• 제목/요약/키워드: Cooperative multi-point communication

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Cooperative MAC Protocol Using Active Relays for Multi-Rate WLANs

  • Oh, Chang-Yeong;Lee, Tae-Jin
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제13권5호
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    • pp.463-471
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    • 2011
  • Cooperative communications using relays in wireless networks have similar effects of multiple-input and multiple-output without the need of multiple antennas at each node. To implement cooperation into a system, efficient protocols are desired. In IEEE 802.11 families such as a/b/g, mobile stations can automatically adjust transmission rates according to channel conditions. However throughput performance degradation is observed by low-rate stations in multi-rate circumstances resulting in so-called performance anomaly. In this paper, we propose active relay-based cooperative medium access control (AR-CMAC) protocol, in which active relays desiring to transmit their own data for cooperation participate in relaying, and it is designed to increase throughput as a solution to performance anomaly. We have analyzed the performance of the simplified AR-CMAC using an embedded Markov chain model to demonstrate the gain of AR-CMAC and to verify it with our simulations. Simulations in an infrastructure network with an IEEE 802.11b/g access point show noticeable improvement than the legacy schemes.

고밀도 이기종 네트워크에서 매크로셀 사용자 성능 향샹을 위한 스몰셀 기반 다중점 협력통신 (Small-cell based Cooperative Multi-Point Communications to Increase Macro-cell User Performance in Ultra-Dense Heterogeneous Networks)

  • 반일학;김세진
    • 인터넷정보학회논문지
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    • 제22권6호
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    • pp.9-15
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    • 2021
  • 고밀도 이기종 네트워크에서 스몰셀 기지국(Small-cell base station, SBS)의 수가 증가하면 매크로 단말(Macrocell user equipment, MUE)의 간섭량도 증가하여 수신 신호대 간섭 및 잡음비(Signal-to-interference and noise ratio, SINR)와 시스템 용량이 감소한다. 따라서, 본 논문에서는 SBS의 수가 증가하여도 MUE의 성능을 보장하기 위한 스몰셀 기반 다중점 협력통신(Cooperative Multi-Point, CoMP) 방법을 제안한다. 제안하는 방법은 MUE가 주어진 SINR 임계값을 만족하기 위해 주변에 위치한 SBS들을 선택하고, 선택된 SBS는 MUE에게 CoMP를 제공하여 성능을 향상시킨다. 시뮬레이션 결과를 통해 제안하는 스몰셀 기반 CoMP 방법이 다른 간섭관리 및 CoMP 방법과 비교해 스몰셀 단말의 성능은 크게 감소되지 않으면서 MUE의 평균 SINR과 시스템 용량이 향상됨을 보인다.

이종 네트워크 환경에서 신뢰성 향상을 위한 인접 셀 간 협력 전송 기법 (Inter-Cell Cooperative Transmission Scheme for Improving Reliability at the Heterogeneous Network)

  • 강성진
    • 한국통신학회논문지
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    • 제40권10호
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    • pp.1931-1933
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    • 2015
  • 본 논문은 이종 네트워크 환경에서 무선 통신 시스템의 신뢰성 향상을 위한 인접 셀 간 협력 전송 기법을 제안한다. 이종 네트워크는 현존하는 기술을 사용하여 데이터 전송 속도를 높일 수 있다는 장점이 있다. 하지만 셀 가장자리에서의 통신 성능 저하 현상이 심각한 문제로 대두되고 있다. 따라서 본 논문은 문제 해결을 위해 상황에 따라 적응적으로 전송하는 인접 셀 간 협력 전송 기법을 제시한다.

