• 한국통신학회논문지
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• 제33권4A호
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• pp.361-370
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• 2008

Cooperative relaying permits one or more relay to transmit a signal from the source to the destination, thereby increasing network coverage and spectral efficiency. The performance of cooperative relaying is often measured as outage probability. However, appropriate measure for the channel quality is outage capacity. Although the outage probability for cooperative relaying protocol has been analyzed before, very little research has been addressed for the outage capacity. This paper is the first of its kind to derive a closed-form analytical solution of outage capacity using fixed decode and forward relaying and amplify and forward relaying in dissimilar Rayleigh fading channels, considering channel coefficients known to the receiver side. The analytical results show a tradeoff between the SNR and the number of relays for specific outage capacity. A comparison between decode and forward relaying and amplify and forward relaying shows that decode and forward relaying outperforms amplify and forward relaying for a large number of relays.

• ETRI Journal
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• 제29권1호
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• pp.27-35
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• 2007

Energy savings in orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) systems is an active research area. In order to achieve a solution, we propose a new cooperative relaying scheme operated on a per subcarrier basis. This scheme improves the bit error rate (BER) performance of the conventional signal-to-noise ratio (SNR)-based selection relaying scheme by substituting SNR with symbol error probability (SEP) to evaluate the received signal quality at the relay more reliably. Since the cooperative relaying provides spatial diversity gain for each subcarrier, thus statistically enhancing the reliability of subcarriers at the destination, the total number of lost subcarriers due to deep fading is reduced. In other words, cooperative relaying can alleviate error symbols in a codeword so that the error correction capability of forward error correction codes can be fully exploited to improve the BER performance (or save transmission energy at a target BER). Monte-Carlo simulations validate the proposed approach.

• 한국전자파학회논문지
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• 제21권7호
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• pp.815-822
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• 2010

중계기 선택 기반 양방향 중계 기법은 중계기 수에 따른 선택 다이버시티 이득을 얻을 수 있으며, 기존의 단방향 중계 기법보다 높은 데이터 율을 가진다. 그러나 기존의 중계기 선택 기반 양방향 중계 기법에서는 사용자 간의 직접 통신 링크를 고려하지 않아 협력 통신의 장점인 결합 이득을 얻을 수 없었다. 본 논문에서는 다수의 중계기가 존재하는 네트워크에서 선택 다이버시티 이득과 결합 이득 모두를 얻을 수 있는 기회주의적 협력양방향 중계 기법과 증분형 협력 양방향 중계 기법을 제안한다. 제안하는 두 기법이 중계기 수에 따른 선택 다이버시티 이득과 결합 이득을 모두 얻음으로써 기존의 양방향 중계 기법보다 우수한 성능을 가짐을 시뮬레이션 결과를 통해 증명한다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제44권1호
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• pp.106-112
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• 2007

본 논문에서는 다중-홉(multi-hop) 무선통신시스템에서 보조 및 관리단말을 추가로 갖는 시공간 협동 다이버시티 중계 시스템을 제안한다. 한 협동그룹에 1개 이상의 중계단말을 추가하여, 프레임 에러여부 및 채널정보 등의 상태정보만을 공유한다. 상태가 좋은 수신신호를 가지는 단말을 선택하며, 선택된 각 중계단말은 같은 시공간 부호로 다중안테나 송신다이버시티 중계전송을 한다. 그리고 협동그룹 내에 중계단말 간의 교신 프로토콜을 제안한다. 이 방식에 대해, 수신신호 대 송신신호 비($E_r/E_s$)를 측정하여 성능개선 됨을 증명하였으며, 플랫 페이딩(flat-fading) 채널에서의 시뮬레이션은 기존의 협동다이버시티에 비해 혁신적인 성능향상을 보인다.

• 한국통신학회논문지
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• 제32권1A호
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• pp.109-114
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• 2007

본 논문에서는 다중-홉(multi-hop) 무선통신시스템에서 보조 및 관리단말을 추가로 갖는 시공간 협동 다이버시티 중계 시스템을 제안한다. 한 협동그룹에 1개 이상의 중계단말을 추가하여, 프레임 에러여부 및 채널정보 등의 상태정보만을 공유한다. 상태가 좋은 수신신호를 가지는 단말을 선택하여, 선택된 각 중계단말은 같은 시공간 부호로 다중안테나 송신다이버시티 중계전송을 한다. 그리고 협동그룹 내에 중계단말 간의 교신 프로토콜을 제안한다. 이 방식에 대해, 수신신호 대 송신신호 비($E_r/E_s$)를 측정하여 성능개선 됨을 증명하였으며, 플랫 페이딩 (flat-fading) 채널에서의 시뮬레이션은 기존의 협동다이버시티에 비해 혁신적인 성능향상을 보인다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제11권3호
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• pp.61-66
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• 2011

