• ETRI Journal
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• 제33권5호
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• pp.689-694
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• 2011

In this paper, we study scheduling schemes for two-user two-way wireless relaying systems. Two transmission modes are considered: point-to-point direct transmission and two-way amplify-and-forward relaying. An optimal scheduling scheme that opportunistically selects the best transmission mode for each user is proposed to minimize the sum bit error rate (BER). The performance lower bound of the optimal scheduling scheme is analyzed, and closed-form expression of the lower-bound BER is derived. However, for optimal scheduling, the scheduler requires the knowledge of channel state information (CSI) of all links. To reduce the feedback information of CSI, we also propose a suboptimal scheduling scheme that selects the transmission mode using only the CSI of two direct links. Simulation results show that there are 4 dB to 8 dB gains for the proposed optimal and suboptimal schemes over the fixed direct transmission and fixed two-way relayed transmission scheme. The performance gap between the optimal and suboptimal scheduling schemes is small, which implies a good trade-off between implementation complexity and system performance.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제46권6호
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• pp.94-102
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• 2009

참고문헌 [1]에서 full diversity를 달성할 수 있을 뿐만 아니라 각 relay node에서의 시간 지연을 제거하기 위해서 새로운 기법을 제안했다. 그러나 복호 후 전달 (DF) 모델 연산 모드는 relay에 더욱 많은 처리 부담을 준다. 본 논문에서는 [2],[3]에서 제안한 증폭 후 전달 (AF) model로 확장할 뿐만 아니라 source-relay link와 relay-destination link로 이루어진 모든 채널의 결합 채널 계수의 순서를 정하고 다음 복호 절차에서 이전의 복호된 심벌을 지우는 효율적인 복호 알고리즘을 제안한다. 컴퓨터 모의실험 결과를 통하여 제안한 알고리즘을 이용하면 높은 SNR 영역에서 참고문헌 [1]과 비교하여 상대적으로 2-3dB의 이득을 가져오기에 효율적으로 성능을 향상시킬 수 있다는 것을 알 수 있었다. 또한 제안한 알고리즘이 원래의 알고리즘과 비교하여 상대적으로 3dB 이상의 이득을 얻을 수 있는 복호 후 전달 (DF)에 유용하다는 것을 알 수 있었다.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제17권7호
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• pp.9-16
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• 2012

셀 커버리지 확대 및 음영 지역 해소를 위하여 중계기를 활용하는 이동 통신 시스템이 널리 연구되고 있다. 본 논문에서는 음영 지역 성능 개선을 위하여 AF(amplify-and-forward) 방식 중계기를 활용하여 다중 경로가 확보된 네트워크에서의 SC-FDE(single carrier-frequency domain equalizer)를 위한 등화 기법을 제안한다. 3-슬롯 기반 다중 경로 상황에서 중계기를 통해 수신된 신호를 MRC (maximum ratio combining) 방식으로 합쳐 MMSE (minimum mean square error) 등화 기법을 적용하면 다이버시티 이득을 획득하여 SC-FDE 시스템의 수신 성능을 크게 향상시킬 수 있다. 이를 위하여, AF 방식 중계기 기반의 다중 경로 네트워크에서 SC-FDE를 위한 MRC 계수 및 MMSE 등화 탭의 수식을 정확히 도출하여 제시하고, 실험 결과를 통해 성능 향상을 확인한다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제12권4호
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• pp.31-36
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• 2012

본 논문에서는 인지무선통신에서 중요한 기술 중 하나인 스펙트럼 센싱의 Hidden node의 문제나 셀룰라 시스템에서 셀 경계에서 CPE(Customer Premises equipments)의 낮은 SNR(Signal to Noise Ratio)로 인한 센싱 성능 저하를 해결하기 위해 CPE들의 협력 릴레이 기법을 사용한 협력 스펙트럼 센싱을 제안하고 검출확률 성능을 분석한다. 송신단과 수신단 사이의 릴레이(Relay) 적용된 협력 스펙트럼 센싱은 가상의 공간 다이버시티이득(Spatial Diversity Gain)을 얻을 수 있어 센싱 성능이 향상된다. 협력 통신 기법 중 다중안테나를 적용한 AF(Amplify and Forward) 고정형 중계기를 사용하여 다이버시티이득을 얻는 시스템 모델을 제안하고, 검출 성능 향상을 분석한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제36권5A호
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• pp.511-520
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• 2011

본 논문은 다중 사용자 amplify-and-forward relay 시스템에서 전송 모드, 즉, 한 홉 혹은 두 홉 전송, 그리고 적절한 사용자를 두 단계로 선택하는 다중 사용자 스케줄링 기법을 소개한다. 제안하는 다중 사용자 스케줄링을 수행하였을 경우 두 가지 전송 모드별 평균 achievable rate의 닫힘 꼴 표현을 유도하고 단말 수가 무한히 증가할 때 평균 achievable rate에 대한 점근적인 결과도 분석한다. 평균 achievable rate 분석에 기반하여 두 단계 스케줄링 알고리즘을 수행하는데, 먼저 전송 모드 선택을 하고, 그 다음 선택된 전송 모드에 대한 순간 signal-to-noise ratio (SNR)을 기지국으로 피드백 함으로써 이를 이용한 부분적인 피드백 정보를 기반으로 사용자 선택을 수행한다. 또한 다중 사용자 diversity gain이 최대로 취득되는 평균 SNR 조건도 분석하고 추가로 특정 조건에서 피드백 양을 더 줄일 수 있는 방안에 대해 조사한다. 제안된 스케줄링 알고리즘은 모든 전송 모드 (즉, 한홉과 두 홉 전송 모드)에 대한 instantaneous SNR을 피드백하여 최적 다중 다용자 스케줄링을 할 경우와 유사한 achievable rate을 보인다. 반면 제안 기법의 피드백 양은 최적 기법에 비해 대략 절반으로 줄어드는 것을 확인한다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제14권6호
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• pp.2686-2708
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• 2020

