• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제9권5호
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• pp.7-13
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• 2009

본 논문에서는 다수의 릴레이(Relay)가 존재하는 환경에서 네트워크 부호화 기반 양방향 중계기 통신의 릴레이 선택 기법을 제안한다. 양방향 중계기 통신은 두 사용자가 릴레이의 도움을 받아 서로의 데이터를 교환하는 통신 방법이다. 네트워크 부호화 기반 양방향 중계기 통신은 기존의 양방향 통신에 비해 데이터 전송에 필요한 시간을 줄임으로써 더 높은 전송량을 얻을 수 있다. 본 논문에서는 다수의 릴레이가 존재하는 환경을 고려하며, 순시 신호 대 잡음비를 기준으로 최대의 성능을 가지는 릴레이를 선택하는 방법을 제안한다. 모의실험을 통하여 제안한 릴레이 선택 기법이 릴레이 개수에 따른 다이버시티 이득을 얻을 수 있음을 보인다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제10권5호
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• pp.147-151
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• 2010

논문에서는 양방향 중계기 통신에서 사용자와 중계기의 채널 환경을 기준으로 중계기의 QoS(Quality of Service)를 만족시키도록 하는 적응형 변조 기법을 이용한 네트워크 부호화 기반 양방향 중계기 통신을 제안한다. 양방향 중계기 통신은 두 사용자가 중계기의 도움을 받아 서로의 데이터를 교환하는 통신 방식이다. 네트워크 부호화를 이용한 양방향 중계기 통신은 기존의 양방향 통신에 비해 데이터 전송에 필요한 시간을 줄임으로써 높은 처리량(throughput)을 얻을 수 있다. 본 논문에서는 사용자와 중계기간의 채널 환경를 기준으로 M-QAM(Quadrature Amplitude Modulation) 변조 기법을 이용하여 시스템의 QoS를 만족시키는 적응형 변조 방법을 제안한다. 모의 실험을 통해 제안한 방식이 시스템이 원하는 QoS를 만족시킴을 보인다.

• 한국통신학회논문지
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• 제33권10A호
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• pp.972-979
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• 2008

양방향 중계 채널 (two-way relay channel)은 2개의 단말이 중계기 (relay)의 도움을 받아 양방향의 정보를 주고 받는 협력 통신 (cooperative communication) 채널이다. 기존의 협력 통신에서는 중계기가 시간 또는 주파수 자원을 나누어 양방향으로 신호를 송신하지만, 네트워크 부호화 (network coding)를 사용한 양방향 중계 채널에서는 중계기가 동일 자원을 사용하여 두 단말로 신호를 동시에 송신하므로 기존 기법보다 높은 통신용량을 얻을 수 있다. 본 논문에서는 ARQ환경에서 네트워크 부호화를 사용한 헙력통신 프로토콜을 보이고, 이를 스테이트 다이어그램 (state diagram) 을 이용하여 성능을 분석하였다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제13권2호
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• pp.565-581
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• 2019

This paper investigates the wireless powered two way relay network (WPTWRN), where two single-antenna users and one single-antenna relay firstly harvest energy from signals emitted by a multi-antenna power beacon (PB) and then two users exchange information with the help of the relay by using their harvested energies. In order to improve the energy transfer efficiency, energy beamforming at the PB is deployed. For such a network, to explore the performance limit of the presented WPTWRN, an optimization problem is formulated to obtain the achievable rate region bounds by jointly optimizing the time allocation and energy beamforming design. As the optimization problem is non-convex, it is first transformed to be a convex problem by using variable substitutions and semidefinite relaxation (SDR) and then solve it efficiently. It is proved that the proposed method achieves the global optimum. Simulation results show that the achievable rate region of the presented WPTWRN architecture outperforms that of wireless powered one way relay network architecture. Results also show that the relay location has significant impact on achievable rate region of the WPTWRN.

• ETRI Journal
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• 제35권2호
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• pp.336-339
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• 2013

To enhance the symbol error rate (SER) performance of the two-way relay channels with physical layer network coding, this letter proposes a relay selection scheme, in which the relay with the maximal minimum distance between different points in its constellation among all relays is selected to assist two-way transmissions. We give the closed-form expression of minimum distance for binary phase-shift keying and quadrature phase-shift keying. Additionally, we design a low-complexity method for higher-order modulations based on look-up tables. Simulation results show that the proposed scheme improves the SER performance for two-way relay networks.

