• 한국통신학회논문지
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• 제34권5A호
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• pp.408-413
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• 2009

본 논문에서는 평균제곱오차(mean-square-error)를 최소화하며, 여러 사용자 양방향 통신(bidirectional communications)을 지원하는, 증폭-후-전달(amplify-and-forward) 중계기의 송수신 가중치 행렬을 제안한다. 또한, 시스템 전송량을 최대화하는 각 사용자 빔포밍(beamforming) 벡터를 설계한다. 모의실험을 통해 제안한 중계기 가중치로 여러 사용자간 상호채널간섭(co-channel interference)과 양방향 통신에서 발생하는 자기간섭(self-interference)을 효과적으로 줄일 수 있음을 보이고, 또한, 제안한 빔포밍 방식이 공간 다중화(spatial multiplexing) 방식에 비해 증폭-후-전달 중계기 양방향 통신에 적합함을 확인하였다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제11권6호
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• pp.70-80
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• 2012

본 논문에서는 전체 채널 정보와 부분 채널 정보를 이용하여 중계 노드를 선택하는 각각의 증폭 후 전달 중계 시스템을 고려한다. 여기서, 소스 노드와 목적지 노드간의 직접 통신 링크를 고려한다. 그리고, 전체 채널 정보와 부분 채널 정보를 이용하여 중계 노드를 선택하는 각각의 증폭 후 전달 중계 시스템에 대한 아웃티지 확률을 레일레이 페이딩 채널을 가정하여 분석한다. 특히, 각각의 시스템에 대하여 정확한 아웃티지 확률과 아웃티지 확률의 하한, 그리고 점근적인 아웃티지 확률 식들을 유도한다. 또한, 전체 채널 정보와 부분 채널 정보를 이용하여 중계 노드를 선택하는 각각의 증폭 후 전달 중계 시스템에 대하여 얻을 수 있는 코딩 이득을 제시한다. 수치적 결과를 통해, 모든 분석 표현식들을 검증하고, 첫 번째와 두 번째 홉의 평균 채널 전력이 상이한 경우와 중계 노드의 수가 상이한 경우에 대하여 각각의 시스템에 대한 코딩 이득을 비교한다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제6권6호
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• pp.1606-1626
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• 2012

This paper investigates the performance of an amplify-and-forward (AF) two-way relaying system with antenna correlation. The system consists of two multiple-antenna sources, which exchange information via the aid of a single-antenna relay. In particular, we derive the exact outage probability expression. Furthermore, we provide a simple, tight closed-form lower bound for the outage probability. Based on the lower bound, we obtain the closed-form asymptotic outage probability and the average symbol error rate expressions at high signal-to-noise ratio (SNR), which reveal the system's diversity order and coding gain with antenna correlation. To investigate the system's throughput performance with antenna correlation, we also derive a closed-form lower bound for the average sum-rate, which is quite tight from medium to high SNR regime. The analytical results readily enable us to obtain insight into the effect of antenna correlation on the system's performance. Extensive Monte Carlo simulations are conducted to verify the analytical results.

• 한국통신학회논문지
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• 제37권2B호
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• pp.87-96
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• 2012

본 논문에서는 2-홉 릴레이 시스템에서 릴레이 노드와 목적지 노드가 모두 임의의 수를 갖는 간섭원들의 영향을 받는 상황을 고려한다. 특히 릴레이 채널과 액세스 채널, 그리고 간섭 채널들이 모두 레일리 페이딩을 겪는다고 가정할 때, 증폭-후-전달(amplify-and-forward: AF) 릴레이 시스템의 불능 확률에 대한 정확한 수식을 도출하고, 나아가 불능 확률의 상한 식(upper bound)과 하한 식(lower bound)을 도출한다. 또한 도출된 불능 확률의 상한 식과 하한 식을 이용하여 AF 릴레이 시스템의 비트 오류율 성능에 대한 상한 식과 하한 식을 도출한다. 그리고 도출된 AF 릴레이 시스템의 불능 확률과 비트 오류율 성능에 대한 상한 식과 하한 식의 정확도를 모의실험을 통해 확인한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제33권4A호
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• pp.418-425
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• 2008

분산 다중 안테나 기반의 상호협력 통신(cooperative MIMO)을 구현하기 위해 대역 효율성 있는 두 가지 방식의 상호협력 전송 프로토콜을 제안하고 비교 분석한다. 같은 시분할 슬롯에 전송된 모든 심볼들 간에 간섭이 없다고 가정한 경우에 대해 각 전송 프로토콜의 BER 성능을 AF (Amplify-and-Forward)와 DF (Decode-and-Forward) 방식에서 각각 분석한다. 수학적 분석과 모의실험 결과를 통해 제안한 전송 방식이 직접 전송 방식(direct transmission)에 비해 대역폭을 추가로 사용하지 않고 많은 이득이 있음을 보여준다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제15권1호
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• pp.365-382
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• 2021

