• IEIE Transactions on Smart Processing and Computing
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• 제1권2호
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• pp.117-124
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• 2012

A client collaboration (CC) system is proposed for a user relay system. The proposed scheme focuses on the management of transmit power and leakage interference. In the proposed CC system, edge users transmit signals to the masters considered as user relays. The masters relay the signals of the edge users to the base station using the resource blocks (RBs) that are assigned to the edge users. The leakage interference and power consumption were analyzed in the CC system. In addition, an optimal master location problem was formulated based on the signal-to-leakage-plus-noise ratio (SLNR). Because the optimal master location problem is quite complex, a sub-optimal master location problem was proposed and a closed-form sub-optimal master location was obtained. The edge users generate smaller leakage interference and power consumption in the proposed CC system compared to the system without the CC. The numerical results showed that the edge users generate smaller leakage interference and power consumption in the proposed CC system compared to the system without the CC, and the average throughput increases.

• Journal of Communications and Networks
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• 제12권5호
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• pp.466-474
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• 2010

Various types of cooperative relaying (CR) schemes exhibit different levels of throughput and outage performance because of their inherent trade-off between diversity gain and opportunity cost; in other words, the overhead that is associated with cooperation. This article attempts to answer whether cooperative communication is beneficial or not from the system-level viewpoint and furthermore, if it is, how its average throughput can be maximized while maintaining the target outage rate. In order to improve throughput at the required outage performance, we propose a unified selection criterion to deal with different levels of combining gain and opportunity cost associated with each scheme, which allows for the employment of different CR schemes for various positions of the mobile station. Our system-level simulation results for an IEEE 802.16j multi-hop relay confirm the varying levels of trade-offs among different CR schemes and furthermore, show that CR will be a useful means of maximizing the average throughput for a multi-hop relay system as long as each type of the cooperating scheme is carefully selected, depending on the position of the mobile stations.

• 한국전자파학회논문지
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• 제21권10호
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• pp.1194-1199
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• 2010

본 논문에서는 빔 성형(beamforming) 기술을 사용하는 릴레이 기반 셀룰러 네트웍에서, 순방향 링크 채널 상태에 대한 제한된 피드백 정보를 이용하여, 동시에 전송되는 송신기과 수신기 사이의 직접 링크(direct link)와 중계기(relay station)와 수신기 사이의 중계 링크(relaying link) 간의 간섭을 효과적으로 억제하는 간섭 회피(interference avoidance) 빔 성형 기술을 제안한다. 이를 위해 송신기는 빔 성형을 사용하여 한정된 공간으로만 직접링크 신호 전력을 전송하고, 송신기의 간섭 전력이 도달하지 않는 공간 영역에 위치한 릴레이들의 relaying을 허용함으로써, 효과적으로 직접 링크와 중계 링크간 간섭을 억제할 수 있는 충돌 회피(collision avoidance) 스케줄링 기술을 제안한다. 시뮬레이션을 통해 제안하는 간섭 회피 빔 성형 기술이 중계 링크의 전송 용량을 보장하면서 동시에 전송되는 직접 링크 전송 용량을 최대화 할 수 있음을 보인다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제15권8호
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• pp.1675-1686
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• 2011

본 논문에서는 기지국과 중계기와 사용자 단말로 구성되는 셀룰라 망에서 기지국의 다중 안테나를 이용하여 중계기에서 생기는 주파수 비효율성을 극복하는 데이터 중계 방식을 제안한다. 셀룰라 망에서 기지국은 단말이나 중계기에 비하여 많은 수의 안테나를 가지고 있다. 따라서 중계기가 기지국으로부터 수신한 데이터를 단말에게 전송할 때, 동일한 주파수 자원을 이용하여 기지국이 또 다른 단말에게 데이터를 보내게 함으로써 주파수 효율을 증대시킬 수 있는 것이다. 그러나 이러한 과정에서 중계기로부터 데이터를 전송받는 단말이 또 다른 단말에게 데이터를 전송하는 기지국의 신호에 의하여 간섭을 받게 되는데, 본 논문에서는 이러한 간섭을 줄이는 방식으로서 ing 방식과 pre-whitening 방식의 pre-coding 방식을 제안한다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송공학회 2009년도 추계학술대회
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• pp.21-24
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• 2009

