• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제9권11호
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• pp.4483-4501
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• 2015

In this paper, we investigate a security transmission scheme at the physical layer for cooperative wireless relay networks in the presence of a passive eavesdropper. While the security scheme has been previously investigated with perfect channel state information(CSI) in the presence of a passive eavesdropper, this paper focuses on researching the robust cooperative relay beamforming mechanism for wireless relay networks which makes use of artificial noise (AN) to confuse the eavesdropper and increase its uncertainty about the source message. The transmit power used for AN is maximized to degrade the signal-to-interference-plus-noise-ratio (SINR) level at the eavesdropper, while satisfying the individual power constraint of each relay node and worst-case SINR constraint at the desired receiver under a bounded spherical region for the norm of the CSI error vector from the relays to the destination. Cooperative beamforming weight vector in the security scheme can be obtained by using S-Procedure and rank relaxation techniques. The benefit of the proposed scheme is showed in simulation results.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제9권10호
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• pp.3908-3920
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• 2015

In this paper, performance analysis of full-duplex (FD) relay selection under decode-and-forward (DF) relaying mode is carried out by taking into account several critical factors, including the distributions of the received signal-to-noise ratio (SNR) and the outage probability of wireless links. The tradeoff between the FD and half-duplex (HD) modes for relay selection techniques is also analyzed, where the former suffers from the impact of residual self-interference, but the latter requires more channel resources than the former (i.e., two orthogonal channels are required). Furthermore, the impact of optimal power allocation (OPA) on the proposed relay-selection scheme is analyzed. Particularly, the exact closed-form expressions for outage probability of the proposed scheme over Rayleigh fading channels are derived, followed by validating the proposed analysis using simulation. Numerical results show that the proposed FD based scheme outperforms the HD based scheme by more than 4 dB in terms of coding gain, provided that the residual self-interference level in the FD mode can be substantially suppressed to the level that is below the noise power.

• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제15권1호
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• pp.21-27
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• 2017

In this research, we study the outage probability for distributed space-time coding-based cooperative (DSTC) systems with amplify-and-forward relaying over Rayleigh fading channels with a high temporal correlation where the direct link between the source and the destination is available. In particular, we derive the upper and lower bounds of the outage probability as well as their corresponding asymptotic expressions. In addition, using only the average channel powers for the source-to-relay and relay-to-destination links, we propose an efficient power allocation scheme between the source and the relay to minimize the asymptotic upper bound of the outage probability. Through a numerical investigation, we verify the analytical expressions as well as the effectiveness of the proposed efficient power allocation. The numerical results show that the lower and upper bounds tightly correspond to the exact outage probability, and the proposed efficient power allocation scheme provides an outage probability similar to that of the optimal power allocation scheme that minimizes the exact outage probability.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제17권6호
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• pp.687-696
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• 2014

An integrated ship area network has functionality of remote control and autonomous management of various sensors and instruments embedded or boarded in a ship. For such environment, an wireless bridge is essential to transmit control and/or managing information to sensors or instruments from a central integrated ship area network station. In this paper, one of reliable schemes of WiMedia based wireless bridge using relay cooperative transmission using WiMedia distributed MAC protocol is proposed to increase a communication reliability between cluster headers, irrespective of channel variation. Simulation results show that the proposed wireless bridge using relay cooperative transmission scheme increases communication reliability.

• 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.

• 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.

• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제5권5호
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• pp.103-108
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• 2016

본 논문에서는 멀티 홉 릴레이 네트워크에서 기지국(base station), 중계국(relay station)과 각 단말(mobile station)간의 전송률(throughput)을 향상시킬 수 있는 자원 할당 방법과 간섭을 겪는 단말들의 간섭을 최소화하여 모든 단말의 전송률을 보장하는 방법을 제안하고 있다. 멀티 홉 릴레이 시스템에서 기지국과 릴레이가 주파수 자원을 공유할 수 있으므로 간섭에 취약한 단말들이 생길 수 있다. 본 논문에서는 각 단말의 신호대 잡음 간섭 비(signal to interference plus noise ratio)를 이용하여 엑세스 영역(access zone)과 릴레이 영역(relay zone)의 경계를 동적으로 조절하는 기법과 함께 간섭에 취약한 단말을 분류하고 이를 관리하는 기법을 제안한다. 성능 평가를 통해 제안하는 기법이 무선자원 사용의 효율성을 향상하고 각 단말들의 공평성을 보장하며 네트워크 전체 성능을 향상시키는 것을 확인하였다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제12권4호
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• pp.31-36
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• 2012

본 논문에서는 인지무선통신에서 중요한 기술 중 하나인 스펙트럼 센싱의 Hidden node의 문제나 셀룰라 시스템에서 셀 경계에서 CPE(Customer Premises equipments)의 낮은 SNR(Signal to Noise Ratio)로 인한 센싱 성능 저하를 해결하기 위해 CPE들의 협력 릴레이 기법을 사용한 협력 스펙트럼 센싱을 제안하고 검출확률 성능을 분석한다. 송신단과 수신단 사이의 릴레이(Relay) 적용된 협력 스펙트럼 센싱은 가상의 공간 다이버시티이득(Spatial Diversity Gain)을 얻을 수 있어 센싱 성능이 향상된다. 협력 통신 기법 중 다중안테나를 적용한 AF(Amplify and Forward) 고정형 중계기를 사용하여 다이버시티이득을 얻는 시스템 모델을 제안하고, 검출 성능 향상을 분석한다.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제7권1호
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• pp.7-12
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• 2012

본 논문에서는 인지무선통신에서 중요한 기술 중 하나인 스펙트럼 센싱의 Hidden node의 문제나 셀룰라 시스템에서 셀 경계에서 CPE(Customer-Primise equipments)의 낮은 SNR(Signal to Noise Ratio)로 인한 센싱 성능 저하를 해결하기 위해 CPE들의 협력릴레이 기법을 사용한 협력 스펙트럼 센싱을 제안하고 검출확률 성능을 분석한다. 송신단과 수신단 사이의 릴레이(Relay) 적용된 협력 스펙트럼 센싱은 가상의 공간 다이버시티이득(Spatial Diversity Gain)을 얻을 수 있어 센싱 성능이 향상된다. 협력 통신 기법 중 AF(Amplify and Forward)와 DF(Decoded and Forward)방식이 대표적이다. 따라서 이 두가지 협력통신 기법을 적용하여 협력스펙트럼 센싱의 검출확률의 성능을 비교하고 분석한다.

• 한국항행학회논문지
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• 제12권6호
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• pp.598-603
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• 2008

릴레이 시스템은 차세대 무선통신시스템에서 고속하향통신과 서비스 커버리지 확장을 실현하기 위한 주요 기술이다. 본 논문에서는 직교주파수다중화변조 기반에서 계층변조를 사용하는 릴레이 시스템을 위한 효율적인 전송방식을 제안한다. 본 전송방식은 기지국 전력의 큰 증가 없이 셀 외곽지역의 사용자들에게 셀 내에 위치한 사용자들과 같은 고속하향통신을 제공할 수 있다. 전산모의실험을 통해서 제안 전송방식의 성능을 계층변조가 적용되지 않은 기존 방식과 비교 분석하며, 그 결과 제안 전송방식이 일대일전송 및 일대다중전송의 경우 모두 기존방식에 비해서 기지국 전력사용 측면에서 우수한 성능을 보임을 확인한다.