critical problem for routing data to and from those sensors to the base station. This paper proposes a route management scheme using a dynamic load balancing approach based on residual energy of each agent sensors.

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OFDMA 상향 시스템에서의 협동 전송 기법 (Cooperative Transmission Scheme in OFDMA Uplink System)

  • 윤재선;송형규
    • 한국통신학회논문지
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    • 제32권5A호
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    • pp.475-483
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    • 2007
  • OFDMA 상향 시스템은 DVB-RCT를 위해 채택되었는데, OFDM과 동일하게 다중 경로 페이딩 영향에 강하고 성능 열화 없이 수신 가능하다는 이점을 갖는다. 이 시스템의 QoS를 향상시키기 위해 기존의 MIMO시스템이 많이 연구되었으나 다중송수신 안테나를 이용하는 이들 STC, MRC 등은 다중안테나를 사용하는 데에 따른 하드웨어 복잡도 증가, 고비용, 공간상의 제약 등 여러 가지 문제점을 안고 있다. 따라서 이들을 극복하면서 QoS도 만족시킬 수 있는 새로운 기법이 필요하다. 따라서 이 논문에서는 단일 안테나를 사용하는 OFDMA 기반의 DVB-RCT 시스템을 위하여 기존의 다중 송수신 기법들의 단점을 극복하고 현존 시스템을 이용할 수 있는 협동 전송 기법을 제안한다. OFDMA 상향 시스템 기반의 단일 안테나 DVB-RCT 시스템에 제안된 협동 전송 기법을 적용함으로써, 위에서 언급한 기존 기법들의 단점들을 극복하고 MIMO 시스템과 같이 성능을 향상 시킬 수 있다.

Fixed Relays for Next Generation Wireless Systems - System Concept and Performance Evaluation

  • Pabst Ralf;Esseling Norbert;Walke Bernhard H.
    • 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.