• 제목/요약/키워드: relay node

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부분 패킷 중첩 환경에서 물리계층 네트워크 코딩에 관한 연구 (On the Practical Physical-Layer Network Coding with Partially Overlapped Packets)

  • 임현우;정방철;반태원;성길영
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제19권12호
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    • pp.2813-2819
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    • 2015
  • 본 논문에서는 두 노드가 하나의 중계 노드를 통하여 서로 데이터를 주고 받는 양방향 중계 채널에서 물리계층 네트워크 코딩을 적용하여 데이터 전송률을 향상시키는 기술을 고려한다. 특히, 두 노드가 데이터를 중계 노드로 전송할 때 패킷의 길이가 서로 다른 통신 상황을 고려한다. 시뮬레이션 결과를 통하여 두 노드가 전송한 길이가 다른 패킷들의 겹치는 정도에 따라 두 패킷 중 길이가 긴 패킷의 비트오류확률(bit error rate, BER)이 변화하는 것을 확인하였다. 길이가 짧은 패킷의 경우 전체 패킷이 항상 겹치므로 패킷의 겹침 정도와 상관없이 BER이 일정하고 길이가 긴 패킷의 경우 겹침정도가 작을수록 BER 성능이 좋아진다. 네트워크 코드가 적용된 패킷의 BER은 두 패킷 중 높은 BER을 갖는 패킷의 성능에 의존하므로 향상된 BER을 달성하기 위하여 새로운 방식의 전송방식이 필요함을 알 수 있다.

Performance Analysis of Dual-Hop MBST-ADF Relay Networks Over Quasi-Static Rayleigh Fading Channels

  • Kim, Min-Chan;Lim, Sungmook;Ko, Kyunbyoung
    • International Journal of Contents
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    • 제14권1호
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    • pp.18-27
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    • 2018
  • The objective of this study was to derive approximate closed-form error rates for M-ary burst symbol transmission (MBST) of dual-hop adaptive decode-and-forward (ADF) cooperative relay systems over quasi-static Rayleigh fading channels. Within a burst, there are pilot symbols and data symbols. Pilot symbols are used for channel estimation schemes and each relay node's transmission mode selection schemes. At first, our focus was on ADF relay systems' error-events at relay nodes. Each event's occurrence probability and probability density function (PDF) were then derived. With error-event based approach, we derived a tractable form of PDF for combined signal-to-noise ratio (SNR). Averaged error rates were then derived as approximate expressions for arbitrary link SNR with different modulation orders and numbers of relays. Its accuracy was verified by comparison with simulation results.

Adaptive Decode-and-Forward Cooperative Networks with Multiple Relay Nodes

  • Vu, Ha Nguyen;Kong, Hyung-Yun
    • Journal of electromagnetic engineering and science
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    • 제11권1호
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    • pp.5-10
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    • 2011
  • We propose an adaptive cooperative scheme with a multi-relay node that achieves high bandwidth efficiency and achieves better SEP performance. In the proposed protocol, if the quality of the direct channel is better than that of the all channels from relays to destination, the source will transmit directly to the destination. Otherwise, the source broadcasts the signal and then a potential relay will be chosen to help the source. A re-transmission will also occur if the potential relay cannot be detected. The spectral efficiency is first derived by calculating the probability of each mode, i.e., direct and cooperation transmission. Subsequently, the SEP performance of M-PSK modulation for the scheme is analyzed by considering each event where the source transmits data to the destination. Finally, the obtained analytical results are verified through computer simulations.

Improving Channel Capacity in Bidirectional Cooperative MIMO Relay Network

  • ;강철규;오창헌
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2010년도 춘계학술대회
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    • pp.956-958
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    • 2010
  • The paper considers MIMO two-way scheme to optimize the end to end capacity in local wireless mesh network. The basic idea is to perform data transmission via intermediate cooperative nodes and cooperative relay therefore higher throughput can be achieved. Each node is equipped with multiple antennas, and has two time slots one for transmission (Tx) and the other is reception (Rx), which are arranged alternatively in the network. In the conventional SISO network, it takes at least four time slots to accomplish the function of two-way relay. Moreover, cooperative technique is used in order to enhance multiplexing of forward and backward streams.

