• 제목/요약/키워드: Cooperative Diversity

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인지 무선 통신에서 AF 협력 릴레이를 이용한 스펙트럼 센싱 성능 (Performance of Spectrum Sensing Using AF Cooperative Relay for Cognitive Radio System)

  • 이미선;김윤현;김진영
    • 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.

인지 무선 통신을 위한 협력 릴레이 센싱 성능 (Performance of Spectrum Sensing Using Cooperative Relay for Cognitive Radio System)

  • 이미선;김윤현;김진영
    • 한국위성정보통신학회논문지
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    • 제7권1호
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    • pp.7-12
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    • 2012
  • 본 논문에서는 인지무선통신에서 중요한 기술 중 하나인 스펙트럼 센싱의 Hidden node의 문제나 셀룰라 시스템에서 셀 경계에서 CPE(Customer-Primise equipments)의 낮은 SNR(Signal to Noise Ratio)로 인한 센싱 성능 저하를 해결하기 위해 CPE들의 협력릴레이 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 AF(Amplify and Forward)와 DF(Decoded and Forward)방식이 대표적이다. 따라서 이 두가지 협력통신 기법을 적용하여 협력스펙트럼 센싱의 검출확률의 성능을 비교하고 분석한다.

휴대형 이동위성방송 서비스를 위한 효율적인 협동 다이버시터 기법 (An Efficient Cooperative Diversity Scheme for Mobile Satellite Broadcasting Services)

  • 김수영;김희욱;박운희;안도섭
    • 한국통신학회논문지
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    • 제34권3A호
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    • pp.258-264
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    • 2009
  • 본 논문에서는 이동 멀티미디어 방송 서비스를 위한 효율적인 협동 다이버시티 기법을 제안한다. 본 논문에서 제안된 방식은 시간에 따라 변화하는 이동위성 채널에 적절하게 대처할 수 있는 전송 다이버시티 기법으로써, 채널 적응에 필요한 채널 품질 정보를 역방향 채널로부터 받을 필요가 없는 기법이다. 제안된 방식은 도심 지역의 음영 문제를 해소하기 위하여 여러 개의 지상 중계기가 설치되어 있는 시스템에서 시공간 블록 부호(Space-Time Block Coding ;STBC)와 더불어 오류정정부호를 동시에 활용하여 협동 다이버시티를 구현할 수 있도록 하는 방식이다. 즉, 위성과 지상 중계기는 서로 협동하여 적절히 시공간 및 채널 부호화된 신호를 전송하고 단말기에서 다이버시티 이득을 얻을 수 있도록 하는 방식이다. 본 논문에서 제시된 시뮬레이션 결과를 통하여 제안된 방식을 통하여 상당한 성능개선을 이룰 수 있음을 확인할 수 있다.

SC-FDMA 기반 상호협력 릴레이를 위한 수신 다이버시터 결합 기법 (A Receive Diversity Combining Technique for SC-PDMA-based Cooperative Relays)

  • 우경수;김영준;유현일;김재권;윤상보;조용수
    • 한국통신학회논문지
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    • 제34권4A호
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    • pp.302-308
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    • 2009
  • 본 논문에서는 SC-FDMA(Single-Carrier Frequency Division Multiple Access) 기반 상호협력 릴레이 시스템에서 MS(Mobile Station)와 RS(Relay Station)가 서로 다른 DFT 확산 크기를 갖는 제 적용 가능한 두 가지의 수신 다이버시티 결합 기법들을 제안한다. 첫번째 기법인 simplified-MRC (5-MRC) 기법은 추정된 채널 가중치와 SC-FDMA 신호 검출에 의해 얻은 초기 검출치를 사용하여 시간 영역에서 다이버시티 결합한다. 두번째 기법인 interference rejection-MRC (IR-MRC) 기법은 수신단에서 DFT 확산 길이를 조절하여 주파수 영역에서 다이버시티 결합한다. 모의 실험을 통하여 본 논문에서 제안된 수신 다이버시티 결합 기법들이 ZF(Zero Forcing) 검출 방식을 이용한 기존 MRC 기법과 비교하여 크게 성능 이득이 있음을 보인다.