요 약 네트워크에 속한 중계기들을 이용하여 다이버시티 이득을 얻는 협력 중계기법은 송신단으로부터 전송된 신호와 중계기로부터 전송된 신호를 수신하는 수신단에서는 신호를 수신하는 방법에 따라 고정형 중계기법과 증분형 중계기법으로 나뉜다. 네트워크에 속한 노드들 중 송신단과 수신단이 PU(Primary User)이고, 나머지 노드가 SU(Secondary User)일 경우 송신단이 신호를 전송하지 않는 동안 네트워크에 속한 노드들은 중계기로서 PU인 송신단과 수신단 간의 통신을 도울 수 있다. 그러나 모든 2차 사용자가 중계기로서 통신에 참여하게 되면 수신단에서 수신하는 신호가 증가하여 높은 차수의 다이버시티 이득을 얻을 수 있지만 불필요한 시간슬롯을 소비하게 된다. 따라서 본 논문에서는 네트워크에 속한 SU 중 스펙트럼 홀의 검출에 성공한 노드 중 최상의 채널을 가지는 하나의 SU를 선택하여 선택된 SU만이 수신단으로 신호를 전송하는 협력 중계기법의 성능을 분석한다. 시스템의 성능 분석은 Matlab를 이용하였으며 다양한 중계기법의 성능 분석을 위해 AF, DF, 고정형 중계기법, 증분형 중계기법을 고려하였다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제10권2호
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• pp.175-185
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• 2008

In this paper, we investigate the effect of cooperative and selection relaying schemes on multiuser diversity in downlink cellular systems with fixed relay stations (RSs). Each mobile station (MS) is either directly connected to a base station (BS) and/or connected to a relay station. We first derive closed-form solutions or upper-bound of the ergodic and outage capacities of four different downlink data relaying schemes: A direct scheme, a relay scheme, a selection scheme, and a cooperative scheme. The selection scheme selects the best access link between the BS and an MS. For all schemes, the capacity of the BS-RS link is assumed to be always larger than that of RS-MS link. Half-duplex channel use and repetition based relaying schemes are assumed for relaying operations. We also analyze the system capacity in a multiuser diversity environment in which a maximum signal-to-noise ratio (SNR) scheduler is used at a base station. The result shows that the selection scheme outperforms the other three schemes in terms of link ergodic capacity, link outage capacity, and system ergodic capacity. Furthermore, our results show that cooperative and selection diversity techniques limit the performance gain that could have been achieved by the multiuser diversity technique.

• 디지털산업정보학회논문지
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• 제18권4호
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• pp.13-21
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• 2022

Recently, in wireless video sensor networks(WVSN), various schemes for efficient video data transmission have been studied. In this paper, a layer based cooperative relaying(LCR) algorithm is proposed for minimizing scalable video transmission distortion from packet loss in WVSN. The proposed LCR algorithm consists of two modules. In the first step, a parameter based error propagation metric is proposed to predict the effect of each scalable layer on video quality degradation at low complexity. In the second step, a layer-based cooperative relay algorithm is proposed to minimize distortion due to packet loss using the proposed error propagation metric and channel information of the video sensor node and relay node. In the experiment, the proposed algorithm showed that the improvement of peak signal-to-noise ratio (PSNR) in various channel environments, compared to the previous algorithm(Energy based Cooperative Relaying, ECR) without considering the metric of error propagation.The proposed LCR algorithm minimizes video quality degradation from packet loss using both the channel information of relaying node and the amount of layer based error propagation in scalable video.

• Journal of Communications and Networks
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• 제12권5호
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• pp.442-448
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• 2010

Cooperative relaying methods have attracted a lot of interest in the past few years. A conventional cooperative relaying scheme has a source, a destination, and a single relay. This cooperative scheme can support one symbol transmission per time slot, and is caned full rate transmission. However, existing fun rate cooperative relay approaches provide asymmetrical gain for different transmitted symbols. In this paper, we propose a cooperative relaying scheme that is assisted with dual relays and provides full transmission rate with the same macro-diversity to each symbol. We also address equalization for the dual relay transmission system in addition to addressing the issues concerning the improvement of system performance in terms of optimal power allocations.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제12권1호
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• pp.81-108
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• 2018

In this paper, we derive the theoretical Symbol Error Probability (SEP) of cooperative systems with best relay selection for Nakagami-m fading channels. For Amplify and Forward (AF) relaying, the selected relay offers the best instantaneous Signal to Noise Ratio (SNR) of the relaying link (source-relay-destination). In cooperative networks using Decode and Forward (DF), the selected relay offers the best instantaneous SNR of the link between the relay and the destination among the relays that have correctly decoded the transmitted information by the source. In the second part of the paper, we derive the SEP when all participating AF and DF relaying is performed. In the last part of the paper, we extend our results to cognitive radio networks where there is interference constraints : only relays that generate interference to primary receiver lower than a predefined threshold T can transmit. Both AF and DF relaying with and without relay selection are considered.