This paper investigates the energy efficiency of energy harvesting (EH) bidirectional cooperative sensor networks, in which the considered system model enables the uplink information transmission from the sensor (SN) to access point (AP) and the energy supply for the amplify-and-forward (AF) relay and SN using power-splitting (PS) or time-switching (TS) protocol. Considering the minimum EH activation constraint and quality of service (QoS) requirement, energy efficiency is maximized by jointly optimizing the resource division ratio and transmission power. To cope with the non-convexity of the optimizations, we propose the low complexity iterative algorithm based on fractional programming and alternative search method (FAS). The key idea of the proposed algorithm first transforms the objective function into the parameterized polynomial subtractive form. Then we decompose the optimization into two convex sub-problems, which can be solved by conventional convex programming. Simulation results validate that the proposed schemes have better output performance and the iterative algorithm has a fast convergence rate.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2008년도 하계종합학술대회
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• pp.213-214
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• 2008

In this paper, we analyze the performance of a cooperative communication wireless network over independent and identically distributed (IID) Nakagami-m fading channels. A simple transmission scheme is considered where the relay is operating in amplify-forward (AF) mode. A closed-form expression for symbol error rate (SER) is obtained using the moment generating function (MGF) of the total signal to noise ratio (SNR) of the transmitted signal with binary phase shift keying (BPSK).

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제14권1호
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• pp.179-187
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• 2014

언더레이 프로토콜은 2차 시스템이나 인지된 사용자가 1차 사용자의 품질 저하 없이 동일한 주파수를 사용하는 인지 기술이다. 또한, 무선 환경의 중계 특성으로 인해, 몇몇 노드는 도청 노드라고 불리며, 다른 통신 링크를 위한 정보를 수신한다. 이러한 이유로, 물리 계층의 보안은 도청의 발생을 막기 위해 보안 성취율을 고려하여 응용된다. 본 논문에서는, 물리 계층 보안과 간섭 제약 환경에서 증폭 후 전송 기법의 성능을 협력 통신 노드를 이용하여 분석한다. 이 모델에서, 중계기는 송신단에서 수신단으로의 신호 전송을 돕기 위해 증폭 후 전송 기법을 사용한다. 우수한 중계기는 기회주의적 중계기 선택 기법으로 선정되며, 단 대 단 보안 성취율을 기초로 한다. 시스템 성능은 보안 성취율의 정전 확률로 평가된다. 정전 확률의 상향, 하향 한계는 국제 통계 채널 상태 정보(CSI)에 기초하며, 또한, 닫힌계로 유도한다. 시뮬레이션 결과는 인지 네트워크는 1차 사용자로부터 충분히 멀 때, 중계기에서 도청 노드까지의 거리가 중계기에서 수신단까지의 거리보다 큰 경우 시스템 성능이 향상된 것을 보여준다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제11권7호
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• pp.3431-3445
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• 2017

Due to the advantages of low transmit power consumption, high spectral efficiency and extended system coverage, Device-to-Device (D2D) communication has drawn explosive attention in wireless communication field. Considering that intra-cell interference caused between cellular signals and D2D signals, in this paper, a network coding-based D2D relay cooperative transmission algorithm is proposed. Under D2D single-hop relay transmission mode, cellular interfering signals can be regarded as useful signals to code with D2D signals at D2D relay node. Using cellular interfering signals and network coded signals, D2D receiver restores the D2D signals to achieve the effect of interference suppression. Theoretical analysis shows that, compared with Amplify-and-forward (AF) mode and Decode-and-forward (DF) mode, the proposed algorithm can dramatically increase the link achievable rate. Furthermore, simulation experiment verifies that by employing the proposed algorithm, the interference signals in D2D communication can be eliminated effectively, and meanwhile the symbol error rate (SER) performance can be improved.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제8권11호
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• pp.4087-4102
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• 2014

Two-way relaying is an effective way of improving system spectral efficiency by making use of physical layer network coding. However, energy efficiency in OFDM-based bidirectional relaying with asymmetric traffic requirement has not been investigated. In this study, we focused on subcarrier transmission mode selection, bit loading, and power allocation in a multicarrier single amplified-and-forward relay system. In this scheme, each subcarrier can operate in two transmission modes: one-way relaying and two-way relaying. The problem is formulated as a mixed integer programming problem. We adopt a structural approximation optimization method that first decouples the original problem into two suboptimal problems with fixed subcarrier subsets and then finds the optimal subcarrier assignment subsets. Although the suboptimal problems are nonconvex, the results obtained for a single-tone system are used to transform them to convex problems. To find the optimal subcarrier assignment subsets, an iterative algorithm based on subcarrier ranking and matching is developed. Simulation results show that the proposed method can improve system performance compared with conventional methods. Some interesting insights are also obtained via simulation.