본 논문에서는 계층변조를 적용하는 릴레이 통신 시스템의 성능을 분석한다. 릴레이 통신 시스템의 전송은 릴레이(relay station)의 사용으로 인해 두 개의 시간 슬롯이 필요하다. 첫 번째 시간 슬롯에서는 소스에서 변조된 신호를 릴레이와 목적지로 동시에 전송한다. 릴레이는 수신된 신호를 복조하고 재 변조하여 두 번째 시간 슬롯동안 재 변조된 신호를 목적지로 전송한다. 소스는 소스-릴레이 링크와 소스-목적지 링크의 서로 다른 채널 SNR(signal-to-noise power ratio)에 맞추기 위해 계층변조를 사용한다. 계층변조를 사용하는 릴레이통신 시스템의 BER(bit error rate)은 계층변조 파라미터의 값에 의해 달라진다. 본 논문에서는 BER과 계층변조 파라미터와의 관계를 유도하고, 모의실험을 통해 최소 BER을 얻을 수 있는 최적의 계층변조 파라미터를 찾아낸다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2012년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.39 No.1(D)
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• pp.283-284
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• 2012

최근 무선 네트워크의 사용이 증가하고 전송하는 데이터의 크기가 증가함에 따라 광대역 무선 네트워크에 대한 연구가 진행되고 있다. 광대역 무선 네트워크 기술인 IEEE 802.16j MMR(Mobile Multi-hop Relay)은 높은 전송률과 셀 영역 확장을 목표로 하는 기술로써 RS(Relay Station)를 통하여 멀티 홉을 지원한다. 본 논문에서는 IEEE 802.16j MMR 환경에서 링크 상태를 고려하여 동적으로 라우팅 주기를 조절하는 기법을 제안한다. 제안하는 라우팅 주기 조절 기법을 통해 경로 복구 지연시간을 최소화 하고 네트워크 자원 소모의 효율성을 높인다. 시뮬레이션을 통하여 제안하는 기법이 네트워크 성능을 향상시킬 수 있음을 확인하였다.

• 전자통신동향분석
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• 제21권3호통권99호
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• pp.91-99
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• 2006

중계기(relay station)는 기존의 이동통신 시스템에서 음영 지역 해소를 위해 도입되어 현재 사용중인 기술이다. 중계기 기술은 단순히 증폭 후 전달(amplify-and-forward)방식에서 디코딩 후 전달(decode-and-forward), 재구성/재조합 후 전달(reconfiguration/reallocation-and-forward) 등 지능화된 형태로 진화하고 있다. 특히, 차세대이동통신 시스템에서 지능화된 다수의 중계기 도입은 기지국 증설 비용과 백홀(backhaul) 통신망의 유지 비용을 줄이는 동시에 커버리지 확대와 데이터 처리율 향상을 위해 불가피할 것으로 예상된다. 이에 본 고에서는 중계기 방식과 종류 등 일반적인 사항에 대해 살펴보고, 최근 표준화 활동이 시작되어 이슈화되고 있는 IEEE 802.16MMR의 동향에 관해 기술한다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제8권2호
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• pp.618-633
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• 2014

