• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제11권6호
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• pp.15-21
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• 2011

애드혹 네트워크에서는 협동 다이버시티를 적용하여 네트워크의 전력소모를 줄이고, 통달거리의 확장 및 시스템의 성능을 향상시키고 있다. 그러나 가장 큰 신호 대 잡음비(SNR, Signal-to-noise ratio)을 갖는 릴레이를 선택하여 송신하는 선택 릴레이 협동 다이버시티 방식은 느린 페이딩 채널에서 특정 릴레이가 계속 송신하므로 네트워크의 생존시간을 줄이게 된다. 그러므로 최근에 네트워크의 생존 시간을 늘이기 위하여 균일전력 릴레이 선택방식이 연구되었다. 본 논문에서는 소스-릴레이 및 릴레이-목적지간의 수신 신호 대 잡음비가 일정수준 이상이 되는 릴레이를 선택하여 송신할 수 있는 하는 이중 기회전송 협동 다이버시티(DOT, Double opportunistic cooperative diversity) 시스템에 균일전력 릴레이 선택방식을 적용하고 시스템의 성능을 유도하였다. 유도한 결과는 선택결합(SC, Selection combining) 방식과 최대비 합성결합(MRC, Maximal ratio combining) 방식과 비교하였다. 균일전력 릴레이 방식을 사용하였을 때 다른 방식에 비해서 시스템의 성능저하가 있었는데, 이는 네트워크의 생존 시간을 늘이기 위해서 릴레이에 균일한 송신기회를 주었기 때문으로 해석되었다.

• 한국통신학회논문지
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• 제36권12B호
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• pp.1565-1573
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• 2011

본 논문에서는 스마트 그리드 응용 등을 타깃으로 한 3상 4선 전력선 채널상의 MIMO-OFDM 광대역 전력선 통신방식 (BPLC broadband power line communication)을 검토하고 성능을 분석한다. 실제전력선 채널 환경을 감안하여 기존의 확정적 페이딩 채널 모델 (Zimmennann 모델, MTL 모델 등) 대신 통계적 전력선 페이딩 채널 모델을 채택한다. 본 논문에서는 3상 4선식 전력선을 이용한 $2{\times}2$ MIMO 및 $3{\times}3$ MIMO 방식을 설계하며, 특별히 MIMO 채널 내 안테나 링크 간 크로스 토크의 유무에 따른 전송 용량 손실과 이에 의거한 시스템 성능 분석을 실시한다. 부반송파 간 주파수간섭을 줄여주기 위해 공간주파수 부호화 전송방식을 채택하며 전력선 채널에 적합한 최대비 합성법 (MRC maximum ratio combining)으로 다중 안테나 및 다중 경로 페이딩 다이버시티 이득을 얻는다. 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 임펄스 잡음지수의 변화, 용량 손실 비율의 변화, 서로 다른 수신 신호 합성기법 (최대비 합성, 등가이득 합성, 선택적 함성)에 따른 시스템 성능을 비교분석한다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제11권4호
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• pp.1889-1910
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• 2017

This paper investigates a protocol so-called Adaptive Harvest Then Transmit (AHTT) for wireless powered communication networks (WPCNs) in multiple-input single-output (MISO) downlink systems, which assists in transmitting signals from a multi-antenna transmitter to a single-antenna receiver. Particularly, the power constrained relay is supplied with power by utilizing radio frequency (RF) signals from the source. In order to take advantage of multiple antennas, two different linear processing schemes, including Maximum Ratio Combining (MRC) and Selection Combination (SC) are studied. The system outage capacity and ergodic capacity are evaluated for performance analysis. Furthermore, the optimal power allocation is also considered. Our numerical and simulation results prove that the implementation of multiple antennas helps boost the energy harvesting capability. Therefore, this paper puts forward a new way to the energy efficiency (EE) enhancement, which contributes to better system performance.

• Journal of Communications and Networks
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• 제9권1호
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• pp.67-74
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• 2007

The performance of dual diversity receivers operating over correlated Ricean fading channels is analyzed. Using a previously derived rapidly converging infinite series representation for the bivariate Ricean probability density function, analytical expressions for the statistics of dual-branch selection combining, maximal-ratio combining, and equal-gain combining output signal-to-noise ratio (SNR) are derived. These expressions are employed to obtain novel analytical formulae for the average output SNR, amount of fading, average bit error probability, and outage probability. The proposed mathematical analysis is used to study various novel performance evaluation results with parameters of interest the fading severity, average input SNRs, and the correlation coefficient. The series convergence rate is also examined verifying the fast convergence of the analytical expressions. The accuracy of most of the theoretical performance evaluation results are validated by means of computer simulations.

