• International Journal of Contents
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• 제12권1호
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• pp.65-69
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• 2016

Wireless communication chipsets have fixed transmission rate and communication distance. Although there are many kinds of chipsets with throughput and distance purpose, they cannot support various types of wireless applications. This paper provides theoretic research results in order to support various wireless applications requiring different throughput, delayed quality-of-service (QoS), and different communication distances by using a wireless communication chipset with fixed rate and transmission power. As a performance metric, the probability for a data frame that successfully receives at a desired receiver is adopted. Based on this probability, the average number of transmission in order to make a successful frame transmission is derived. Equations are utilized to analyze the performance of a single-hop with channel coding and a dual-hop without error correction matter transmission system. Our results revealed that single-hop transmission assisted by channel coding could extend its communication distance. However, communication range extending effect of the single-hop system was limited. Accordingly, dual-hop transmission is needed to overcome the communication distance limit of a chipset.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제15권5호
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• pp.139-145
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• 2015

본 논문은 무선 센서 네트워크의 계층형 라우팅 프로토콜 중 대표적인 알고리즘인 LEACH(Low Energy Adaptive Clustering Hierarchy)의 원거리 전송 시의 에너지 효율이 급감하는 현상을 개선하기 위하여 DL-LEACH(Dual-hop Layered LEACH) 프로토콜을 제안한다. 이는, 데이터 전송에 듀얼 홉(dual hop : 싱글 홉 + 멀티 홉) 방식을 도입하여 근거리 전송에서는 부분적 싱글 홉 방식을, 원거리 전송에는 클러스터 헤드 간의 멀티 홉 전송 방식을 도입하였다. 제안된 DL-LEACH는 듀얼 홉 전송 방식을 사용하여 원거리 전송의 경우에는 클러스터 헤드의 에너지 소모를 줄이고, 근거리 전송의 경우에는 전송 루틴을 단순화하고 전송 거리를 줄여 센서 노드의 에너지 효율을 증가시켰다. 그러므로 일반적인 LEACH에 비교하여 넓은 센서 필드에 적합하다. 제안된 방법을 시뮬레이션을 통하여 검증하였다.

• International journal of advanced smart convergence
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• 제5권2호
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• pp.24-37
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• 2016

This paper proposes to increase the efficiency of energy in nodes, which rapidly drops during the transmission of the Low Energy Adaptive Clustering Hierarchy (LEACH), through the use of dual-hop layered application in the sensor field. Along with introducing the dual-hop method in the data transmission, the proposed single-hop method for short-range transmission and multi-hop transmission method between the cluster heads for remote transmission were also introduced. Additionally, by introducing a partial multi-hop method in the data transmission, a single-hop method for short range transmission method between the cluster heads for remote transmission was used. In the proposed DL-LEACH, the energy consumption of the cluster head for remote transmission reduced, as well as increased the energy efficiency of the sensor node by reducing the transmission distance and simplifying the transmission route for short-range transmission. As compared the general LEACH, it was adapted to a wider sensor field.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제9권6호
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• pp.2095-2110
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• 2015

This paper presents a design for a throughput-efficient online relay selection scheme for dual-hop multi-relay cooperative networks. Problems arise with these networks due to unpredictability of the relaying link quality and high time-consumption to probe the dual-hop link. In this paper, we firstly propose a novel probing and relaying protocol, which greatly reduces the overhead of the dual-hop link estimation by leveraging the wireless broadcasting nature of the network. We then formulate an opportunistic relay selection process for the online decision-making, which uses a tradeoff between obtaining more link information to establish better cooperative relaying and minimizing the time cost for dual-hop link estimation to achieve higher throughput. Dynamic programming is used to construct the throughput-optimal control policy for a typically heterogeneous Rayleigh fading environment, and determines which relay to probe and when to transmit the data. Additionally, we extend the main results to mixed Rayleigh/Rician link scenarios, i.e., where one side of the relaying link experiences Rayleigh fading while the other has Rician distribution. Numerical results validate the effectiveness and superiority of our proposed relaying scheme, e.g., it achieves at least 107% throughput gain compared with the state of the art solution.

