• 한국통신학회논문지
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• 제32권12A호
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• pp.1260-1266
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• 2007

송신국 (Source) 과 릴레이 사이의 중계 링크에서 발생한 오류는 복호 후 전달(decode-and-forward, DF) 릴레이 시스템의 성능을 제한하고 릴레이와의 협력으로 얻을 수 있는 최대 다이버시티 이득을 얻지 못 하도록 한다. 또한, 전체 복호 후 전달 릴레이 시스템의 오류 확률은 릴레이와 수신국 (destination)에서 발생한 에러의 합으로 표현되므로 최대 다이버시티 이득을 얻기 위해서는 중계 링크의 오류 확률은 수신국에서 오류 전파 없이 maximum ratio combining (MRC)을 적용한 오류 확률보다 작아야 한다. 이러한 조건을 만족시키는 릴레이의 위치 범위에 릴레이가 위치하게 되면 최대 다이버시티 이득을 얻을 수 있다. 뿐만 아니라 본 논문에서는 최대 다이버시티 이득을 얻으면서 릴레이의 전송파워를 최소화하는 위치를 정하므로 최대 다이버시티 이득을 얻는 다는 전제하에서 전체 시스템이 최소의 파워를 사용할 수 있도록 한다. 이를 입증하기 위해 본 논문은 전체 오류 확률의 분석과 모의실험들을 수행 한다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제18권2호
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• pp.49-54
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• 2018

본 논문에서는 복호 후 재전송 기반의 중계기 시스템에서 협력 다이버시티와 재머를 사용했을 때의 보안 불능 확률을 연구한다. 협력 다이버시티를 얻기 위해서 수신자와 도청자에서 MRC 기법을 사용한다. MRC 기법을 사용하기 위해서 송신자와 수신자, 송신자와 도청자 사이의 직접 링크를 사용한다. 보안용량을 증가시키기 위해서 의도적인 잡음 신호를 발생 시키는 재머를 사용한다. 재머는 의도적인 잡음을 발생시켜 도청자의 채널 품질을 떨어뜨리고 물리 계층 보안이 실현될 수 있도록 돕는다. 보안 성능을 평가하기 위해서 보안 불능 확률이 사용된다. 시스템은 레일리 페이딩 채널 하에 있다고 가정한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제35권5C호
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• pp.487-494
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• 2010

본 논문은 OFDM (orthogonal frequency division multiplexing) 기반 이중-홉 다중 릴레이 시스템에서 상호정보를 최대로 하는 릴레이 선택 기법을 고려한다. 상기 시스템에서 DF (decode-and-forward) 릴레이를 적용할 때와 AF (amplify-and-forward) 릴레이를 적용할 때에 대해 각각 시스템 아웃티지 확률에 대한 하한과 제공 가능한 최대 다양성 차수를 유도하고 모의실험으로 아웃티지 용량을 제공한다. 성능 평가 결과 DF와 AF 방식 모두 아웃티지 확률 하한과 동일한 다양성 차수를 제공하지만, DF가 AF보다 아웃티지 확률 하한에 더 가깝고 더 큰 아웃티지 용량을 제공함을 볼 수 있다. 또한, 플랫 페이딩과 달리 주파수 선택성 채널에서는 다중 경로 수가 증가하거나 릴레이 선택의 후보 릴레이 수가 증가할수록 AF에 대한 DF 방식의 성능 이득이 더욱 커짐을 볼 수 있다. 따라서, OFDM 기반 다중 릴레이 시스템에서는 성능 면에서 AF 릴레이보다는 DF 릴레이가 유리함을 알 수 있다.

• 한국통신학회논문지
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• 제35권1B호
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• pp.136-143
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• 2010

본 논문에서는 임의로 분포되어 있는 레일리 페이딩(Rayleigh fading) 채널 하에서 소스노드와 목적지 노드 사이의 직접 경로가 존재하고 복호 후 전송(decode-and-forward) 방식을 사용하여 중계하는 시스템을 고려한다. 이때, 다수의 릴레이 가운데 베스트 릴레이를 선택하여 이중 홉을 사용하여 통신하는 경우와 다중 홉을 사용하여 통신하는 경우의 아웃티지 확률을 구하고, 이를 통해 그 성능을 비교한다. 여기서 소스 노드와 릴레이들로부터 목적지 노드가 받은 모든 신호는 maximum ratio combining (MRC) 기법을 사용하여 결합하였고, 모든 경우에 대하여 목적지 노드에서 받은 수신 신호의 SNR이 갖는 확률 밀도 함수(probability density function, PDF)와 누적 확률 변수(cumulative density function, CDF)를 유도하였다. 이와 같이 구한 아웃티지 확률을 통해 릴레이의 개수가 2개일 때를 가정하고 실험한 결과, 채널 상태가 나쁠수록 다중 홉을 사용하여 통신하는 기법이 베스트 릴레이 선택 기법보다 좋은 성능을 보였다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제15권4호
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• pp.87-92
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• 2015

