• ETRI Journal
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• 제34권2호
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• pp.264-267
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• 2012

This letter analyzes the performance of a two-hop MIMO multiuser relay network with a fixed gain amplify-and-forward protocol and antenna selection at the transmitter and receiver. A new expression for the cumulative distribution function of the highest instantaneous end-to-end signal-to-noise ratio is derived. Based on the above result, closed-form expressions for outage probability and bit error rate are presented. Also, the diversity order of the system is determined. Finally, computer simulations are compared to the analytical results, and insights and observations are provided.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제10권5호
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• pp.113-119
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• 2010

본 논문에서는 한 쌍의 1차 사용자 송 수신단(PT-PR)과 한 쌍의 2차 사용자 송 수신단(ST-SR)을 가지는 무선 인지 통신 시스템을 고려한다. 첫 번째 시간 슬롯(1 Phase)에서 1차 사용자 송신단(Primary Transmitter : PT)은 1차 사용자 수신단(Primary Receiver : PR), 2차 사용자 송신단(Secondary Transmitter : ST) 및 2차 사용자 수신단(Secondary Receiver : SR)에 자신의 신호 $x_p$를 브로드캐스트하며, 각각의 수신단(PR, ST, SR)에서는 수신된 신호를 복호한다. 두 번째 시간 슬롯(2 Phase)에서 ST는 수신 후 복호한 ${x_p}^{\prime}$와 자신이 전송하고자하는 신호 $x_s$를 결합하여 PR과 SR에 브로드캐스트하고, 각 수신단(PR, SR)에서는 수신한 신호를 복호한다. 이 때 PR은 첫 번째 시간 슬롯에 수신한 $x_p$와 두 번째 시간 슬롯에 수신한 $x_p+x_s$ 신호 중 $x_p$를 검출하여 최대 비 결합(Maximal Ratio Combining) 기법을 이용하여 결합한다. 이 때 PR에서는 다이버시티 이득을 얻을 수 있다. SR은 첫 번째 시간 슬롯에 수신한 $x_p$와 두 번째 시간 슬롯에 수신한 $x_p+x_s$신호를 가지고 선형결합을 통해 $x_s$를 얻는다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제8권11호
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• pp.3967-3983
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• 2014

The performance of an partial relay selection on the decode-and-forward (DF) mode cognitive radio (CR) relay networks is studied, with some important factors, including the outage probability, the bit error ratio (BER), and the average channel capacity being analyzed. Different from the conventional relay selection schemes, the impact of spectrum sensing process as well as the spectrum utilization efficiency of primary users on the performance of DF-based CR relaying networks has been taken into consideration. In particular, the exact closed-form expressions for the figures of merit such as outage probability, BER, and average channel capacity over independent and identically distributed (i.i.d.) Rayleigh fading channels, have been derived in this paper. The validity of the proposed analysis is proven by simulation, which showed that the numerical results are consistent with the theoretical analysis in terms of the outage probability, the BER and the average channel capacity. It is also shown that the full spatial diversity order can always be obtained at the signal-to-noise ratio (SNR) range of [0dB, 15dB] in the presence of multiple potential relays.

• 한국통신학회논문지
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• 제35권6A호
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• pp.547-554
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• 2010

UWB(Ultra-Wideband)는 낮은 전력으로 초고속 통신을 실현하는 근거리 무선 통신 기술로써 주파수 부족 현상을 넘어서서 신규 기술을 도입할 수 있는 획기적인 기술 방식이다. 본 논문에서는 UWB 전송방식 중 하나인 MB-OFDM(Multi-Band Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 시스템을 기반으로 열악한 채널 환경을 극복할 수 있도록, 시공간 블록 부호(STBC, Space Time Block Code)와 순환 지연 다이버시티(CDD, Cyclic Delay Diversity)기법이 결합된 STCDD 협력 전송 기법 및 적응적 DF 중계 기술을 제안한다. 제안된 STCDD 협력 전송 기법은 기존의 STBC를 사용하는 수신기에서도 구조 변경 없이 바로 적용 가능하며 기존의 STBC 협력 전송 기법에 비해 향상된 성능을 보인다. 또한, 다중 홉 환경에서 순환 중복 검사를 통해 중계 채널의 상태를 파악하고, 중계 채널의 상태에 따라 적응적으로 DF 중계 기술을 선택함으로써 시스템의 성능을 향상시킬 수 있다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제17권5호
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• pp.499-505
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• 2015

We analyze the performance of multistage cooperation in decode-and-forward relay networks where the transmission between source and destination takes place in $T{\geq}2$ equal duration and orthogonal time phases with the help of relays. The source transmits only in the first time phase. All relays that can decode the source's transmission forward the source's message to the destination in the second time phase, using a space-time code. During subsequent time phases, the relays that have successfully decoded the source message using information from all previous transmitting relays, transmit the space-time coded symbols for the source's message. The non-decoding relays keep accumulating information and transmit in the later stages when they are able to decode. This process continues for T cooperation phases. We develop and analyze the outage probability of multistage cooperation protocol under orthogonal relaying. Through analytical results, we obtain the near-optimal placement strategy for relays that gives the best performance when compared with most other candidate relay location strategies of interest. For different relay network topologies, we also investigate an interesting tradeoff between an increased SNR and decreased spectral efficiency as the number of cooperation stages is increased. It is also shown that the largest multistage cooperation gain is obtained in the low and moderate SNR regime.

