• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제18권4호
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• pp.922-937
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• 2024

Maritime activities are on the rise, there is a growing demand for high-quality communication services that can cover larger areas. However, the transmission of high data rates to maritime users is challenging due to path loss from land base stations, which limits the transmission power. To overcome this challenge, researchers have been exploring the use of buoys in a marine environment as relays for communication technology. This paper proposes a simulation-based approach to investigate the impact of various beamwidths on communication performance when using a buoy as a relay. The objective is to determine the optimal beamwidth that yields the highest data rate for the target location. The approach is based on an offshore wave model where the direction of the buoy changes according to the height of the wave. The study investigates the performance of the relay in the downlink situation using receive beamforming, and the capacity at the user in the three-hop situation is verified using an amplify-and-forward (AF) relay that uses transmit beamforming to the user. The simulation results suggest that the beamwidth of the relay should be adjusted according to the wave conditions to optimize the data rate and relay position that satisfies a data rate superior to the direct path to the target position. Using a buoy as a relay can be a promising solution for enhancing maritime communications, and the simulation-based approach proposed in this paper can provide insights into how to optimize beamwidth for effective communication system design and implementation. In conclusion, the study results suggest that the use of buoys as relays for maritime communication is a feasible solution for expanding coverage and enhancing communication quality. The proposed simulation-based approach provides a useful tool for identifying relay beamwidths for achieving higher data rates in different wave conditions. These findings have significant implications for the design and deployment of communication systems in maritime environments.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제19권4호
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• pp.655-660
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• 2024

통신시스템에서 중계기는 전체 시스템의 성능을 향상시키는 장점으로 인해 다양한 통신환경에서 적용되어져 왔다. 본 논문에서는 하나의 중계기를 이용하는 듀얼홉 통신시스템에서 비대칭 통신 시나리오를 고려한 시스템의 성능을 분석한다. 성능분석은 비트오류율을 사용한다. 먼저 대칭 환경과 비대칭 환경에서의 전체 성능을 비교하고 자원할당에 따른 성능을 분석한다. 자원할당은 에너지 할당과 중계기 위치 할당을 고려한다. 에너지 할당과 중계기 위치에 따른 성능을 각각 분석하고 두 가지 자원을 동시에 고려했을 경우에 대한 성능 또한 분석한다. 성능분석을 기반으로 하여 대칭 환경과 비대칭 환경에서의 자원할당 효과에 대해 논의한다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제23권9호
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• pp.1164-1170
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• 2020

In this paper, we consider the wireless-powered backscatter communication which consists of a power beacon, a source, a relay, and a destination. For the proposed wireless-powered backscatter communication, the source transmits its signals to both the relay and the destination via a backscattering channel and the relay which has a rechargeable battery performs an energy harvesting as well as an information forwarding based on the time switching relay (TSR) protocol. Based on the decode-and-forward (DF) relay transmission, we investigate performances of the proposed system in terms of outage probability and transmission rate in which the exact performance analysis of outage probability is given. Finally, some numerical examples are given to verify our provided analytical results for different system conditions.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제9권9호
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• pp.3276-3292
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• 2015

Relay-assisted D2D communication extends the communication range of the D2D pairs and helps users to form D2D pairs effectively. However, due to the introduction of the multi-hop relaying, the D2D communication has to occupy extra transmission time, which may decrease the efficiency of the communication system. In this paper, we propose a scheme to make node receive D2D signal and BS signal at overlapping time to improve the spectrum efficiency according to ZigZag decoding and successive-interference-cancellation (SIC). In this way, more data can be delivered during the same duration, thus the network throughput can be further improved. Numerical results verify the performance improvement of the proposed scheme when compared with a baseline scheme. Moreover, we expand the proposed scheme from one-hop relay scenario to multi-hop relay scenario.