Relay technology is becoming more important for mobile communications and wireless internet of things (IoT) networking because of the extended access network coverage range and reliable quality of service (QoS) it can provide at low power consumption levels. Existing mobile multihop relay (MMR) technology uses fixed-point stationary relay stations (RSs) and a divided time-frame (or frequency-band) to support the relay operation. This approach has limitations when a local fixed-point stationary RS does not exist. In addition, since the time-frame (or frequency-band) channel resources are pre-divided for the relay operation, there is no way to achieve high channel utilization using intelligent opportunistic techniques. In this paper, a different approach is considered, where the use of mobile/IoT devices as RSs is considered. In applications that use mobile/IoT devices as relay systems, due to the very limited battery energy of a mobile/IoT device and unequal channel conditions to and from the RS, both minimum energy consumption and QoS support must be considered simultaneously in the selection and configuration of RSs. Therefore, in this paper, a mobile RS is selected and configured with the objective of minimizing power consumption while satisfying end-to-end data rate and bit error rate (BER) requirements. For the RS, both downlink (DL) to the destination system (DS) (i.e., IoT device or user equipment (UE)) and uplink (UL) to the base station (BS) need to be adaptively configured (using adaptive modulation and power control) to minimize power consumption while satisfying the end-to-end QoS constraints. This paper proposes a minimum transmission power consuming RS selection and configuration (MPRSC) scheme, where the RS uses cognitive radio (CR) sub-channels when communicating with the DS, and therefore the scheme is named MPRSC-CR. The proposed MPRSC-CR scheme is activated when a DS moves out of the BS's QoS supportive coverage range. In this case, data transmissions between the RS and BS use the assigned primary channel that the DS had been using, and data transmissions between the RS and DS use CR sub-channels. The simulation results demonstrate that the proposed MPRSC-CR scheme extends the coverage range of the BS and minimizes the power consumption of the RS through optimal selection and configuration of a RS.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제44권9호
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• pp.17-24
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• 2007

본 논문에서는 멀티 홉 OFDMA 시스템에서 relay간 무선자원을 효율적으로 재사용하기 위한 방법으로 sub-cell reuse partitioning 기법을 제안한다. 셀 내에서 relay 들에 주파수 자원을 더 많이 재사용을 할수록 사용 가능한 자원이 늘어나 셀 용량을 증가시킬 수 있다. 하지만 이 경우 자원이 재사용되면서 동시에 발생되는 간섭이 많아져 Relay Station(RS) sub-cell edge에서 SINR 성능이 나빠질 수 있으며 결과적으로 fairness 성능을 나쁘게 만들 수 있다. 본 논문에서는 throughput 및 fairness 성능을 모두 좋게 만들기 위해 RS sub-cell을 내부와 외부로 나누어 내부에서는 재사용을 더 많이 하고, 외부에서는 재사용을 덜 적용하는 sub-cell reuse partitioning 기법을 제안하였다. 제안한 기법의 성능을 분석하기 위하여 모의실험을 구성하였다. Fairness 분석을 위하여 reuse partitioning과 함께 적용할 수 있는 스케줄링 알고리즘도 구현하였다. 도출된 성능 결과를 분석하여 sub-cell reuse partitioning 기법을 적용하여 throughput 성능과 fairness 성능을 함께 개선할 수 있음을 확인하였다. 특히, 스케줄링을 fairness 성능을 개선하는 방향으로 적용할 때, sub-cell reuse partitioning 기법을 적용하여 얻어지는 throughput 성능의 개선 효과가 더 크게 됨을 확인하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제36권7C호
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• pp.435-442
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• 2011

MIMO는 시스템의 크기와 비용측면 그리고 하드웨어의 복잡도 증가 등의 단점이 있다. 따라서 협력 전송 기술은 최근에 활발하게 논의 되고 있으며 또한 음영지역의 증가 문제를 해결할 수 있다. 그러나 수신측의 단일 안테나 사용으로 협력 기술은 제한적으로 이용되고 있다. 하지만 베이스스테이션에서는 간단히 다중안테나를 설치할 수 있으므로 협력전송을 통한 다이버시티와 멀티플렉싱을 적용하기가 용이하다. 높은 처리량과 신뢰성을 보장하기 위해 협력 하이브리드 순환 릴레이 다이버시티 전송 방식은 임의의 수만큼 릴레이를 사용할 수 있다. 그리고 제안된 기법은 기존의 다양한 MIMO-OFDM통신 시스템에 적용할 수 있다는 것을 볼 수 있다.