• 한국정보통신학회논문지
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• 제16권7호
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• pp.1397-1405
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• 2012

협력통신용 MAC 프로토콜은 주파수 자원이 한정된 무선통신망에서 프레임 전송속도를 증가시키는데 매우 중요한 역할을 담당한다. 본 논문에서는 협력통신용 MAC 프로토콜 기법에서 매우 중요한 협력노드를 선정하는 방법에 대하여 연구를 수행하였으며, 선행연구로서 기존에 제안된 도움노드 선정기법들을 컴퓨터 모의실험을 통해 성능평가를 직접 수행하여 성능결과를 서로 비교하였고, 각 기법의 장단점을 분석하였다. 성능평가 척도로는 시스템 처리량을 사용하였으며, 각 통신노드는 IEEE 802.11b 무선 랜 프로토콜을 사용하여 주어진 통신영역 내에서 자유롭게 이동하는 random way point 이동성 모델을 사용하였다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제11권9호
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• pp.4180-4196
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• 2017

In this paper, we analyze average capacity of an amplify-and-forward (AF) cooperative communication system model in multi-relay multiuser networks. In contrast to conventional cooperative networks, relays in the considered network have no embedded energy supply. They need to rely on the energy harvested from the signals broadcasted by the source for their cooperative information transmission. Based on this structure, a two-step selection scheme is proposed considering both channel state information (CSI) and battery status of relays. Assuming each relay has infinite or finite energy storage for accumulating the energy, we use the infinite or finite Markov chain to capture the evolution of relay batteries and certain simplified assumptions to reduce computational complexity of the Markov chain analysis. The approximate closed-form expressions for the average capacity of the proposed scheme are derived. All theoretical results are validated by numerical simulations. The impacts of the system parameters, such as relay or user number, energy harvesting threshold and battery size, on the capacity performance are extensively investigated. Results show that although the performance of our scheme is inferior to the optimal joint selection scheme, it is still a practical scheme because its complexity is much lower than that of the optimal scheme.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제7권9호
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• pp.2081-2100
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• 2013

In this paper, we propose a cooperative hybrid spectrum sharing protocol by jointly considering interweave (opportunistic) and underlay schemes. In the proposed protocol, secondary users can access the licensed spectrum along with the primary system. Our network scenario comprises a single primary transmitter-receiver (PTx-PRx) pair and a group of M secondary transmitter-receiver (STx-SRx) pairs within the transmission range of the primary system. Secondary transmitters are divided into two groups: active and inactive. A secondary transmitter that gets an opportunity to access the secondary spectrum is called "active". One of the idle or inactive secondary transmitters that achieves the primary request target rate $R_{PT}$ will be selected as a best decode-and-forward (DF) relay (Re) to forward the primary information when the data rate of the direct link between PTx and PRx falls below $R_{PT}$. We investigate the ergodic capacity and outage probability of the primary system with cooperative relaying and outage probability of the secondary system. Our theoretical and simulation results show that both the primary and secondary systems are able to achieve performance improvement in terms of outage probability. It is also shown that ergodic capacity and outage probability improve when the active secondary transmitter is located farther away from the PRx.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제44권5호
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• pp.85-91
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• 2007

본 논문에서는 위상 피드백을 사용하는 다중 사용자를 위한 증폭재전송 협동 다이버시티 기법을 소개한다. 시뮬레이션 결과는 위상 피드백을 사용하는 다중 사용자를 위한 증폭재전송 협동 다이버시티 기법이 기존 무선 통신 기법에 비해 향상된 성능을 제공할 뿐 아니라 협동에 참여하는 단말기 수에 따라 다이버시티 이득을 얻음을 보여준다. 제안된 기법은 적은 양의 피드백만으로도 완전한 피드백을 사용한 경우에 근접하는 성능을 제공한다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제21권7호
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• pp.815-822
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• 2010

중계기 선택 기반 양방향 중계 기법은 중계기 수에 따른 선택 다이버시티 이득을 얻을 수 있으며, 기존의 단방향 중계 기법보다 높은 데이터 율을 가진다. 그러나 기존의 중계기 선택 기반 양방향 중계 기법에서는 사용자 간의 직접 통신 링크를 고려하지 않아 협력 통신의 장점인 결합 이득을 얻을 수 없었다. 본 논문에서는 다수의 중계기가 존재하는 네트워크에서 선택 다이버시티 이득과 결합 이득 모두를 얻을 수 있는 기회주의적 협력양방향 중계 기법과 증분형 협력 양방향 중계 기법을 제안한다. 제안하는 두 기법이 중계기 수에 따른 선택 다이버시티 이득과 결합 이득을 모두 얻음으로써 기존의 양방향 중계 기법보다 우수한 성능을 가짐을 시뮬레이션 결과를 통해 증명한다.