ISDB-T기반의 협력수신 다이버시티를 이용한 차량용 원세그 수신기 개발 (Development of Onesegment Receiver for Car using Cooperative Reception Diversity based on Integrated Services Digital Broad-casting Terrestrial)

  • 윤달환;조면균;인치호
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제48권12호
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    • pp.66-72
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    • 2011
  • 일본에서의 지상파 DMB 방송 시스템의 송신방식으로 지정된 ISDB-T 스펙은 주파수를 몇 개의 부분(Segment)으로 나누어 고정형 HD-TV 방송과 휴대형 이동 단말기를 동시에 지원할 수 있다. 본 논문은 이중에서 휴대형 이동 단말기의 지원 방식인 원세그(One-Seg) 시스템에 따라 3.5인치 모바일 TV를 개발하고 그 결과를 정리하여 보였다. 추가적으로, 원세그 시스템이 가지는 문제점으로 지적되는 이동 중의 끊김 현상을 보완하기 위하여 2가지 다이버시티 기법을 도입한다. 신뢰성 있는 수신을 위해 2개의 송신 안테나를 활용하는 시공간 다이버시티(Space Time Diversity)와 인접한 다른 단말기와의 정보교환을 통한 협력 수신 다이버시티 (Cooperative Reception Diversity)를 도입 하였고 기존대비 수신 성능의 향상이 있음을 컴퓨터 모의실험을 통해서 보인다.

OFDMA 상향링크 네트워크에서 협력 하이브리드 기법의 설계 및 성능 평가 (Design and Performance Evaluation of Cooperative Hybrid CDD Scheme in OFDMA Up-link Network)

  • 김대환;송형규;조위덕
    • 한국통신학회논문지
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    • 제36권7C호
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    • pp.435-442
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    • 2011
  • MIMO는 시스템의 크기와 비용측면 그리고 하드웨어의 복잡도 증가 등의 단점이 있다. 따라서 협력 전송 기술은 최근에 활발하게 논의 되고 있으며 또한 음영지역의 증가 문제를 해결할 수 있다. 그러나 수신측의 단일 안테나 사용으로 협력 기술은 제한적으로 이용되고 있다. 하지만 베이스스테이션에서는 간단히 다중안테나를 설치할 수 있으므로 협력전송을 통한 다이버시티와 멀티플렉싱을 적용하기가 용이하다. 높은 처리량과 신뢰성을 보장하기 위해 협력 하이브리드 순환 릴레이 다이버시티 전송 방식은 임의의 수만큼 릴레이를 사용할 수 있다. 그리고 제안된 기법은 기존의 다양한 MIMO-OFDM통신 시스템에 적용할 수 있다는 것을 볼 수 있다.

공간적으로 좌표 재배열된 직교 설계 기반의 대역 효율적인 상호협력 통신 기법 (Bandwidth-Efficient Mutually Cooperative Relaying with Spatially Coordinate-Interleaved Orthogonal Design)

  • 류현석;강충구
    • 한국통신학회논문지
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    • 제34권11A호
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    • pp.815-821
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    • 2009
  • 본 논문에서는 두 명의 상호협력 사용자가 추가적인 대역을 사용하지 않고도 서로의 데이터를 공간적으로 다중화 할 수 있는, 공간적으로 좌표 재배열된 직교 설계 기반의 새로운 상호협력 통신 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 기존의 상호협력 통신기법에 비해 다이버시티 이득 (다이버시티 이득 2) 뿐만 아니라 추가적인 코딩 이득을 얻을 수 있음을 보인다. 상호협력 통신에 참여하는 특정 사용자 노드가 자신과 짝을 이루어 동일한 목적지 노드(즉, 셀룰러 네트워크에서의 기지국)와 통신할 수 있는 또 다른 사용자 노드를 찾을 수만 있다면, 제안하는 기법을 통해 셀룰러 네트워크에서 상향링크의 비트 오류율 성능을 향상시킬 수 있음을 시뮬레이션 결과를 통해 확인한다.

