• 정보처리학회논문지C
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• 제13C권6호
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• pp.749-756
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• 2006

단일 안테나를 사용하는 사용자들 사이의 협력통신은 무선 매체의 전송 특성이나 경로 손실을 이용하여 안테나의 숫자를 증가하지 않고도 다중 안테나 시스템의 강력한 장점을 얻을 수 있다. 본 논문에서는 ML(Maximum Likelihood) 검파기의 구조를 간단하게 할 뿐만 아니라 에러확률을 최소화 할 수 있는 전송신호 증폭인자의 최적화를 통해 전파환경의 변화에 순응하는 협력통신의 방법에 대해 제안한다. 제안하는 협력통신에 대해 수학적인 해석에 의한 BER(Bit Error Ratio) 표현을 유도할 뿐만 아니라 모의 실험 결과를 통해 그 성능을 비교한다. 다양한 수학적 계산의 결과를 통해 주파수 비선택적 Rayleigh 페이딩 채널에 AWGN(Additive White Gaussian Noise)이 합쳐진 채널 환경에서 실험한 결과 협력통신이 비 협력통신 보다 현저히 성능이 좋음을 알 수 있다.

• 한국통신학회논문지
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• 제32권3A호
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• pp.290-296
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• 2007

본 논문에서는 무선 애드혹 네트워크에서 전력 절약과 성능 개선을 위하여 협동 공간 다이버시티를 이용한 새로운 협동다이버시티 라우팅 방식을 제안한다. 제안한 방식은 기존에 사용되어온 방식인 다중 릴레이 라우팅 방법과 해석적인 방법으로 성능의 우수성을 비교하였다. 7개의 노드를 갖는 애드혹 네트워크에서 최종 노드에서 요구되는 오수신율이 $1\times10^{-3}$일 때, 제안한 협동다이버시티 라우팅 방식은 다중 릴레이 라우팅방식과 비교하여 노드당 평균 15.5 dB 전력을 절약할 수 있었다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2000년도 춘계종합학술대회
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• pp.183-187
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• 2000

본 논문에서는 다중사용자 환경 및 Rayleigh 페이딩 통신로 환경으로 모델링 되는 DS-CDMA 와 FH-CDMA 통신 시스템의 성능을 비교 분석하였다. 성능 개선기법으로는 MRC다이버시티 기법을 적용하여 두 시스템간의 개선 정도를 구하여 비교 분석하였다. 동일한 조건에서 두시스템의 성능을 비교하기위해 동일통신대역(300kHz)을 사용, 재밍신호 10∼20dB, 사용자 데이터율 300bps의 조건에서 사용자 수를 증가시키면서 BER성능을 분석하였다 결과에 의하면 다중사용자 환경에서의 DS방식과 FH방식은 Rayleigh 페이딩 환경하에서 현저하게 열화되지만 MRC 다이버시티 수신기법을 적용함으로써 열화된 시스템의 성능을 개선 시킬 수 있었고 특히 DS시스템에서의 MRC기법을 적용하였을때가 FH시스템보다 약 9.5배의 우수한 성능개선을 보임을 알 수 있었다.

• 정보처리학회논문지C
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• 제12C권7호
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• pp.1025-1030
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• 2005

협력 통신 방법은 많은 사용자들 간의 다중접속이 있는 무선 환경에서, 물리적인 안테나 배열의 제약에 상관없이 다중 안테나 시스템의 강력한 장점을 얻을 수 있는 효과적인 방법이다. 본 논문에서는 수신단에서 송신단으로 궤환되는 채널 상태 정보(CSI)의 장점을 이용해 전송 전력이 제한된다는 가정하고, 최대우도 판정기 출력의 에러 확률을 최소화시키기 위해 상대 사용자 신호들의 전송 무게(Transmit Weight)를 최적화하는 방법을 제안한다. 제안한 시스템의 성능평가를 위해 레일리 주파수 비선택적 페이딩과 AWGN 채널이 합해진 채널에서 모의실험을 하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제36권8C호
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• pp.516-521
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• 2011

이 논문에서는 심각한 다중경로 페이딩 왜곡과 충격성 잡음을 극복하기 위해 결정궤환 구조를 갖추고 오차의 영확률을 최대화하는 비선형 알고리듬(MZEP-DF)를 제안하였다. 제안된 MZEP-DF 알고리듬은 충격성 잡음에 강인성을 보였고 궤환구조 영역에서 잔여 심볼간 간섭을 제거하는 능력을 보였다. 기존 LMS 알고리듬이 정상상태 오차 전력에 대해 -3 dB 이하로 수렴하지 못했던 심각한 다중경로 페이딩과 충격성 잡음 환경에 대해 제안한 알고리듬은 선형 MZEP 알고리듬과 비교하였을 때, 10 dB 이상 성능향상을 보였다.