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협대역 다중홉 전투무선망에서 기회적 데이터 중계 기법 (Opportunistic Data Relay Scheme for Narrowband Multihop Combat Radio Networks)

  • 이종관
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제25권1호
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    • pp.65-71
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    • 2022
  • In this paper, we propose an opportunistic data relay scheme in narrowband multihop combat radio networks. Narrowband networks have physical restrictions on high-speed transmission. Furthermore, the topology changes dynamically due to the jamming of the enemy, signal interference between friendly forces, and movement of network entities. Therefore, the traditional relay scheme that collects topology information and calculates a relay path before transmission is unsuitable for such networks. Our proposed scheme does not collect topology information and transmits data opportunistically. The scheme can cause unnecessary data relaying that is not related to data delivery to the destination node. However, for small networks, the effect of increasing network throughput by not gathering topology information is much greater than the effect of reducing throughput by unnecessary data relays. We demonstrate the performance superiority of the proposed scheme through simulation in the worst case of network topology.

차량간 통신에서 긴급 메시지 전파를 위한 적응적 릴레이 노드 선정기법 (An Adaptive Relay Node Selection Scheme for Alert Message Propagation in Inter-vehicle Communication)

  • 김태환;김희철;홍원기
    • 정보처리학회논문지C
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    • 제14C권7호
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    • pp.571-582
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    • 2007
  • 차량 애드혹 네트워크는 기반 시설의 도움 없이 차량간 무선통신을 통해 구성되는 임시 네트워크이다. 특히, 운전자의 안전과 관련된 교통 정보가 다루어지기 때문에 신속한 메시지 전파가 요구된다. 이를 위한 대표적인 메시지 전파 기법으로 거리 기반 브로트캐스트 기법이 있다. 이 기법은 소스노드로 부터의 거리를 기반으로 메시지 전파 노드를 선택한다. 그러나 각 메시지 전파 노드가 소스노드의 통신범위 가장자리에 위치하지 않을 경우 메시지 전파 지연시간이 증가하는 문제점을 가지고 있다. 특히, 노드의 밀도가 낮을 경우 메시지 전파 지연시간은 더욱 증가한다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 개선하기 위해 시간창 예약 기반 릴레이 노드 선택기법을 사용한 브로드캐스트 프로토콜을 제안하였다. 제안한 기법은 각 노드가 주어진 시간창 내에서 임의의 메시지 전송 대기시간을 선택한다. 각 노드의 시간창은 릴레이 노드로부터의 거리에 따라 각기 다른 시간범위를 갖게 되며, 소스노드의 통신영역의 가장자리에 좀 더 가까이 위치한 노드가 다음 릴레이 노드로 선택될 수 있도록 주어진 시간창의 일부를 예약한다. 실험결과, 시간창 예약 기반 릴레이 노드 선정기법을 사용한 브로드캐스트 프로토콜이 거리 기반 브로드 캐스트보다 노드밀도의 변화에 상관없이 더 짧은 종단간 메시지 전파 지연시간을 보였다. 특히, 노드밀도가 낮을 경우 25.7% 짧은 종단간 메시지 전파 지연시간을 보였으며, 지연시간과 네트워크 부하의 합성성능은 제안한 기법이 46% 우수한 성능을 보였다.

Improving the Performance of AODV(-PGB) based on Position-based Routing Repair Algorithm in VANET

  • Jung, Sung-Dae;Lee, Sang-Sun;Oh, Hyun-Seo
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제4권6호
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    • pp.1063-1079
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    • 2010
  • Vehicle ad hoc networks (VANET) are one of the most important technologies to provide various ITS services. While VANET requires rapid and reliable transmission, packet transmission in VANET is unstable because of high mobility. Many routing protocols have been proposed and assessed to improve the efficiency of VANET. However, topology-based routing protocols generate heavy overhead and long delay, and position-based routing protocols have frequent packet loss due to inaccurate node position. In this paper, we propose a position-based routing repair algorithm to improve the efficiency of VANET. This algorithm is proposed based on the premise that AODV (-PGB) can be used effectively in VANET, if the discovery, maintenance and repair mechanism of AODV is optimized for the features of VANET. The main focus of this algorithm is that the relay node can determine whether its alternative node exits and judge whether the routing path is disconnected. If the relay node is about to swerve from the routing path in a multi-hop network, the node recognizes the possibility of path loss based on a defined critical domain. The node then transmits a handover packet to the next hop node, alternative nodes and previous node. The next node repairs the alternative path before path loss occurs to maintain connectivity and provide seamless service. We simulated protocols using both the ideal traffic model and the realistic traffic model to assess the proposed algorithm. The result shows that the protocols that include the proposed algorithm have fewer path losses, lower overhead, shorter delay and higher data throughput compared with other protocols in VANET.