• 정보처리학회논문지C
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• 제13C권7호
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• pp.865-872
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• 2006

최근 협력통신은 안테나의 물리적인 배치 없이 공간 다중화를 얻을 수 있는 효과적인 방법으로 많은 주목을 받고 있다. 따라서 협력적인 위치를 가진 다중 안테나 시스템에서 잘 알려진 시공간 블록 코드(STBC, Space Time Block Code)는 분산환경 하의 단일 안테나 사용자들에게도 이용될 수 있다. 본 논문에서는 3/4 시공간블록 코드를 사용한 협력적인 신호 구조를 제안하고, 수학적으로 증명한 전송 전력 제한과 네트워크 기하학을 이용하여 이론상의 BER (Bit Error Ratio) 표현을 유도한다. 다양한 환경에서의 시뮬레이션과 잘 증명된 수학적인 결과는 파트너가 적절한 위치에 있을 때, 직접 전송보다 매우 성능이 우수한 협력 통신을 증명하였다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제13권7호
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• pp.3447-3469
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• 2019

It is well-known that the cooperative communication and error control technology can improve the network performance, but most existing cooperative MAC protocols have not focused on how to cope with the contention process caused by cooperation and how to reduce the bad influence of channel packet error rate on the system performance. Inspired by this, this paper first modifies and improves the basic rules of the IEEE 802.11 Medium Access Control (MAC) protocol to optimize the contention among the multi-relay in a cooperative ARQ scheme. Secondly, a hybrid ARQ protocol with soft combining is adopted to make full use of the effective information in the error data packet and hence improve the ability of the receiver to decode the data packet correctly. The closed expressions of network performance including throughput and average packet transmission delay in a saturated network are then analyzed and derived by establishing a dedicated two-dimensional Markov model and solving its steady-state distribution. Finally, the performance evaluation and superiority of the proposed protocol are validated in different representative study cases through MATLAB simulations.

• 대한전기학회논문지:전력기술부문A
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• 제51권7호
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• pp.311-316
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• 2002

It has been a basic model for the present electric power industry that more than two generators compete, and thereby the market clearing price and the generation schedules are determined through the bid process. In order for this paradigm to be applicable to real electric power systems and markets, it is necessary to reflect many physical and economic constraints related to frequency and transmission in the dispatching schedule. The paper presents an approach to deriving a Nash bargaining solution in a competitive electricity market where multiple generators are playing with the system operator who mitigates the transmission congestion to minimize the total transaction cost. In this study, we take the effect of the line flows and the role of system operator into the Game. Finally, a case study has been demonstrated to verify the proposed cooperative game.

• Journal of Communications and Networks
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• 제18권1호
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• pp.19-26
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• 2016

In this paper, the performance of dual-hop multi-relay maximum ratio transmission (MRT) over Rayleigh flat fading channels is studied with both conventional (all relays participate the transmission) and opportunistic (best relay is selected to maximize the received signal-to-noise ratio (SNR)) relaying. Performance analysis starts with the derivation of the probability density function, cumulative distribution function and moment generating function of the SNR. Then, both approximate and asymptotic expressions of symbol error rate (SER) and outage probability are derived for arbitrary numbers of antennas and relays. With the help of asymptotic SER and outage probability, diversity and array gains are obtained. In addition, impact of imperfect channel estimations is investigated and optimum power allocation factors for source and relay are calculated. Our analytical findings are validated by numerical examples which indicate that multi-relay MRT can be a low complexity and reliable option in cooperative networks.

• 한국전자파학회논문지
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• 제18권4호
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• pp.351-357
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• 2007

본 논문에서는 각 사용자가 전송하고자 하는 신호의 연속적인 겹침(overlapping)을 통하여 기존 협력 신호법이 가지는 2/3 스펙트럼 효율 및 낮은 다이버시티 이득을 동시에 극복할 수 있는 CDMA 기반의 협력 신호 구조를 제안한다. 제안하는 신호 구조는 기지국과 각 사용자에서 연속적인 데이터 복원이 가능하여 최대 다이버시티 이득을 가질 뿐만 아니라 다음 시간을 위한 데이터를 수신하여 거의 "1"의 스펙트럼 효율을 얻을 수 있다. 또한 CDMA의 직교 확산 코드는 사용자의 구분 및 사용자간 채널 상황을 완화시켜 최대화 복호기의 성능을 향상시킬 수 있다. 제안하는 시스템의 성능 분석을 위하여 레일리 페이딩 채널에 백색 잡음이 더해진 채널 환경을 설정하여 컴퓨터 시뮬레이션을 하였다.