• Journal of electromagnetic engineering and science
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• 제10권2호
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• pp.50-55
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• 2010

Orthogonal Frequency Division Multiplexing(OFDM) dual-hop systems can take full advantages of the techniques of both multi-hop communication and OFDM. To achievethis end, we propose a joint subcarrier matching, power allocation and bit loading algorithm operating under a total power constraint and the same Bit Error Rate(BER) threshold over all subcarriers. Simulation results demonstrated system throughput improvement compared to single-hop systems and dual-hop systems with different bit loading algorithms for each relay position, power constraint, and required BER.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제12권1호
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• pp.69-74
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• 2017

중계기는 송신기에서 수신기로 신호를 전송할 때 통신반경을 확장시키고 음영지역을 제거시키는 장점 때문에 다양한 무선통신 시스템에서 적용이 가능하다. 본 논문에서는 철도환경에서 중계기를 사용하는 듀얼홉 통신시스템을 적용하여 하향링크에서의 성능을 분석한다. 통신방식은 기지국에서 중계기사이에서는 동기변조방식을 사용하고 중계기에서 수신기 사이에서는 차등변조방식을 사용하는 비대칭 전송방식을 적용한다. 시스템의 성능은 심벌오류율을 이용하며 분석하며 전체시스템이 동기방식을 이용하는 시스템과의 성능을 비교한다. 중계기 거리 및 에너지할당에 따른 성능 또한 분석한다.

• Current Optics and Photonics
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• 제3권4호
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• pp.311-319
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• 2019

A hybrid free-space-optical/radio-frequency (FSO/RF) communication system is considered, with the help of amplify-and-forward (AF) relaying. We consider various weather conditions to investigate their effects on the system's performance. We begin by obtaining the cumulative distribution function and probability density function of the end-to-end signal-to-noise ratio for the AF dual-hop FSO communication system with RF backup link. Then, these results are used to derive closed-form expressions for the outage probability, average bit-error rate, and average ergodic capacity. The results show that the considered system efficiently employs the complementary nature of FSO and RF links, resulting in impressive performance improvements compared to non-hybrid systems.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제18권1호
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• pp.42-49
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• 2014

듀얼 홉 시스템에서 기존의 두 홉에 대한 채널 정보를 이용하여 가장 좋은 성능을 나타내는 중계 노드 선택 기법은 채널 피드백을 위한 자원의 소모가 크다. 본 논문에서는 듀얼 홉 디코딩 후 전달 중계 시스템에서 첫 번째 홉에 대한 채널 정보만을 필요로 하는 부분 중계 노드 선택 기법을 이용하여 정확한 평균 비트 오차율을 분석한다. 이 때, 독립적인 레일레이 페이딩 채널을 가정하여 M-ary QAM에 대한 정확한 비트 오차율의 표현식을 유도한다. 또한, 수치적 결과를 통해 두 홉에 대한 채널 정보를 이용하여 가장 좋은 성능을 나타내는 중계 노드 선택 기법과 부분 중계 노드 선택 기법에 대한 성능을 비교한다. 여기서, 중계 노드의 수와 첫 번째 홉과 두 번째 홉 간 평균 채널 전력비를 다양하게 가정하여 평균 비트 오차율을 분석한다.

• ETRI Journal
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• 제36권6호
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• pp.960-967
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• 2014

In this paper, an analytical framework is proposed for the optimization of network performance through joint congestion control, channel allocation, rate allocation, power control, scheduling, and routing with the consideration of fairness in multi-channel wireless multihop networks. More specifically, the framework models the network by a generalized network utility maximization (NUM) problem under an elastic link data rate and power constraints. Using the dual decomposition technique, the NUM problem is decomposed into four subproblems - flow control; next-hop routing; rate allocation and scheduling; power control; and channel allocation - and finally solved by a low-complexity distributed method. Simulation results show that the proposed distributed algorithm significantly improves the network throughput and energy efficiency compared with previous algorithms.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제17권10호
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• pp.2259-2264
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• 2013

본 논문에서는 듀얼 홉 multiple-input multiple-output(MIMO) 중계 시스템에서 직교시공간블록코드 전송과 송신안테나 선택 전송을 선택적으로 이용하는 선택적 MIMO 전송 기술을 제안한다. 독립적인 레일레이 페이딩 채널을 가정하여 선택적 MIMO 전송 기술 기반의 디코딩 후 전달 중계 시스템에 대한 아웃티지 확률을 분석하고, 수치적 결과를 통해 직교시공간블록코드 전송 또는 송신안테나 선택 전송을 모든 홉에서 동일하게 이용하는 기존 시스템과 아웃티지 성능을 비교한다. 또한, 성능 비교를 통해 제안 기술이 아웃티지 성능의 저하 없이 시스템 오버헤드를 감소시킬 수 있음을 보인다.