This paper proposes a novel two-way relaying (TWR) approach for a two-relay wireless network based on non-orthogonal multiple access (NOMA), where two terminals exchange messages with a cellular base station (BS) via two intermediate relay stations (RSs). We propose a NOMA-based TWR approach with two relaying schemes, i.e., amplify-and-forward (AF) and decode-and-forward (DF), referred to as NOMA-AF and NOMA-DF. The sum-rate performance of our proposed NOMA-AF and NOMA-DF is analyzed. A closed-form sum-rate upper bound for the NOMA-AF is obtained, and the exact ergodic sum-rate of NOMA-DF is also derived. The asymptotic sum-rate of NOMA-AF and NOMA-DF is also analyzed. Simulation results show that the proposed scheme outperforms conventional orthogonal multiple access based transmission schemes. It is also shown that increasing the transmit power budget of the relays only cannot always improve the sum-rates.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제11권3호
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• pp.53-58
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• 2011

통신 시스템에서 수신 성능을 향상시키는 방법으로 MIMO 기술이 활발히 연구되고 있다. 하지만 최근 소형화되어 가는 대부분의 무선 단말기는 사이즈, 비용, 하드웨어의 복잡성 등의 이유로 적용할 수 있는 안테나의 개수에 한계를 가진다. 이에 따라 개발된 협력통신은 단일 안테나를 가지는 다수의 단말기들이 가상의 MIMO 환경을 구현함으로써 다이버시티 이득을 얻을 수 있다. 하지만 협력통신은 다이버시티를 얻기 위해 스펙트럼 효율성을 저하시키며, 이를 극복할 수 있는 방법으로 증분 중계기법을 이용한다. 본 논문에서는 증분 중계기법을 이용하는 다양한 시스템 모델을 고려하며, 고려된 시스템 모델이 최적의 성능을 얻을 수 있는 중계기 위치를 연구한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제39A권7호
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• pp.404-412
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• 2014

이동 단말기에 다중 안테나를 장착하는 것은 단말기의 크기와 전력 소모 문제로 현실적인 어려움을 안고 있다. 본 논문에서는 셀룰러 네트워크에서 단일 안테나를 가지는 이동 단말기의 전송 용량 증대를 위해, 다중안테나 통신 (MIMO)을 통해서 얻을 수 있는 선형적인 전송 용량 증대를 달성하는 신호 중계 기반 분산 다중 안테나기법을 제안하고 성능을 분석한다. 분산 다중안테나 시스템을 위한 단말 간 신호 중계에 증폭 후 전달 기법(Amplify-and-Forward)을 사용할 경우에 비해 양자화 후 전달 (Quantize-Map-and-Forward) 기법을 사용하는 경우, 처리율 측면에서 보다 우수한 성능을 달성할 수 있음을 실험을 통해서 보인다. 또한, 선형적 전송 용량 증대폭을 보다 향상시키기 위해 양자화 후 전달 중계 방식을 활용하여 다중접속채널을 구성하는 방법을 제안하고, 이러한 다중접속채널 구성이 가능한 조건을 충족시키기 위한 단말기 선택을 가능하게 하는 후보 이동 단말기 수를 분석하였다. 이러한 분산 다중 안테나 통신 기법은 셀룰러 시스템에서 지역적으로 분리된 클러스터들을 서비스하기 때문에 주파수 재사용을 가능하게 하며, 이로 인해 클러스터의 숫자에 비례하는 전체 셀룰러 용량 증대에 기여한다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제22권1호
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• pp.24-29
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• 2011

네트워크 부호화를 이용한 양 방향 중계 기법은 기존의 단 방향 중계 프로토콜보다 송신 시간을 줄임으로써 전송량을 높일 수 있는 장점을 가지며, 부호화 협력 프로토콜은 물리층에서 이루어지는 부호화를 적용한 알고리즘으로 프로토콜의 신뢰성을 높일 수 있는 장점을 가진다. 본 논문에서는 이러한 두 프로토콜의 장점을 결합한 양 방향 중계 네트워크에서의 부호화 협력 프로토콜을 제안하였다. 제안하는 프로토콜이 기존의 양 방향 증폭후 재전송 프로토콜보다 우수한 신뢰성과 전송량을 가지며, 기존의 양 방향 하이브리드 복호 후 재전송 프로토콜과 동일한 전송량을 가지면서 보다 우수한 신뢰성을 가짐을 시뮬레이션 결과를 통해 증명한다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제9권9호
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• pp.3412-3431
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• 2015

This paper considers the effect of co-channel interference on hybrid satellite-terrestrial relay network. In particular, we investigate the problem of amplify-and-forward (AF) relaying in hybrid satellite-terrestrial link, where the relay is interfered by multiple co-channel interferers. The direct link between satellite and terrestrial destination is not available due to masking by surroundings. The destination node can only receive signals from satellite with the assistance of a relay node situated at ground. The satellite-relay link is assumed to follow the shadowed Rice fading, while the channels of interferer-relay and relay-destination links experience Nakagami-m fading. For the considered AF relaying scheme, we first derive the analytical expression for the moment generating function (MGF) of the output signal-to-interference-plus-noise ratio (SINR). Then, we use the obtained MGF to derive the average symbol error rate (SER) of the considered scenario for M-ary phase shift keying (M-PSK) constellation under these generalized fading channels.