• Journal of Information Processing Systems
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• 제13권3호
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• pp.630-642
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• 2017

In this paper, we propose the opportunistic non-orthogonal multiple access (NOMA)-based cooperative relaying system (CRS) with channel state information (CSI) available at the source, where CSI for the source-to-destination and source-to-relay links is used for opportunistic transmission. Using the CSI, for opportunistic transmission, the source instantaneously chooses between the direct transmission and the cooperative NOMA transmission. We provide an asymptotic expression for the average achievable rate of the opportunistic NOMA-based CRS under Rayleigh fading channels. We verify the asymptotic analysis through Monte Carlo simulations, and compare the average achievable rates of the opportunistic NOMA-based CRS and the conventional one for various channel powers and power allocation coefficients used for NOMA.

• 한국통신학회논문지
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• 제38C권1호
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• pp.64-77
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• 2013

본 논문에서는 요구되는 통신 거리가 길고 LOS 확보가 쉽지 않은 산악 지형이 보편적인 군 전술 통신 환경에서 커버리지 확장과 음영 지역 제거를 위한 협력 중계 기반의 IEEE 802.16j 네트워크를 고려한다. 이를 통해 IEEE 802.16j 네트워크의 상향 링크(UL)에서 협력 중계 전송을 위한 대역 할당과 경로 선택을 통합적으로 수행하는 기법을 제안한다. 이를 위해 OFDMA 프레임 구조에서 협력 중계에 의한 처리율 증가량과 UL 접속 구간 및 UL 중계 구간의 대역 제한폭을 고려하여 전체 시스템의 데이터 처리율을 최대화하는 최적화 문제를 정의하고, 다중 차원 다중 선택 배낭 문제(MMKP)로 변환 후, 전역 탐색 알고리즘을 이용하여 최적해를 구한다. 협력 중계를 이용하지 않는 경우에 대해서도 최적화 문제를 정의하고, MMKP 기반 기법을 제안한다. 성능 비교를 위해 링크 품질 기반 (LQB) 기법의 전체 시스템 처리율도 평가한다. 군 전술 통신 환경 중 LOS 확보가 쉽지 않은 산악 지형 환경에서 OPNET 기반 시뮬레이션을 통해 제안하는 기법들의 전체 시스템 처리율을 비교 분석하고, 제안하는 MMKP 기반 기법들이 LQB 기법들에 비해 좋은 성능을 나타냄을 보이고, 협력 중계를 사용하는 기법들이 그렇지 않은 기법들보다 더 높은 전체 시스템 처리율을 제공함을 보인다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제12권6호
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• pp.616-623
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• 2010

In this paper, exact closed-form expressions for outage probability and bit error probability (BEP) are presented for multi-hop decode-and-forward (DF) relaying schemes in conjunction with cooperative diversity, in which selection combining technique is employed at each node. We have shown that the proposed protocol offers remarkable diversity advantage over direct transmission as well as the conventional DF relaying schemes with the same combining technique. We then investigate the system performance when different diversity schemes are employed. It has been observed that the system performance loss due to selection combining relative to maximal ratio combining is not significant. Simulations are performed to confirm our theoretical analysis.

• 한국통신학회논문지
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• 제40권12호
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• pp.2317-2323
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• 2015

본 논문에서는, 증폭 후 재전송하는 부분 릴레이 선택 방식의 듀얼홉 릴레이 시스템에 대한 성능을 분석한다. 증폭 후 재전송하는 릴레이 이득은 채널과 잡음을 동시에 고려한 이득이다. 수신 SNR 모델을 이용하여 닫힌형태의 end-to-end SNR 확률밀도함수와 누적분포함수를 유도한다. 또한, 부분 릴레이 선택 방식을 갖는 듀얼홉 릴레이 시스템의 정확한 닫힌 형태의 채널 용량을 분석한다. 마지막으로 본 논문의 이론적인 분석은 Monte-Carlo 시험을 통하여 검증한다.

• 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.

• Journal of Communications and Networks
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• 제12권5호
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• pp.466-474
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• 2010

Various types of cooperative relaying (CR) schemes exhibit different levels of throughput and outage performance because of their inherent trade-off between diversity gain and opportunity cost; in other words, the overhead that is associated with cooperation. This article attempts to answer whether cooperative communication is beneficial or not from the system-level viewpoint and furthermore, if it is, how its average throughput can be maximized while maintaining the target outage rate. In order to improve throughput at the required outage performance, we propose a unified selection criterion to deal with different levels of combining gain and opportunity cost associated with each scheme, which allows for the employment of different CR schemes for various positions of the mobile station. Our system-level simulation results for an IEEE 802.16j multi-hop relay confirm the varying levels of trade-offs among different CR schemes and furthermore, show that CR will be a useful means of maximizing the average throughput for a multi-hop relay system as long as each type of the cooperating scheme is carefully selected, depending on the position of the mobile stations.

• Journal of electromagnetic engineering and science
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• 제10권4호
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• pp.270-275
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• 2010

In a conventional opportunistic transmit (COT) cooperative relaying system, only the relays that receive signal-to-noise ratio (SNR) from the source and that exceed the threshold transmit to the destination. The COT system, however, only considers the SNR of the source-relay (S-R) path regardless that the SNR of the relay-destination (R-D) path is the opportunistic transmission condition. For that reason, it is not guaranteed that all the transmitted signals from relays exceed the threshold at the destination. Therefore we propose a double opportunistic transmit (DOT) cooperative relaying system - when both of the received SNR from a source and from a destination exceed the threshold, the relay transmits to the destination. It is shown that the proposed DOT system reduces power consumption by 6.9, 20.9, 32.4, and 41.4 % for K =3, 5, 7, and 9, respectively under the given condition of $P_{out}=1{\times}10^{-3}$ and $\overline{\gamma}_{SR}/\Gamma_{SR}$=30 dB, compared to the COT system. We noticed that the performance of the DOT system is superior to that of the COT system for the identical number of active transmit relays under the same condition of the normalized average SNR of $\overline{\gamma}_{RD}/\Gamma_{RD}$.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제10권12호
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• pp.5129-5148
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• 2016

In this paper, the average bit error probability (ABEP) performance of the incremental-selective decode-and-forward (ISDF) relaying mobile-to-mobile (M2M) cooperative networks over N-Nakagami fading channels is investigated. The exact ABEP expressions are derived, and the power allocation problem is formulated.The derived ABEP expressions are verified by Monte Carlo simulations. The simulation results showed that the propagation parameters, such as the fading coefficient, and the power-allocation parameter, have a significant influence on the ABEP performance.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제9권10호
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• pp.3983-4001
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• 2015

Exact average bit error probability (BEP) expressions for mobile-relay-based mobile-to-mobile (M2M) cooperative networks with incremental decode-and-forward (IDF) relaying over N-Nakagami fading channels are derived in this paper. The average BEP performance under different conditions is evaluated numerically to confirm the accuracy of the analysis. Results are presented which show that the fading coefficient, the number of cascaded components, the relative geometrical gain, and the power allocation parameter have a significant influence on the average BEP performance.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2009년도 정보 및 제어 심포지움 논문집
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• pp.3-5
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• 2009

In this paper, we exploit the cooperative diversity relay protocol to compensate for defects of wireless communication in 60 GHz. We derive and proof results of the numerical expressions versus various scenarios using the computer simulations. Optimal location and scaling factor of relay are presented through analysis of performances and compared between direct-path and time diversity transmission. Consequently, our results confirm that cooperative diversity relay protocol is an effective mean of enhancing the performance of wireless communication systems in 60 GHz.