• 한국통신학회논문지
• /
• 제33권12A호
• /
• pp.1147-1155
• /
• 2008

본 논문에서는 듀얼-홉 MIMO(Miltiple-Input Miltiple-Output) DCF(decouple-and-forward) 릴레이 시스템의 성능 분석을 위한 확률 밀도 함수를 유도한다. 확률 밀도 함수를 사용하여 정확한 BER 분석을 할 수 있다. 분석할 수 있는 안테나 조합은 (1,8,1), (8,1,8), (2,4,2), (4,2,4)이며 괄호 안의 숫자는 송신국의 송신 안테나, 릴레이 안테나, 수신국의 수신 안테나 개수이다. M-ary PSK일 때 MIMO DCF 릴레이 시스템의 모의 실험을 통해 얻은 평균 BER과 확률 밀도 함수를 통해 유도한 BER식에 의한 평균 BER이 서로 일치함을 확인할 수 있다. DCF 릴레이 시스템을 썼을 때 공간 다이버시티를 얻을 수 있다.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제34권11A호
• /
• pp.831-843
• /
• 2009

본 논문에서는 기존의 협력 기법보다 뛰어난 성능과 주파수 효율을 얻을 수 있는 다중 릴레이 노드를 이용한 새로운 적응형 협력기법을 제안한다. 릴레이 선택은 K개의 릴레이 중 가장 뛰어난 채널 상태를 가진 잠재적 릴레이를 선택하는데 이용된다. 소스와 목적지, 소스와 릴레이, 릴레이와 목적지사이 채널의 순시 신호 대 잡음 비를 고려하여 적응형 협력 또는 비 협력 여부를 결정한다. 본 논문에서 제안하는 적응형 프로토콜은 만일, 직접 통신의 채널 상태가 복호 후 전달 기법보다 양호하다면 소스는 가용한 전력으로 목적지로 신호를 전달하며, 그렇지 않다면 소스는 저전력으로 모든 릴레이에게 신호를 브로드캐스트하며, 릴레이의 올바른 복호를 가정할 시 릴레이는 신호를 복호한 후 다시 목적지로 전송하게 된다. 그리고 소스는 남은 전력으로 신호를 전송한다. 본 논문에서는 우선 확률적 계산을 통해 주파수 효율성을 보이며, 릴레이 선택을 통한 적응형 협력 기법의 BER성능 분석을 한다. 최종적으로 수식적 결과를 통해 본 논문에서 제안하는 기법의 성능 향상을 검증한다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
• /
• 제14권5호
• /
• pp.67-72
• /
• 2014

본 논문에서는 협력 통신에 에너지 하베스팅 기법을 적용할 경우 발생되는 잡음을 최소화하고 성능을 개선시킬 수 있는 방안을 제안하였다. 제안된 기법은 에너지 하베스팅 노드에서 수집된 전력을 저장하고 저장된 전력을 바탕으로 중계기를 사용한다. 이때, 중계기에서는 복호 후 전송(Decode and Forward) 기법을 적용하여 잡음의 영향을 최소화하였고, 수신단에서는 최대비 결합(Maximal Ratio Combining) 기법을 적용하여 다이버시티 이득을 얻었다. 따라서 제안된 기법을 일반적인 네트워크 환경에 적용할 경우 중소형 중계기의 구동에 필요한 전력을 제거할 수 있으며, 전력의 수집으로 인해 단말기 및 네트워크의 효율성을 증가시킬 수 있다. 마지막으로, 제안한 프로토콜을 레일리 페이딩 환경에서 전력 수집 효율 및 비트오류율(Bit Error Rate), 아웃티지 확률(Outage Probability)을 통해 시스템의 성능을 평가한다.

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

• 한국인터넷방송통신학회논문지
• /
• 제10권6호
• /
• pp.99-105
• /
• 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.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제35권7A호
• /
• pp.731-742
• /
• 2010

We propose an incremental relaying protocol in conjunction with opportunistic communication for differential modulation with an aim to make efficient use of the degrees of freedom of the channels by exploiting a imited feedback signal from the destination. In particular, whenever the direct link from the source to the destination is not favorable to decoding, the destination will request the help from the opportunistic relay (if any). The performance of the proposed system is derived in terms of average bit error probability and achievable spectral efficiency. The analytic results show that the system assisted by the opportunistic relaying can achieve full diversity at low SNR regime and exhibits a 30㏈ gain relative to direct transmission, assuming single-antenna terminals. We also determine the effect of power allocation on the bit error probability BEP) performance of our relaying scheme. We conclude with a discussion on the relationship between the given thresholds and channel resource savings. Monte-Carlo simulations are performed to verify the analysis.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제34권2A호
• /
• pp.124-131
• /
• 2009