건물 내 스몰셀 네트워크에서 채널 선택 기반 다중점 협력통신 (Coordinated Multi-Point Communications with Channel Selection for In-building Small-cell Networks)

  • 반일학;김세진
    • 인터넷정보학회논문지
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    • 제23권5호
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    • pp.9-15
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    • 2022
  • 본 논문은 매크로 기지국(Macro base station, MBS) 커버리지에 위치한 건물 내부의 밀집된 스몰셀 네트워크 환경에서 매크로 사용자 단말(Macro user equipment, MUE)의 성능향상을 위한 채널 선택 기반 다중점 협력통신(Coordinated multi-point, CoMP) 방법을 제안한다. 제안하는 CoMP 방법에서 건물 내에 위치한 MUE의 성능향상을 위해 스몰셀 기지국(Small-cell base station, SBS)들이 이웃한 MUE에게 간섭을 적게 미치는 방법으로 채널을 선택하고 CoMP가 필요한 MUE에게 적절한 신호를 송신한다. 시뮬레이션 결과에서 제안하는 CoMP 방법이 기존의 랜덤채널할당 기반의 스몰셀 네트워크 방법과 CoMP방법보다 MUE의 성능을 각각 최대 164%와 51%까지 향상시킨다.

제한적 궤환량 사용 시 부분적 CoMP 전송의 성능 이득 (Performance Advantage of Partial CoMP Transmission Using Finite Feedback)

  • 박재용;성원진
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제23권1호
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    • pp.14-20
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    • 2012
  • 셀룰러 이동 통신 시스템에서 협력적으로 신호를 전송하는 CoMP(Coordinated Multi-Point transmission and reception) 방식은 기지국 간 간섭을 매우 효과적으로 제어하여 시스템의 전송률을 증가시킨다. 그러나 협력적 전송에 참여하는 기지국의 개수가 증가할수록 기지국 간 공유가 요구되는 채널 상태 정보 및 전송 데이터의 교환으로 인한 오버헤드가 비약적으로 증가하는 문제를 발생시킨다. 본 논문에서는 제한적 궤환량을 고려하여 전송 효율이 높은 기지국들만을 협력적 전송에 참여시키는 부분적 CoMP 전송 방식을 제안한다. 이를 위해 시스템 내 코어 망은 사용자가 선호하는 기지국 정보를 반영하여 협력 기지국 조합을 구성한다. 또한, 사용자들의 채널 환경에 따라 선호하는 협력 기지국 조합이 상이할 수 있으므로 코어 망은 구성된 협력 기지국 조합을 다이나믹하게 변형하여 적용한다. 컴퓨터 시뮬레이션을 이용하여 제한적 궤환량 사용 시 기존의 비협력적 기지국 전송 방식과 협력적 기지국 전송 방식과의 평균 전송률 성능을 비교하고, 이를 통해 제안 방식의 우수성을 입증한다.

협업 유도탄 간 상대 충돌 각 제어 임무에서 통신 구조에 따른 유도기법의 영향 분석 (Analysis of Guidance Laws for Impact Angle Control Mission of Cooperative Missiles Based on Communication Structure)

  • 고효상;이단일;이명화;최한림
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제18권2호
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    • pp.1-11
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    • 2024
  • 정보공유 기반의 네트워크 협업 유도탄에 대한 상대 충돌 각 유도기법을 불확실성과 외란이 존재하는 시스템에 적용했다. 협업 유도탄 시스템은 전이 축소 방향성 비순환 그래프로 표현되며, 그 구조에 따라 유도된 중앙집권형 및 분산형 유도기법을 소개했다. 또한, 소개된 유도기법을 유도탄의 통신 구조와 시스템 잡음 유무에 따라 비교하여 그 관계를 분석했다. 상대 충돌 각 제어 임무에서 분산형 정보공유 유도기법의 효과를 분석하기 위해 시스템 동역학에 잡음이 포함된 다수의 유도탄이 불확실성이 포함된 예상 요격 위치에 유도되는 상황을 가정하였다. 다양한 임무 환경에 대해 몬테카를로 시뮬레이션을 수행하였으며, 이를 통해 정보공유의 유무와 구조가 시스템에 미치는 영향을 분석했다.