• 한국전자파학회논문지
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• 제21권4호
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• pp.392-398
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• 2010

본 논문에서는 사용자와 중계기 간의 채널 환경을 고려하여 동작하는 적응형 양방향 중계기 협력 통신을 제안하며, 오수신 확률을 분석한다. 네트워크 부호화를 이용한 양방향 중계기 통신은 기존의 통신보다 시간 슬롯을 줄여 높은 전송량을 얻을 수 있다. 하지만 기존의 양방향 중계기 통신은 중계기에서 수신 신호를 올바르게 복호한다는 가정을 하며, 만약 사용자와 중계기의 채널 환경이 열악한 경우에는 오류를 발생한다. 본 논문에서 는 사용자 A가 사용자 B와 중계기 R에게 신호를 전송하며, 중계기는 복호 유무에 따라 유동적으로 동작하는 적응형 양방향 중계기 협력 통신을 제안한다. 모의실험을 통해 제안한 적응형 양방향 중계기 협력 통신이 사용자와 중계기의 채널 환경이 열악한 경우 높은 성능을 얻으며, 또한 다이버시티 이득을 얻을 수 있음을 보인다.

• 한국통신학회논문지
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• 제36권2C호
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• pp.57-64
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• 2011

양방향 중계 채널 (two-way relay channel)은 2개의 노드가 중계기 (relay node)의 도움을 받아 상호간에 정보를 주고 받는 통신 채널이다. 양방향 중계 채널에서는 중계기가 동일 자원을 사용하여 두 사용자 노드로 신호를 송신하므로 기존 협력 통신 기법보다 효율적인 자원의 사용이 가능하다. 본 논문에서는 양방향 중계 채널에서 네트워크 코딩을 이용한 새로운 분산 터보 부호 기법을 제시한다. 기존 기법과의 차이점은 중계 노드에서 네트워크 부호화를 처리하는 방식과 분산 터보 복호시 양 사용자 노드로부터 수신한 두 부호어를 처리하는 방법에 차이가 있다. 제안된 분산 터보 복호 기법을 이용하여 기존 기법 대비 시스템의 성능 향상을 확인하였으며 또한 채널 환경 변화에 따른 사용자 노드와 중계 노드의 전송 전력을 다르게 할당하여 시스템의 성능을 향상시킬 수 있다는 것을 보인다.

• 한국통신학회논문지
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• 제36권3C호
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• pp.170-174
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• 2011

본 논문은 양방향 중계 채널(Two-Way Relay Channel) 에서 기존에 연구되었던 협력 통신(Cooperative Communication) 에서 네트워크 부호화(Network Coding)에 대해 간단히 소개한다. 협력 통신 시스템에서의 직교성을 이용한 새로운 네트워크 부호화 기법을 제안한다. 제안된 직교 사상 네트워크 부호화 기법은 기존에 널리 사용되고 있는 DF(Decode-and-Forward) 모듈러 합 기법의 전송률을 유지하면서 DF 기법의 단점인 오류 전파(Error Propagation) 현상을 제거하여 향상된 BER(Bit Error Rate) 성능을 보인다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제9권2호
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• pp.545-563
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• 2015

Energy harvesting (EH) and network coding (NC) have emerged as two promising technologies for future wireless networks. In this paper, we combine them together in a single system and then present a time switching-based network coding relaying (TSNCR) protocol for the two-way relay system, where an energy constrained relay harvests energy from the transmitted radio frequency (RF) signals from two sources, and then helps the two-way relay information exchange between the two sources with the consumption of the harvested energy. To evaluate the system performance, we derive an explicit expression of the outage probability for the proposed TSNCR protocol. In order to explore the system performance limit, we formulate an optimization problem to minimize the system outage probability. Since the problem is non-convex and cannot be directly solved, we design a genetic algorithm (GA)-based optimization algorithm for it. Numerical results validate our theoretical analysis and show that in such an EH two-way relay system, if NC is applied, the system outage probability can be greatly decreased. Moreover, it is shown that the relay position greatly affects the system performance of TSNCR, where relatively worse outage performance is achieved when the relay is placed in the middle of the two sources. This is the first time to observe such a phenomena in EH two-way relay systems.

• Journal of Communications and Networks
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• 제10권4호
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• pp.371-383
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• 2008

Application of network coding in wireless two-way relay channels (TWRC) has received much attention recently because its ability to improve throughput significantly. In traditional designs, network coding operates at upper layers above (including) the link layer and it requires the input packets to be correctly decoded. However, this requirement may limit the performance and application of network coding due to the unavoidable fading and noise in wireless networks. In this paper, we propose a new wireless network coding scheme for TWRC, which is referred to as soft network coding (SoftNC), where the relay nodes applies symbol-by-symbol soft decisions on the received signals from the two end nodes to come up with the network coded information to be forwarded. We do not assume further channel coding on top of SoftNC at the relay node (channel coding is assumed at the end nodes). According to measures of the soft information adopted, two kinds of SoftNC are proposed: amplify-and-forward SoftNC (AF-SoftNC) and soft-bit-forward SoftNC (SBF-SoftNC). We analyze the both the ergodic capacity and the outage capacity of the two SoftNC schemes. Specifically, analytical form approximations of the ergodic capacity and the outage capacity of the two schemes are given and validated. Numerical simulation shows that our SoftNC schemes can outperform the traditional network coding based two-way relay protocol, where channel decoding and re-encoding are used at the relay node. Notable is the fact that performance improvement is achieved using only simple symbol-level operations at the relay node.