본 논문에서는 복호 후 전송 프로토콜이 적용된 중계기에 전력 분배 프로토콜을 적용하여 수집되는 전력량을 최대화함과 동시에 수신단의 수신 불량 문제를 해결할 수 있는 전력 분배 인자 ${\alpha}$를 선택하는 방안을 제안한다. 레일리 페이딩과 복호 후 전송 프로토콜의 영향이 적용된 모의실험 파라미터를 통해 무선 기기가 배치된 실제 네트워크의 상황을 고려하며, 최적의 전력 분배 인자 ${\alpha}$의 값을 네트워크에 적용할 경우 배치되어 있는 무선 기기의 채널 용량 및 수신 성능, 네트워크의 효율성을 최적화 시킬 수 있다. 전체적인 시스템의 단대단 아웃티지 확률, 채널 용량, 비트 오류율에 대한 성능을 몬테-카를로 실험을 통해 분석함으로서 시스템의 성능을 평가한다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제18권3호
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• pp.71-75
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• 2018

본 논문에서는 복호 후 재전송 기반의 중계기 시스템에서 재머를 사용했을 때의 보안 불능 확률을 연구한다. 물리 계층에서 보안 용량을 증가시키기 위해서 선택되지 않은 중계기들 중에서 재머를 선택하여 의도적인 잡음을 발생시키도록 할 수 있다. 재머에 의한 잡음은 수신자와 도청자에서 동일하게 간섭으로 작용하지만 송신자-도청자 링크 간의 채널 품질을 송시자-수신자 링크의 채널보다 더 악화 시키는 최적의 재머를 선택하여 물리 계층 보안을 강화할 수 있다. 본 논문에서는 재머의 유무에 따른 보안 불능 확률의 이론적인 식을 계산하고, 그 식이 타당한지 증명하기 위하여 이론값과 모의실험을 통한 실험값을 비교해 본다.

• 한국통신학회논문지
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• 제32권12A호
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• pp.1244-1250
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• 2007

무선 통신 시스템에서 사용자간 협력방식은 중계노드들이 송신노드로부터 수신한 정보를 전달해 주어 최종 수신신호의 신뢰도를 향상시킨다. 본 논문에서는, 독립적이고 동일하게 분포된 레일레이 페이딩 채널을 고려하여 사용자간 협력을 위한 디코딩 후 전달 중계방식에 대한 비트 오차율의 분석을 수행한다. 변조방식으로는 M-ary PAM (Pulse Amplitude Modulation), QAM (Quadrature Amplitude Modulation), PSK (Phase Shift Keying) 방식을 이용한다. 따라서, 주어진 중계노드의 수에 대하여 각 변조방식에 대한 비트 오차율 식을 유도한다. 최종적으로, 유도된 비트 오차율 식의 수치적 결과와 시뮬레이션 결과를 비교하여 유도된 식을 검증하고, 중계노드의 수에 따른 비트 오차율 성능 변화를 관찰한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제35권1A호
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• pp.1-9
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• 2010

본 논문을 통해 i.n.d 레일리 패이딩 체널에서 서로 다른 변조/복조 기법을 사용하는 중계기들로 구성된 선택적 복호 후 재전송 네트워크의 성능평가를 보여준다. 본 논문은 i.i.d와 i.n.d 레일리 패이딩 채널 모두에서 선택적 복호 후 전송 프로토콜이 최대 다이버시티를 얻을 수 있다는 것을 보여준다. 또한 SC(selection combining)기법을 사용하는 시스템과 MRC(maximal ratio combining)기법을 사용하는 시스템의 성능을 비교하여 결합기술의 효과를 연구하였다. 높은 SNR에서 시뮬레이션 결과와 수식적 분석 결과가 정확하게 일치하는 것을 보여준다.

• 한국통신학회논문지
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• 제35권6A호
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• pp.568-576
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• 2010

본 논문은 복호 후 전달 (decode-and-forward, DF) 프로토콜 하에서 전이중 통신방식 릴레이 (full duplex relay, FDR) 의 오수신 확률 (outage probability) 성능을 페이딩 채널하에서 유도하였다. 준기지국 형태의 고정된 릴레이를 가정하여 송신단과 릴레이 사이의 채널은 LOS (line of sight) 전파가 존재하는 Rician 채널을, 다른 링크 채널은 Rayleigh 채널을 고려하였다. 또한, 이 분석을 통해 전이중 통신 (full duplex, FD)으로 인한 간섭 문제와 자원의 효율성 향상 측면을 고려하여 실제적으로 FDR이 반이중 통신방식 릴레이 (half duplex relay, HDR) 보다 낮은 오수신 확률 성능을 가지기 위한 조건을 제시하였다. 분석된 오수신 확률 성능의 정확성은 모의 실험을 통하여 검증되었다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제12권3호
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• pp.87-95
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• 2013

본 논문에서는 다중 홉 시스템에서 하나의 홉에 대한 채널 정보만을 이용하는 효율적인 부분 중계 노드 선택(efficient partial relay selection, EPRS) 기법에 대한 아웃티지 확률을 레일레이 페이딩 채널에서 분석한다. 특히, 디코딩 후 전달 중계 기반의 EPRS 기법에 대한 정확한 아웃티지 확률의 식을 유도한다. 또한, 다중 홉 시스템에서 EPRS 기법의 실효성을 확인하기 위하여, 임의의 중계 경로에서 종단간 신호 대 잡음비와 각 홉의 신호 대 잡음비의 상관관계를 분석한다. 그리고, 수치적 결과를 통해 EPRS 기법과 모든 채널 정보를 이용하는 중계 노드 선택 기법의 아웃티지 성능을 비교한다.