Degrees of Freedom of 3-user MIMO Interference Channels with Instantaneous Relay Using Interference Alignment

  • Qiang, Wang;Yuquan, Shu;Minhua, Dong;Ji, Xu;Xiaofeng, Tao
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제9권5호
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    • pp.1624-1641
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    • 2015
  • Instantaneous relay (relay-without-delay) using interference alignment is a promising approach to neutralizing interference and improving system capacity. In Wang Chenwei's work, a 2-user scenario required both source and relay to access the global channel state information (CSI). This paper shows a new method of interference alignment improves the degrees of freedom (DoF) prominently for the 3-user MIMO interference channel with instantaneous relay. This new method is focused on the relay node that completes the alignment interference neutralization so the global CSI is obtained only once and the pressure on the base station can be mitigated. In addition, the 3-user MIMO interference channels with instantaneous relay can achieve 2M DoF when source and destination have M antennas, respectively. This method shows 33% improvement over the conventional method using interference alignment which obtains 3M/2 DoF.

무선 채널의 협업 통신을 위한 Hybrid ARQ-II 프로토콜 성능 분석 (Performance Analysis of Hybrid ARQ-II Protocol for Cooperative Communication in Wireless Channel)

  • 박인혜;이성훈;이형근
    • 한국ITS학회 논문지
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    • 제8권6호
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    • pp.73-81
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    • 2009
  • 무선 매체로의 전송은 유선 매체로의 전송에 비해 낮은 신뢰성과 전송의 안정성이라는 단점을 갖는다. 이를 위한 하나의 대안으로 협업 통신의 다이버시티 효과와 채널 코딩 방법을 통한 오류 정정 효과를 사용하고자 한다. 본 문에서는 전송의 신뢰성 향상을 위해 RCPC codes와 Hybrid-ARQ type-2 전송 방식을 사용한 협업 통신 시스템을 제안하고 그에 대한 시뮬레이션을 실시하였다. 그 결과로 기존의 전송에 비해 제안한 시스템이 낮은 BER값을 가져옴을 보였다. 또한 릴레이 노드와 목적지 노드 사이의 채널 상태보다 소스 노드와 릴레이 노드 사이의 채널 상태가 시스템 성능에 더 중요하다는 사실을 확인하였다.

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분산 무선센서 네트워크의 클러스터-기반 에너지 소비 균형 라우팅 프로토콜 (A Cluster-based Routing Protocol with Energy Consumption Balance in Distributed Wireless Sensor Networks)

  • 김태효;주연정;오호석;김민규;정용배
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제15권4호
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    • pp.155-161
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    • 2014
  • 본 논문에서는 비교적 밀도가 높게 전개되는 무선 센서네트워크에서 센서노드들의 에너지를 균형있게 소비할 수 있는 클러스터-기반 에너지 소비 균형을 위한 라우팅 프로토콜을 제안하였다. 본 프로토콜은 계층적 구조를 가지는 클러스터-기반으로 구현된다. 클러스터는 위치적으로 가까운 거리에 있는 센서노드들로 형성되며, 해당 클러스터 멤버들 중에서 잔류 에너지가 가장 높은 노드가 헤드노드로 선정된다. 경로 선정에서, 이웃하는 클러스터와 통신의 범위가 중첩되게 하여 그 공통영역 내에 있는 하나의 노드를 중계노드로 선택하여, 통신에너지 소비의 균형을 고려하여 노드들의 수명을 연장할 수 있게 하였다.