Cognitive radio has been proposed to mitigate the spectrum scarcity problem by allowing the secondary users to access the under-utilized frequency bands and opportunistically transmit. Spectrum sensing, as a key technology in cognitive radio, is required to reliably detect the presence of primary users to avoid the harmful interference. However, it would be very hard to reliably detect the presence of primary users due to the channel fading, shadowing. In this paper, we proposed a distributed cooperative spectrum sensing scheme based on conventional DF (decode-and-forward) cooperative diversity protocol. We fist consider the cooperation between two secondary users to illustrate that cooperation among secondary users can obviously increase the detection performance. We then compare the performance of DF based scheme with another conventional AF (amplify-and-forward) protocol based scheme. And it is found that the proposed scheme based on DF has a better detection performance than the one based on AF. After that, we extend the number of cooperative secondary users, and demonstrate that increasing the cooperation number can significantly improve the detection performance.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
• /
• 제11권5호
• /
• pp.2416-2432
• /
• 2017

In this paper, we investigate the security performance for cooperative networks over Nakagami-m fading channels. Based on whether the channel state information (CSI) of wiretap link is available or not, optimal relay selection (ORS) and suboptimal relay selection (SRS) schemes are considered. Also, multiple relays combining (MRC) scheme is considered for comparison purpose. The exact and asymptotic closed-form expressions for secrecy outage probability (SOP) are derived and simulations are presented to validate the accuracy of our proposed analytical results. The numerical results illustrate that the ORS is the best scheme and SRS scheme is better than MRC scheme in some special scenarios such as when the destination is far away from the relays. Furthermore, through asymptotic analysis, we obtain the closed-form expressions for the secrecy diversity order and secrecy array gain for the three different selection schemes. The secrecy diversity order is closely related to the number of relays and fading parameter between relay and destination.

• 전자공학회논문지
• /
• 제49권9호
• /
• pp.3-10
• /
• 2012

본 논문에서는 CDD-DSF 릴레이 기법을 적용한 MC-CDMA 시스템을 다중경로 레일리 페이딩 채널에 대해 제안한다. 일반적인 DSF 기법들과는 다르게 CDD 방법의 적용시 각 릴레이는 하나의 채널을 통하여 신호를 전송한다. 따라서 릴레이들과 수신단 사이의 채널들은 넓게 시간 확산된 하나의 채널로 간주된다. 그리고 릴레이 네트워크의 협력 다이버시티는 제안된 CDD 기법의 MC-CDMA 시스템에서 주파수 다이버시티로 획득된다. 또한 CDD-DSF 릴레이 기법에 대한 평균 오류율을 의사 분석기법을 통하여 제시한다. 성능분석 및 모의실험 결과를 통하여 제안된 CDD-DSF 기법이 주파수 효율 저하 없이 협력 다이버시티를 획득할 수 있음을 확인한다.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제36권12A호
• /
• pp.941-949
• /
• 2011

선택적 협력 공간 다중화 기술은 단일 안테나를 갖는 소스 노드, 다수의 중계기와 다중 안테나를 갖는 도착 노드가 있는 환경에서 공간 다중화 이득과 추가적인 선택적 다이버시티를 동시에 얻을 수 있다. 그러나 이 방법은 특정 중계기에서 전달된 심볼이 경로 손실에 의해 손실될 수 있는 단점이 있다. 본 논문에서는 이러한 단점을 보완하고 비트 오류율 성능을 향상시키기 위해 전체 중계기 중에서 고정된 수의 중계기를 선택하는 대신 주어진 데이터 전송률 이상의 채널 용량을 갖는 중계기를 기회적으로 선택하고 협력 단계에서 신호를 전달할 때 선택된 중계기와 수신단 사이의 채널을 고려하여 공간 다중화 전송 모드와 공간 다이버시티 전송 모드 중 하나를 결정하는 방법을 제안한다. 제안된 방법은 기존의 방법에 비해 추가적인 공간 다이버시티 이득을 얻음으로써 낮은 SNR 영역에서 약 1.5~2dB의 이득을 얻을 수 있다.