• 제목/요약/키워드: Cooperative relaying protocol

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Outage Capacity Analysis for Cooperative DF and AF Relaying in Dissimilar Rayleigh Fading Channels

  • 스레스타;장경희
    • 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.

Cooperative Multi-Hop Transmission Protocol with Incremental Relaying Strategy over Rayleigh Fading Channel

  • Duy, Tran Trung;An, Chong-Koo
    • Journal of electromagnetic engineering and science
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    • 제12권2호
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    • pp.142-147
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    • 2012
  • In this paper, we propose a novel protocol called Cooperative Multi-hop transmission using Incremental Relaying (CMIR). We evaluate the performance of the CMIR protocol by deriving expressions for the average end-to-end outage probability and the average number of transmissions. Monte Carlo simulations are presented to verify the accuracy of the theoretical analyses.

철도환경에서 혼합 중계 프로토콜을 이용한 협력 네트워크의 성능 (Performance of Cooperative Networks with Mixed Relaying Protocols in Railway Environments)

  • 조웅
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제11권3호
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    • pp.271-276
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    • 2016
  • 협력 네트워크는 여러 중계기를 통해서 수신되는 신호 및 직접파 신호를 결합하여 복조함으로써 전체 통신성능을 향상시킨다. 본 논문에서는 철도환경에서 혼합 중계 프로토콜을 이용하는 협력통신 시스템의 성능을 분석한다. 송신기와 수신기 사이에 여러 개의 중계기 사용을 가정하고, 각 중계기들은 하나의 정해진 중계 프로토콜이 아닌 복조 후 전송 혹은 증폭 후 전송 프로토콜을 이용하는 경우를 고려한다. 두 가지 중계 프로토콜이 존재하는 경우 각 중계 프로토콜이 전체 시스템의 성능에 미치는 영향을 분석하고 중계기 위치에 따른 성능에 대해서도 고려한다. 변조방식은 철도환경과 같은 빠른 채널변화에서도 채널상태정보의 이용 없이 신호의 복조가 가능한 차등변조 방식을 적용한다.

Performance Analysis of Hybrid Decode-Amplify-Forward Incremental Relaying Cooperative Diversity Protocol Using SNR-Based Relay Selection

  • Tran, Trung Duy;Kong, Hyung-Yun
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제14권6호
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    • pp.703-709
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    • 2012
  • In this paper, we propose a hybrid decode-amplify-forward incremental cooperative diversity protocol using SNR-based relay selection. In the proposed protocol, whenever destination unsuccessfully receives the source's signal, one of relays that exploit hybrid decode-amplify-forward technique is chosen to retransmit the signal. We derive approximate closed-form expressions of outage probability and average channel capacity. Monte-Carlo simulations are presented to verify the theoretical results and compare the performance of the proposed protocol with the direct transmission protocol and conventional incremental relaying protocols.

Error Rate and Capacity Analysis for Incremental Hybrid DAF Relaying using Polar Codes

  • Madhusudhanan, Natarajan;Venkateswari, Rajamanickam
    • ETRI Journal
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    • 제40권3호
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    • pp.291-302
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    • 2018
  • The deployment of an incremental hybrid decode-amplify and forward relaying scheme is a promising and superior solution for cellular networks to meet ever-growing network traffic demands. However, the selection of a suitable relaying protocol based on the signal-to-noise ratio threshold is important in realizing an improved quality of service. In this paper, an incremental hybrid relaying protocol is proposed using polar codes. The proposed protocol achieves a better performance than existing turbo codes in terms of capacity. Simulation results show that the polar codes through an incremental hybrid decode-amplify-and-forward relay can provide a 38% gain when ${\gamma}_{th(1)}$ and ${\gamma}_{th(2)}$ are optimal. Further, the channel capacity is improved to 17.5 b/s/Hz and 23 b/s/Hz for $2{\times}2$ MIMO and $4{\times}4$ MIMO systems, respectively. Monte Carlo simulations are carried out to achieve the optimal solution.

보조 및 관리 단말을 갖는 새로운 시공간 협동 다이버시티 중계 전략 (A New Space-Time Cooperative Diversity Relaying Strategy with Assistant and Management Terminals)

  • 김은기;김영주
    • 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.

보조 및 관리 단말을 갖는 새로운 시공간 협동 다이버시티 중계 전략 (A New Space-Time Cooperative Diversity Relaying Strategy with Assistant and Management Terminals)

  • 김은기;김영주;이인성
    • 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.

60GHz 채널 환경에서의 릴레이를 이용한 중계 시스템 연구 (Performance of Relaying Protocols in 60 GHz Wireless Networks)

  • 이용욱;강동훈;박효배;오왕록
    • 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.

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협력 통신 기법을 이용한 시공간 다이버시티 중계 전략 (Space-Time Diversity Relaying Strategy using Cooperative Communication Technique)

  • 김은기;박노윤;이관섭;김영주
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제9권4호
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    • pp.65-71
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    • 2009
  • 본 논문에서는 협력 통신 기법을 이용한 새로운 시공간 다이버시티 중계 시스템을 제안한다 하나의 협동 그룹에 1개 이상의 중계 단말을 추가하여 프레임 에러 여부 및 채널 상태 정보 등의 상태정보를 서로 공유한다. 채널 상태 정보가 좋은 단말만을 선택하여 다중안테나를 이용한 시공간 다이버시티 중계전송을 시작한다. 또한 제안하는 중계전송을 위해 협동그룹 내의 새로운 중계단말 간의 교신 프로토콜을 제안한다. 이 방식에 대해 수신신호 대 송신신호 비(Er/Es)를 측정하여 성능이 개선됨을 증명하였으며, 플랫페이딩(flat-fading) 채널에서의 시뮬레이션을 통해 기존의 협동다이버시티에 비해 혁신적으로 성능이 향상됨을 보인다.

선택적 중계 기법을 적용한 다중 안테나 기반 협력 통신 시스템의 선형 전처리 기술 (Linear Precoding Technique for Cooperative MIMO Communication Systems Using Selection-Type Relaying)

  • 유병욱;이충용
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제47권11호
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    • pp.24-29
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    • 2010
  • 선택적 중계 기법은 수신 복잡도가 낮으면서도 선택 다이버시티로 인하여 성능 향상을 도모할 수 있는 협력 통신 시스템의 전송 기법 중 하나이다. 본 논문에서는 이 시스템의 오차 확률을 최소화 할 수 있는 선형 전처리 기술을 다룬다. 전 채널 상태 정보가 모든 단말에서 이용 가능하다는 가정 하에, 수신 신호의 평균 제곱 오차를 최소화하기 위한 송신 및 중계 전처리 필터를 제안한다. 중계 전송을 위한 최적의 송신 및 중계 전처리 필터는 수식적으로 표현하기 어렵고 반복 연산을 요구하므로 이를 단순화한 기법을 적용한다. 게다가, 고정된 신호 대 잡음비의 임계치를 사용하는 기존의 선택적 중계 기법과 달리 직접 경로와 중계 경로에서의 신호 검출 후 최소 신호 대 잡음비를 비교하여 더 큰 값을 갖는 경로를 전송 경로로 선택하는 기법을 소개한다. 모의실험을 통하여 제안한 선택 중계 기법이 기존의 중계 기법 및 선택적 중계 기법보다 우수한 성능을 보임을 확인할 수 있다.