멀티 포인트 시스템에서 시스템 레벨 시뮬레이션에 기반을 둔 스펙트럼 효율성 검증 (Spectral Efficiency Evaluation of Coordinated Multi-point Systems Based on System Level Simulations)

  • 정방철;신원용;반태원
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제15권10호
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    • pp.2113-2120
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    • 2011
  • 본 논문에서는 셀 경계지역 사용자의 스펙트럼 효율성 향상을 위하여 3GPP LTE-A (Long-Term Evolution-Advanced) 시스템에서 논의되는 셀 간 협력 전송기법 중 하나인 CoMP (Coordinated Multi-Point) 시스템을 소개하고, 성능 검증을 위해 시스템 레벨 시뮬레이터를 개발한다. 셀 간 협력 전송 시 시스템의 성능 개선 정도를 확인하기 위하여 기존 이동통신 시스템 중 가장 높은 성능을 보이는 3GPP LTE-A 시스템을 참조 시스템으로 선정하여 성능 비교를 수행한다. CoMP 시스템 레벨 시뮬레이션은 널리 사용되고 있는 OPNET을 기반으로 하는데, 셀 간 협력 전송 시스템 설계를 바탕으로 CU (Central Unit), CeNB (CoMP eNodeB), UE (User Equipment), MIMO (Multiple-Input Multiple-Output) 채널 모델 등의 모듈을 구현한다. WINNER 무선 채널 모델 및 ITU (International Telecommunication Union) 네트워크 모델 환경을 통하여 하위 5%의 스펙트럼 효율성을 가지는 셀 가장자리 사용자의 성능을 검증할 때, 3GPP LTE-A 참조 시스템 대비 제안한 CoMP 시스템의 용량이 약 2.5배 정도 증가하였음을 보인다.

군 전술망의 무선 이동 통신 체계의 통신 범위 중첩을 고려한 채널 할당 기법과 데이터 전달 기법 (A Channel Allocation and Data Delivery Scheme Considering Channel Overlapping in Wireless Tactical Networks)

  • 신현섭;채성윤;강경란;조영종
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제14권3호
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    • pp.501-508
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    • 2011
  • In this paper, we propose a channel allocation algorithm of MSAP(Mobile Subscriber Access Point) and data delivery scheme exploiting the symbol level network coding. The network is comprised of TS(Tactical Switch) as a backbone node, MSAPs, and TMFTs(Tactical Multi-Function Terminal). The TS performs the channel allocation considering the communication range overlapping between the neighboring MSAPs and applies the symbol level network coding, if necessary, depending on the position of the TMFTs. Assuming the number of available antennas of TMFT and MSAP will be extended to two from one, we propose two schemes: single mode and dual mode. Through the simulation, we show that the proposed delivery scheme provides higher delivery ratio and lower delivery delay compared with the legacy store-and-forward scheme.

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.

무선 Ad-hoc 네트워크에서 협력 다이버시티를 이용한 관심영역 중심의 비디오 전송 (ROI-based Video Transmission using Cooperative Diversity over Wireless Ad-hoc Networks)

  • 장욱;이상훈;배경훈
    • 방송공학회논문지
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    • 제13권6호
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    • pp.951-961
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    • 2008
  • 협력 통신은 각 노드가 데이터를 협력하여 전송하는 것으로, 자신의 노드 뿐 만 아니라 주변의 다른 노드들을 이용하여 데이터를 전송하는 통신 방식이다. 협력 통신을 하고 있는 모든 이동 노드로 부터 기지국으로 수신된 데이터를 결합하여 협력 다이버시티를 얻으므로 열악한 무선채널 환경에서 발생하는 극심한 페이딩을 억제시킴으로써 사용자의 QoS를 향상시킬 수 있다. 본 논문에서는 H.264/AVC에서 제공하는 에러에 대한 복원력을 높이기 위한 여러 가지 방식 중에서 유동적 매크로블록 순서화를 이용하고, 무선 채널에서는 협동 다이버시티를 이용하여 비디오 전송을 통해 화질을 향상 시킬 수 있는 기술을 제안한다. 사용자는 눈동자 추적기를 착용하고 있어서 소스 노드에게 현재 눈동자의 위치를 주기적으로 전송하고, 소스 노드는 그에 맞는 관심 영역 중심 코딩을 하게 된다. 관심영역과 비 관심영역으로 구분된 비디오를 서로 다른 채널을 통해서 전송함으로써 화질측면에서 더 높은 만족도를 얻게 됨을 확인하였다.