공조 다이버시티에서의 부정확한 채널 추정을 고려한 성능 분석에 관한 연구 (Performance Analysis with Imperfect Channel Estimation in Cooperative Diversity)

  • 노상민;홍대식
    • 한국통신학회논문지
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    • 제31권7A호
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    • pp.689-695
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    • 2006
  • 본 논문에서는 부정확한 채널 추정이 존재하는 상황에서 고차 변조 방식을 포함한 공조 다이버시티 기법의 정확한 비트 에러율 성능을 유도한다. 실험 및 성능 분석 시 채널 환경은 저속 시변 레일리 페이딩 환경을 가정한다. 기본적인 동조 다이버시티의 성능 유도 방식은 Moment Generating Function(MGF)를 이용하여 성능을 구하는 방법을 적용한다. 또한, 본 논문에서는 유용한 채널 추정의 영향을 성능 유도에 적용하기 위하여 기존의 유용한 가우시안 근사화 방식을 사용, 실효 잡음 (effective noise} 성분 및 부가 잡음을 정형화한다. 이 근사화 기법에 근거하여 M-QAM 및 M-PSK을 사용하는 공조 다이버시티에서의 평균 비트 오차율 성능은 신호 대 실효 잡음비의 함수로 계산된다. 모의 실험을 통한 검증 결과, 유도된 성능은 낮은 신호 대 잡음비 구간을 포함한 거의 모든 구간에서 높은 정확도를 갖는 것으로 판명되었다.

레일레이 페이딩하에서 임펄시브 잡음을 갖는 기회전송 협동 다이버시티 시스템의 성능해석 (Performance Analysis of an Opportunistic Cooperative Diversity System with Impulsive Noise in Rayleigh Fading)

  • 김남수
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제10권6호
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    • pp.99-105
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    • 2010
  • 통신 시스템의 성능을 유도하기위하여 가장 많이 가정하는 잡음의 모델은 부가성 백색 잡음이다. 그러나 실제 통신 시스템을 사용하는 환경에서는 임펄시브 잡음이 더욱 현실적인 모델이기 때문에 최근에는 임펄시브 잡음 하에서의 통신 시스템의 성능을 분석하는 연구가 증가하고 있다. 따라서 본 논문에서는 최근에 집중적인 연구 주제가 되고 있는 협동다이버시티 시스템을 대상으로 하여 임펄시브 잡음하에서 시스템의 성능을 유도하였다. 특히 릴레이 방식으로 복조후 전송방식과 증폭후 전송방식을 사용하였을 때의 성능을 해석적으로 유도하고 비교하였다. 연구결과 레일레이 페이딩을 받는 무선 채널에서, 임펄시브 잡음의 평균 임펄스의 수가 감소할수록 잡음의 임펄시브 성분이 증가하고, 그 결과 신호 대 잡음비(SNR)가 큰 영역에서 시스템의 성능은 열화되었다. 그리고 동일한 조건에서 복조후 전송 릴레이를 채택한 협동 다이버시티 시스템이 증폭후 전송방식을 채택하였을 때보다 우수한 성능을 나타내었다.

WSN환경에서 Decode-and-Forward 협력통신의 시스템 최적화 및 최대전송률과 저전력에 관한 연구 (System Optimization, Full Data Rate and Transmission Power of Decode-and-Forward Cooperative Communication in WSN)

  • 김건석;공형윤
    • 정보처리학회논문지C
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    • 제14C권7호
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    • pp.597-602
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    • 2007
  • 본 논문에서는 WSN(Wireless Sensor Network)에서 복호 후 재전송(Decode-and-forward) 협력통신 방식에서 데이터 전송률이 1/2가 되는 것을 극복하여, 최대전송률이 되는 협력 프로토콜을 제안하였다. 기존의 협력프로토콜 시스템에서는 소스가 두 타임 슬롯 동안 두 데이터를 전송하게 되면 다이버시티 이득은 얻지 못하고, 다이버시티 이득을 얻기 위하여 타임 슬롯을 증가시키면 전송률이 낮아지게 된다. 본 논문의 알고리즘은 각각의 데이터를 직교주파수로 구분하고 좌표회전 기법을 이용하여 최대전송률과 다이버시티 이득을 동시에 얻을 수 있다. 또한, 센서노드와 릴레이의 거리에 따른 성능분석을 하였고 시스템의 성능에 영향을 끼치는 요소들을 컴퓨터 모의실험을 통하여 최적화 시켰다. 최적의 거리 d=0.2에서 BER이 10-2일 때 직접 전송일 경우보다 7dB까지 멀티 홉보다 5dB 정도의 네트워크 전력이 절약되는 것을 확인할 수 있다. 따라서 무선 센서네트워크의 전력을 감소시며 데이터 전송률을 증가시키는 시스템을 제안하였다.