• 전기전자학회논문지
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• 제22권2호
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• pp.402-407
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• 2018

효과적인 링크선택은 릴레이 네트워크의 성능을 결정짓는 중요한 기술적 이슈이다. 본 논문은 릴레이 버퍼의 상태와 릴레이 링크 상태 뿐만 아니라 유저 버퍼의 상태까지 고려한 링크선택 방안을 제시하고 그 성능을 분석하기 위한 마코프 체인 기반의 분석 모델을 제시하였다. 이를 통해 릴레이 네트워크의 쓰루풋과 지연 성능을 평가하였다.

• ETRI Journal
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• 제39권5호
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• pp.729-736
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• 2017

This work investigates secure cluster-aided multi-hop randomize-and-forward networks. We present a hop-by-hop multi-hop transmission scheme with relay selection, which evaluates for each cluster the relays that can securely receive the message. We propose an analytical model to derive the secure connectivity probability (SCP) of the hop-by-hop transmission scheme. For comparison, we also analyze SCPs of traditional end-to-end transmission schemes with two relay-selection policies. We perform simulations, and our analytical results verify that the proposed hop-by-hop scheme is superior to end-to-end schemes, especially with a large number of hops or high eavesdropper channel quality. Numerical results also show that the proposed hop-by-hop scheme achieves near-optimal performance in terms of the SCP.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제46권2호
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• pp.11-17
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• 2009

본 논문은 공평성 제한(fairness constraint)이 존재하는 재생(regenerative) 직교 주파수 분할 다중 접속 (OFDMA: Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 중계 네트워크(relay network)에서 새로운 적응 중계기 선택(adaptive relay selection) 기법을 제안한다. 제안된 기법에서 K 개의 중계기 중 시스템 용량(system capacity)을 최대화하는 M 개의 중계기를 선택한다. 선택된 중계기 사이에서는 공평성 제한을 만족하면서 시스템 성능 열화(system performance degradation)를 최소화하도록 부반송파를 재할당(subcarrier reallocation)한다. 그런 다음 보다 향상된 성능을 얻기 위해 워터필링(water-filling) 방법을 통한 적응적 전력할당이 이루어진다. 시스템 용량과 공평성 사이의 트레이드오프(trade-off) 관계를 이용하여 제안된 기법의 개선 방법 또한 연구되었다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2015년도 춘계학술대회
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• pp.108-110
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• 2015

본 논문은 Delay Tolerant Networks(DTN)에서 이동노드의 속도, 방향과 같은 속성정보를 활용하여 이동노드의 상황에 따른 최적의 중계노드를 선정하는 기법을 제안한다. 중계노드의 이동성에 의하여 데이터 패킷을 전달함으로써 목적노드와 상이한 이동성의 중계노드가 선정되면, 전송 지연시간 및 패킷 손실이 자주 발생하였다. 따라서 본 논문에서는 전송 지연시간 및 패킷 손실이 증가하는 문제를 극복하기 위해, 이동노드의 속성정보를 활용하여 중계노드를 선정하는 기법을 제안한다. 제안하는 알고리즘은 서로 다른 이동노드가 접근하면 서로의 속도, 방향과 같은 속성정보를 교환한다. 또한 이동노드의 속성정보를 통해 각 이동노드의 상황을 인지하고 분석함으로써 목적노드에게 효율적으로 데이터를 전달 할 수 있는 중계노드를 선정하게 된다. 주어진 모의 실험결과 이동 노드의 속성정보를 활용하여 중계노드를 선정함으로써 패킷 전송률 측면에서 기존의 연구결과보다 향상된 결과를 보여주었다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제15권1호
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• pp.45-53
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• 2013

Multi-hop cellular networks (MCNs), which reduce the transmit power, mitigate the inter-cell interference, and improve the system performance, have been widely studied nowadays. The relay selection scheme is a key technique that achieves these advantages, and inappropriate relay selection causes frequent relay switchings, which deteriorates the overall performance. In this study, we analyze the conditions for relay switching in MCNs and obtain the expressions for the relay switching rate and relay activation time. Two mobile-based relay selection schemes are proposed on the basis of this analysis. These schemes select the relay node with the longest relay activation time and minimal relay switching rate through mobility prediction of the mobile node requiring relay and available relay nodes. We compare the system performances via simulation and analyze the impact of various parameters on the system performance. The results show that the two proposed schemes can obtain a lower relay switching rate and longer relay activation time when there is no reduction in the system throughput as compared with the existing schemes.

• 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.

• ETRI Journal
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• 제34권1호
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• pp.102-105
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• 2012

To serve the growing demand of the bidirectional information exchange, we propose a single relay selection (RS) scheme for physical-layer network coding (PNC) in a bidirectional cooperative network consisting of two sources and multiple relays. This RS scheme selects a single best relay by maximizing the bottleneck of the capacity region of both information flows in the bidirectional network. We show that the proposed RS rule minimizes the outage probability and that it can be used as a performance benchmark for any RS rules with PNC. We derive a closed-form exact expression of the outage probability for the proposed RS rule and show that it achieves full diversity gain. Finally, numerical results demonstrate the validity of our analysis.

• 한국통신학회논문지
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• 제40권10호
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• pp.1934-1936
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• 2015

본 논문은 협력 통신에서 중첩변조를 활용한 최적의 중계단 선정 및 적응적 전송률 향상 기법을 제안한다. 중첩변조를 활용한 중계단 선정 신호를 활용해 최적의 중계단을 선정함과 동시에 채널 상태를 추정하여 중첩되는 신호의 수를 결정하여 채널 상태에 따라 적응적으로 전송률을 향상시키는 기법을 제안한다.

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

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2008년도 하계종합학술대회
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• pp.219-220
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• 2008

We proposes an adaptive relay selection scheme for a regenerative (OFDMA) relay network with fairness constrains. The proposed scheme selects the best relays out of a set of potential relays to maximize system capacity. Among these selected relays, subcarriers are reallocated to satisfy fairness constraints as well as to minimize the decrease of the system capacity. The simulation results show that the proposed scheme achieves significant performance improvement over direct transmission and opportunistic relaying with OFDM (OR-OFDM).