• 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.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제8권10호
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• pp.3409-3422
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• 2014

The frequency spectrum available for the wireless communication is extremely crowded. In order to improve the spectral efficiency, the two-way relay networks have aroused great attention. A simple $N^{th}$ best-relay selection criterion for the opportunistic two-way relay networks is proposed, which can be implemented easily by extending the distributed timer technique in practice, since the proposed criterion is mainly based on the channel gains. The outage performance of the proposed relay selection scheme is analyzed under the outdated channel state information (CSI), and a tight closed-form lower bound and asymptotic value of the outage probability over Rayleigh fading channels are obtained. Simulation results demonstrate that the tight closed-form lower bound of the outage probability very closely matches with simulated ones in the whole SNR region, and the asymptotic results provide good tight approximations to the simulation ones, especially in the high SNR region.

• 한국통신학회논문지
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• 제33권10A호
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• pp.972-979
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• 2008

양방향 중계 채널 (two-way relay channel)은 2개의 단말이 중계기 (relay)의 도움을 받아 양방향의 정보를 주고 받는 협력 통신 (cooperative communication) 채널이다. 기존의 협력 통신에서는 중계기가 시간 또는 주파수 자원을 나누어 양방향으로 신호를 송신하지만, 네트워크 부호화 (network coding)를 사용한 양방향 중계 채널에서는 중계기가 동일 자원을 사용하여 두 단말로 신호를 동시에 송신하므로 기존 기법보다 높은 통신용량을 얻을 수 있다. 본 논문에서는 ARQ환경에서 네트워크 부호화를 사용한 헙력통신 프로토콜을 보이고, 이를 스테이트 다이어그램 (state diagram) 을 이용하여 성능을 분석하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제22권1호
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• pp.140-146
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• 2018

최근 실내조명으로 사용하는 LED(Light Emitting Diode)와 무선통신 기술을 융합한 가시광통신이 주목받고 있다. 하지만 가시광 통신은 광 신호를 측정할 수 있는 커버리지 내에서만 통신이 가능하고, 비가시선 영역에서 통신이 단절되는 현상이 발생한다. 본 논문에서는 가시광 통신의 커버리지 확장과 비가시선 영역에서 통신 단절 현상 개선을 위해 VLC(Visible Light Communication) 릴레이 모듈을 제안한다. 제안하는 VLC 릴레이 모듈은 송신기로부터 전달받은 패킷을 VLC 릴레이 모듈 및 수신기로 전송한다. 1개의 VLC 송신기와 3개의 VLC 릴레이 모듈을 설치하여 실험을 진행하였으며, VLC 릴레이 모듈의 증가에 따른 통신 커버리지 확장과 비가시선 영역에서 통신 단절 현상 개선을 확인하였다. 또한, 이중 샘플링 기법을 사용하여 광 신호 측정 성능이 2.4배 향상됨을 확인하였다.

• 한국정보통신설비학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신설비학회 2009년도 정보통신설비 학술대회
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• pp.329-332
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• 2009

In this paper, performance of cooperative communication system is analyzed with various relay conditions for mobile communication system using OFDM. We research mainly on the performance analysis of amplify-and-forward scheme. First, we analyzed the diversity gain between the number of antenna on the relay is one and two. And then, in this paper, we analyzed difference of the performance with distance between relay and mobile. Amplify-and-forward scheme has the problem that the noise components are also amplified in low sinal-to-noise (SNR) condition. The results of this paper can be applicable to the cooperative relay systems.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제21권3호
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• pp.509-515
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• 2017

본 논문에서는 다수의 릴레이가 존재하는 협력 통신 환경에서 릴레이 노드들의 신뢰도 정보를 이용한 릴레이 선택 기법을 고려한다. 먼저, 신뢰도에 따라 릴레이 노드들이 송신단의 정보 전송을 도와주는 경우와 전송을 도와주지 않는 경우 모두를 고려한 정보 전송률의 기댓값을 유도한다. 다음으로 주어진 신뢰도 정보를 이용하여 수신단에서 달성 가능한 정보 전송률의 기댓값을 최대화하는 릴레이 선택 기법을 제안한다. 마지막으로 시뮬레이션을 통하여 제안하는 릴레이 선택 기법이 릴레이 노드의 신뢰도 정보를 이용하지 않는 기존의 릴레이 선택 기법과 비교하여 더 우수한 성능을 나타냄을 보인다.