• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제8권12호
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• pp.4432-4450
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• 2014

It is widely observed that in practical wireless cooperative communication systems, different links may experience different fading characteristics. In this paper, we investigate into the outage probability and channel capacity of two-way amplify-and-forward (TWAF) relaying systems operating over a mixed asymmetric Rician and Rayleigh fading scenario, with different amplification policies (AP) adopted at the relay, respectively. As TWAF relay network carries concurrent traffics towards two opposite directions, both end-to-end and overall performance metrics were considered. In detail, both uniform exact expressions and simplified asymptotic expressions for the end-to-end outage probability (OP) were presented, based on which the system overall OP was studied under the condition of the two source nodes having non-identical traffic requirements. Furthermore, exact expressions for tight lower bounds as well as high SNR approximations of channel capacity of the considered scenario were presented. For both OP and channel capacity, with different APs, effective power allocation (PA) schemes under different constraints were given to optimize the system performance. Extensive simulations were carried out to verify the analytical results and to demonstrate the impact of channel asymmetry on the system performance.

• 한국통신학회논문지
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• 제37권5A호
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• pp.317-324
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• 2012

물리 계층 네트워크 코딩은 양방향 중계 채널에서의 Zhang 그룹의 논문으로 처음 소개 되었다. 물리 계층 네트워크 코딩을 이용하여, 세 개의 시간대 대신에 두 개의 시간대내로 양방향 통신을 완벽히 할 수 있다. 최근 감쇄 채널에서 물리 계층 네트워크 코딩의 상계와 하계가 모두 분석되었다. 이 논문에서는 감쇄 채널에서 양방향 중계 채널의 물리 계층 네트워크 코딩의 정확한 bit 오류 비율을 도출 하였다. bit 오류 비율을 계산하기 위해, 판단 영역을 최소 인접 법칙과 Craig's 극좌표 방식을 적용한 몇 개의 쐐기 부분의 분할을 통해 결정 하였다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제15권3호
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• pp.1140-1155
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• 2021

Up to now, many state-of-arts have been proposed for two-way relaying system with linear modulations. The performances of antenna selection (AS) at both transmit and relay nodes need to be investigated in some two-way relaying multiple-input multiple-output (TWRM) systems. In this paper, the goal is focused on the study of nonlinear modulations, i.e., continuous phase modulation (CPM) in TWRM systems. Firstly, the joint phase trellis are simplified by reversed Rimoldi processing so as to reduce the systems' complexity. Then the performances of joint transmit and receive antenna selection (JTRAS) with CPM modulations in two-way relaying MIMO systems are analyzed. More exactly, the pair wise probability (PEP) is used to evaluate the error performance based on the CPM signal matrix, which is calculated in terms of Laurent expression. Since the channels subject to two terminal nodes share common antennas at relay node R in multiple-access scheme, we revise the JTRAS algorithm and compare it to existing algorithm via simulation. Finally, the error performances for various schemes of antenna selection are simulated and compared to the analysis in this paper.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제13권4호
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• pp.193-200
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• 2013

최근 이동통신 뿐 만 아니라 TV방송 등에서도 릴레이를 이용한 양방향 무선채널의 전송효율을 높이기 위한 네트워크 코딩에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 논문에서는 동시에 여러 개의 릴레이가 전송하는 대신 최선의 릴레이를 이용하여 양방향 데이터를 전송하는 네트워크 코딩 시스템의 평균 전송용량 및 오수신율을 유도하였다. 일반적으로 양방향 통신 시스템의 경우 순방향 및 역방향 링크의 데이터 비대칭성이 존재하므로, 데이터 대칭 링크와 비대칭 링크도 포함하여 성능을 유도하였다. 유도한 결과 병렬 릴레이의 수가 증가할수록 공간 다이버시티에 의한 신호 대 잡음비(SNR) 이득이 증가함을 알 수 있었고, 대칭 링크의 경우 주어진 조건하에서 단일 릴레이를 사용하였을 때보다 9개의 릴레이가 존재하는 경우 11.4 dB의 SNR 이득을 얻을 수 있었다. 또한 비대칭 링크의 경우, 오수신율은 데이터 비대칭성보다는 릴레이의 수에 민감하다는 결과를 얻었다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제8권11호
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• pp.4087-4102
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• 2014