• 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 Communications and Networks
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• 제13권3호
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• pp.240-249
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• 2011

Cooperative diversity protocols have attracted a great deal of attention since they are thought to be capable of providing diversity multiplexing tradeoff among single antenna wireless devices. In the high signal-to-noise ratio (SNR) region, cooperation is rarely required; hence, the spectral efficiency of the cooperative protocol can be improved by applying a proper cooperation selection technique. In this paper, we present a simple "cooperation selection" technique based on instantaneous channel measurement to improve the spectral efficiency of cooperative protocols. We show that the same instantaneous channel measurement can also be used for relay selection. In this paper two protocols are proposed-proactive and reactive; the selection of one of these protocols depends on whether the decision of cooperation selection is made before or after the transmission of the source. These protocols can successfully select cooperation along with the best relay from a set of available M relays. If the instantaneous source-to-destination channel is strong enough to support the system requirements, then the source simply transmits to the destination as a noncooperative direct transmission; otherwise, a cooperative transmission with the help of the selected best relay is chosen by the system. Analysis and simulation results show that these protocols can achieve higher order diversity with improved spectral efficiency, i.e., a higher diversity-multiplexing tradeoff in a slow-fading environment.

• 한국통신학회논문지
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• 제29권5A호
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• pp.492-501
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• 2004

압축된 동영상을 이동통신 채널과 같은 다경로 페이딩 채널을 통해서 전송할 때 전송오류에 의해서 전송 신호의 왜곡이 발생한다. 이러한 전송 오류를 줄이기 위한 한 가지 방법으로 오류정정 부호를 사용할 수 있다. 본 논문에서는 전송되는 정보의 단위인 프레임별로 채널의 상태를 예측하고 예측된 정보를 이용하여 RCPC(rate compatible punctured convolutional) 오류정정 부호의 부호화율을 적응적으로 변화시키는 방법을 제안한다. 이를 위하여 시변 페이딩 채널을 모델링하고 채널예측을 위한 3가지 방법을 제안하여 기존의 채널 예측 방법과 비교하고 성능을 분석하였다. 성능평가 결과 제안하는 적응적 오류정정 부호화 기법이 고정 부호화율을 갖는 오류정정 부호화 기법에 비해서 우수한 성능을 보임을 입증하였다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제7권12호
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• pp.3071-3095
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• 2013

Configuring optimization of wireless sensor networks, which can improve the network performance such as utilization efficiency and network lifetime with minimal energy, has received considerable attention in recent years. In this paper, a cross layer optimal approach is proposed for multi-source linear network and grid network under Rayleigh block-fading channels, which not only achieves an optimal utility but also guarantees the end-to-end reliability. Specifically, in this paper, we first strictly present the optimization method for optimal nodal number $N^*$, nodal placement $d^*$ and nodal transmission structure $p^*$ under constraints of minimum total energy consumption and minimum unit data transmitting energy consumption. Then, based on the facts that nodal energy consumption is higher for those nodes near the sink and those nodes far from the sink may have remaining energy, a cross layer optimal design is proposed to achieve balanced network energy consumption. The design adopts lower reliability requirement and shorter transmission distance for nodes near the sink, and adopts higher reliability requirement and farther transmission distance for nodes far from the sink, the solvability conditions is given as well. In the end, both the theoretical analysis and experimental results for performance evaluation show that the optimal design indeed can improve the network lifetime by 20-50%, network utility by 20% and guarantee desire level of reliability.

• Journal of electromagnetic engineering and science
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• 제11권2호
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• pp.133-142
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• 2011

Coded cooperation that integrates channel coding in cooperative transmission has gained a great deal of interest in wireless relay networks. The performance analysis of coded cooperation protocol with multiple relays is investigated in this paper. We show that the diversity order achieved by the coded cooperation in a multi-relay wireless network is not only dependent on the number of cooperating relays but is also dependent on the code-rate of the system. We derive the code-rate bound, which is required to achieve the full diversity gain of the order of cooperating nodes. The code-rate required to achieve full diversity is a linearly decreasing function of the number of available relays in the network. We show that the instantaneous channel state information (CSI)-based relay selection can effectively alleviate this code-rate bound. Analysis shows that the coded cooperation with instantaneous CSI-based relay selection can achieve the full diversity, for an arbitrary number of relays, with a fixed code-rate. Finally, we develop tight upper bounds for the bit error rate (BER) and frame error rate (FER) of the relay selection based on coded cooperation under a Rayleigh fading environment. The analytical upper bounds are verified with simulation results.