• 한국통신학회논문지
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• 제39A권9호
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• pp.535-547
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• 2014

상향링크 SIMO(Single Input Multiple Output) 시스템의 SC-FDMA 기법에서 공간 및 주파수 다이버시티 이득에 따른 BER(Bit Error Ratio) 성능 변화를 분석한다. 본 논문에서 분석한 주요내용은 다음과 같다. 첫째, 공간 다이버시티 컴바이닝과 주파수 다이버시티 컴바이닝을 동시에 수행할 수 있는 통합된 시스템과 공간 다이버시티 컴바이닝과 주파수 다이버시티 컴바이닝을 순서대로 수행하는 단계별 시스템이 동등한 성능을 가지는 것을 확인한다. 단계별 시스템의 주파수 다이버시티 컴바이닝 기법과 통합된 시스템의 다이버시티 컴바이닝 기법이 동일할 때, 단계별 시스템에서 주파수 다이버시티 컴바이닝보다 공간 다이버시티 컴바이닝을 선행하면서 공간 다이버시티 컴바이닝 기법을 MRC(Maximal Ratio Combining)로 하면 두 시스템의 성능이 동일함을 신호 모형화 결과를 통해 증명한다. 둘째, 신호 모형화 결과와 BER 실험 결과를 통해 공간 다이버시티 이득과 주파수 다이버시티 이득이 각각 성능에 어떤 영향을 미치는지 분석한다. 부반송파 개수가 증가함에 따라 주파수 다이버시티 이득이 증가함을 알 수 있고 이는 주파수 다이버시티 기법이 ZF(Zero Forcing)일 때의 성능과 MMSE(Minimum Mean Square Error)일 때의 성능 차이는 유지하면서 높은 SNR(Signal to Noise Ratio) 영역의 성능 향상에 영향을 미치는 것을 보인다. 그리고 수신안테나 개수의 증가는 공간 다이버시티 이득을 증가시키며 공간 다이버시티 이득의 증가는 모든 SNR 영역의 성능을 향상시키면서 주파수 다이버시티 컴바이닝이 ZF일 때와 MMSE일 때의 성능 차이를 줄이는데 영향을 미침을 보여준다. 마지막으로, 공간 다이버시티 이득이 신호 모형화 유도과정에서 어떤 영향을 미치는지 분석하여 수신안테나 개수가 6개 이상이면 주파수 다이버시티 컴바이닝을 ZF으로 했을 때의 성능이 MMSE로 했을 때의 성능을 대체할 수 있음을 확인할 수 있다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제9권11호
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• pp.4623-4643
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• 2015

This paper considers physical-layer security protocols in multicast cognitive radio (CR) networks. In particular, we propose dual-hop cooperative decode-and-forward (DF) and randomize-and-forward (RF) schemes using partial relay selection method to enhance secrecy performance for secondary networks. In the DF protocol, the secondary relay would use same codebook with the secondary source to forward the source's signals to the secondary destination. Hence, the secondary eavesdropper can employ either maximal-ratio combining (MRC) or selection combining (SC) to combine signals received from the source and the selected relay. In RF protocol, different codebooks are used by the source and the relay to forward the source message secretly. For each scheme, we derive exact and asymptotic closed-form expressions of secrecy outage probability (SOP), non-zero secrecy capacity probability (NzSCP) in both independent and identically distributed (i.i.d.) and independent but non-identically distributed (i.n.i.d.) networks. Moreover, we also give a unified formula in an integral form for average secrecy capacity (ASC). Finally, our derivations are then validated by Monte-Carlo simulations.

• ETRI Journal
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• 제46권3호
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• pp.446-460
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• 2024

In this paper, we mathematically investigate a downlink non-orthogonal multiple access (NOMA) system for short-packet communications (SPC) in which the near users are used as full-duplex (FD) relays to forward intended signals from the source to a far user. In addition, partial relay selection is employed to enhance the performance of the FD relays under the impact of imperfect interference cancellation. At the far user, selection combining (SC) or maximal ratio combining (MRC) is employed to combine the signals received from the source and the selected FD relay. The analytical expressions for the average block error rate (BLER) of two users over flat Rayleigh fading channels are derived. Furthermore, closed-form asymptotic expressions of the average BLERs at the near and far users in high signal-to-noise ratio (SNR) regimes are obtained. The numerical results show that the analytical BLERs of the near user and far user closely match the simulation results.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제16권1호
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• pp.61-67
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• 2016

기회전송 증가 릴레이 시스템은 무선채널의 페이딩을 효과적으로 극복하고 무선 자원을 효율적으로 사용할 수 있는 장점을 갖는다. 그러나 지금까지 기회전송 증가 릴레이 시스템 연구에서는 릴레이의 위치가 공간적으로 고정되어 있는 것을 가정하였다. 일반적으로 모바일 환경에서는 사용자 터미널이 릴레이로 사용되는데, 사용자 터미널은 계속해서 움직이기 때문에 고정된 릴레이를 가정하는 것은 현실적이지 않다. 따라서 본 논문은 공간적으로 랜덤하게 분포된 사용자 터미널의 위치를 포아송 포인트 프로세스 (Poisson point process)로 모델링하고, 기회전송 증가 릴레이 시스템의 성능을 유도하였다. 유도 결과 릴레이가 랜덤하게 분포된 경우에도 릴레이가 고정된 경우와 마찬가지로 시스템의 성능이 향상되었으며, 릴레이의 밀도와 송수신 각도가 시스템의 성능에 영향을 주는 것을 알 수 있었다. 또한 최대비 결합과 선택결합 수신방법에 따른 시스템의 성능을 비교하였다.