Two-way relaying is an effective way of improving system spectral efficiency by making use of physical layer network coding. However, energy efficiency in OFDM-based bidirectional relaying with asymmetric traffic requirement has not been investigated. In this study, we focused on subcarrier transmission mode selection, bit loading, and power allocation in a multicarrier single amplified-and-forward relay system. In this scheme, each subcarrier can operate in two transmission modes: one-way relaying and two-way relaying. The problem is formulated as a mixed integer programming problem. We adopt a structural approximation optimization method that first decouples the original problem into two suboptimal problems with fixed subcarrier subsets and then finds the optimal subcarrier assignment subsets. Although the suboptimal problems are nonconvex, the results obtained for a single-tone system are used to transform them to convex problems. To find the optimal subcarrier assignment subsets, an iterative algorithm based on subcarrier ranking and matching is developed. Simulation results show that the proposed method can improve system performance compared with conventional methods. Some interesting insights are also obtained via simulation.

• 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.

• 한국통신학회논문지
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• 제39C권8호
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• pp.651-659
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• 2014

본 논문은 선단 내 해상 통신에서 두 통신 선박이 다중 안테나 릴레이 선박의 도움으로 데이터를 교환하는 양방향 릴레이 네트워크를 고려한다. 상기 네트워크에서 두 통신 선박의 정보 전송률이 다를 때 정보 전송 신뢰도를 높이는 전송률 인지 세 단계 아날로그 네트워크 부호화 기법을 제안한다. 제안 기법은 릴레이에서 직교하게 수신된 각 통신 선박의 신호로부터 향상된 품질의 아날로그 네트워크 부호화 신호를 안테나 수신 전력만을 이용하여 생성함으로써 릴레이를 채널 추정 기능 없이 낮은 복잡도로 구현할 수 있도록 한다. 또한, 제안 기법은 두 통신 선박의 서로 다른 전송률을 고려한 전송률-인지 릴레이 전력 할당 방법을 적용하여 비대칭 전송률을 갖는 데이터 교환의 아웃티지 확률을 크게 줄일 수 있음을 모의실험으로 보였다.

• ETRI Journal
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• 제34권4호
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• pp.617-620
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• 2012

The denoising mapping with the closest-neighbor clustering (CNC) method in denoise-and-forward two-way relay channels is studied. Specifically, the symmetry of the constellations in source terminals A and B is utilized to reduce the complexity of the CNC method. The specific case considered first to illustrate how the constellation symmetry works in the CNC method is the quadrature phase-shift keying constellation in A and B and the single-antenna deployment in all terminals. This case study shows that an enormous complexity reduction can be achieved. Next, the result is extended to multiple-antenna scenarios and square quadrature amplitude modulations.

• 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.

• 한국통신학회논문지
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• 제37권1A호
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• pp.64-72
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• 2012

본 논문은 여러 사용자가 릴레이를 통해 통신 상대방과 데이터를 교환하는 다중 사용자 다중 안테나 양방향 릴레이 시스템을 고려한다. 고려 시스템은 주파수 효율을 높이기 위해 모든 사용자 데이터를 다중 접속 단계와 방송 단계, 두 단계로만 동시에 교환하는 데, 이로 인해 발생하는 자가 간섭과 다중 사용자 간섭을 효과적으로 줄이는 방법이 필요하다. 기존 방식에서는 자가 간섭과 다중 사용자 간섭을 모두 릴레이에서 줄이는 것과는 달리 제안 방식에서는 사용자 노드에 구현 가능한 자가 간섭 소거기를 추가하고 릴레이는 자가 간섭 소거 후의 성능을 고려하여 다중 사용자 간섭을 주로 줄인다. 제안 방식의 성능은 다중접속 단계가 성능을 결정할 때의 심볼 오류율과 획득 가능한 다양성 차수를 통해 분석하고, 다양한 조건 아래 심볼 오류율과 합 전송률을 모의실험으로 얻는다. 성능 평가 결과 제안 방식이 자가 간섭 소거 기능을 분리함으로써 기존 방식보다 복잡도는 증가하지만 심볼 오류율과 합 전송률 성능을 크게 향상시킴을 볼 수 있다.