• 한국통신학회논문지
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• 제34권7A호
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• pp.530-539
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• 2009

Wireless Relaying is a promising solutions to overcome the channel impairments and provides high data rate coverage that appear for beyond 3G mobile communications. In this paper we present end to end BER performance of dual hop wireless communication systems equipped with multiple Decode and Forward relays over Rayleigh fading channel with the best relay selection. We compare the BER performance of the best relay with the BER performance of single relay. We select the best relay based on the end to end channel conditions. We further calculate the outage probability of the best relay. It is shown that the outage probability of the best relay is equivalent to the outage probability when all relays take part in the transmission. We apply Orthogonal Space Time Block coding(OSTBC) at the source terminal. Numerical and simulation results are presented to verify our analysis.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제9권10호
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• pp.3908-3920
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• 2015

In this paper, performance analysis of full-duplex (FD) relay selection under decode-and-forward (DF) relaying mode is carried out by taking into account several critical factors, including the distributions of the received signal-to-noise ratio (SNR) and the outage probability of wireless links. The tradeoff between the FD and half-duplex (HD) modes for relay selection techniques is also analyzed, where the former suffers from the impact of residual self-interference, but the latter requires more channel resources than the former (i.e., two orthogonal channels are required). Furthermore, the impact of optimal power allocation (OPA) on the proposed relay-selection scheme is analyzed. Particularly, the exact closed-form expressions for outage probability of the proposed scheme over Rayleigh fading channels are derived, followed by validating the proposed analysis using simulation. Numerical results show that the proposed FD based scheme outperforms the HD based scheme by more than 4 dB in terms of coding gain, provided that the residual self-interference level in the FD mode can be substantially suppressed to the level that is below the noise power.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2019년도 춘계학술대회
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• pp.288-289
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• 2019

This paper studies the secrecy capacity for a wireless cooperative network with perfect channel state information at the relays, and receiver. A similar assumption is also made for the instance where there exist a direct link between the transmitter and receiver. Physical Layer security techniques are employed in wireless networks to mitigate against the activity of eavesdroppers. It offers a viable alternative to computationally intensive encryption. In this paper the design of a protocol utilizing jamming (via jamming nodes) for better security and relaying (via relay nodes) for the amplify-and-forward (AF) operation, is investigated. A a signal-to-noise variant of secrecy known as secrecy gap is explored because of its use of lesser computational power - preferable for practical systems. Thus we maximize this signal-to-noise approach instead of the conventional secrecy capacity maximization method. With this, an iterative algorithm using geometric programming (GP) and semi-definite programming (SDP) is presented with appreciable benefits. The results show here highlight the benefits of using fractional components of the powers of the relays to offer better secrecy capacity.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2022년도 춘계학술발표대회
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• pp.84-87
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• 2022

본 논문은 RSU 통신 범위 밖에서 요청 차량에게 콘텐츠를 전달하기 위해 최적의 릴레이 후보를 찾는 알고리즘으로 더 효율적인 릴레이 방안을 제시한다. 최근 차량 네트워크에서 사용자의 콘텐츠 이용의 불편함을 줄이기 위하여 지연 시간과 트래픽을 감소시키기 위해 사전 캐싱을 사용하기 위한 연구가 되어오고 있다. 따라서, 주변에 있는 차량을 이용하여 콘텐츠를 릴레이 하는 방안으로 연구가 진행 중이다. 본 논문에서는 RSU 통신 범위 밖에서 요청 차량에게 콘텐츠를 전달하기 위해 최적의 릴레이 후보를 찾는 알고리즘을 기반으로 추가적인 릴레이를 하여 콘텐츠를 전달하는 방안을 제시한다. 시뮬레이션은 NS-3 로 진행되었으며 성능 결과에서 제안 방안을 통해 릴레이 양은 증가하고, 딜레이는 감소하였다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제12권5호
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• pp.11-16
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• 2012

기회전송 시스템은 소형 단말기에 다수의 안테나를 장착하지 않고 무선 채널에서 발생되는 페이딩을 완화할 수 있기 때문에 많은 주목을 받고 있다. 기회전송 시스템에서는 소스로부터 수신된 신호 대 잡음비가 임계값보다 큰 릴레이만 목적지로 송신한다. 그러나 현실적인 시스템에서 목적지의 수신 가지 수는 고정되어있기 때문에 송신 릴레이 수가 수신 가지보다 많으면 시스템 성능을 개선하지 못할 뿐 만 아니라 전력소모도 증가한다. 따라서 이 논문에서는 평균 송신 릴레이수를 조정할 수 있는 DOT 협동 다이버시티 시스템을 이용한다. 비록 DOT 시스템에서 두 개의 임계 치를 조정하여 평균 릴레이 수를 조정한다고 하여도 무선 채널의 페이딩 현상으로 순간 송신 릴레이의 수는 가변된다. 그러므로 릴레이로부터 송신되는 신호의 수에 따라서 목적지에서 최대비 결합(MRC) 또는 일반 선택 결합(GSC) 방법을 제안한다. 제안한 시스템의 오수신율을 폐쇄형으로 유도하였다. 해석결과 시스템의 성능은 수신 가지 수에 따라서 향상됨을 알 수 있었다. 그리고 수신 가지 수가 고정되어있을 때, 소스-릴레이 경로 및 릴레이-목적지 경로의 평균 SNR이 증가함에 따라서 오수신율이 감소하였다.