$\require{mediawiki-texvc}$

연합인증

연합인증 가입 기관의 연구자들은 소속기관의 인증정보(ID와 암호)를 이용해 다른 대학, 연구기관, 서비스 공급자의 다양한 온라인 자원과 연구 데이터를 이용할 수 있습니다.

이는 여행자가 자국에서 발행 받은 여권으로 세계 각국을 자유롭게 여행할 수 있는 것과 같습니다.

연합인증으로 이용이 가능한 서비스는 NTIS, DataON, Edison, Kafe, Webinar 등이 있습니다.

한번의 인증절차만으로 연합인증 가입 서비스에 추가 로그인 없이 이용이 가능합니다.

다만, 연합인증을 위해서는 최초 1회만 인증 절차가 필요합니다. (회원이 아닐 경우 회원 가입이 필요합니다.)

연합인증 절차는 다음과 같습니다.

최초이용시에는
ScienceON에 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 로그인 (본인 확인 또는 회원가입) → 서비스 이용

그 이후에는
ScienceON 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 서비스 이용

연합인증을 활용하시면 KISTI가 제공하는 다양한 서비스를 편리하게 이용하실 수 있습니다.

Rayleigh 페이딩 채널에서 랜덤한 릴레이를 갖는 기회전송 증가 릴레이 시스템의 성능
Performance of Opportunistic Incremental Relaying Systems with Random Relays in Rayleigh Fading Channels 원문보기

The journal of the institute of internet, broadcasting and communication : JIIBC, v.16 no.1, 2016년, pp.61 - 67  

김남수 (청주대학교 전자공학과)

초록
AI-Helper 아이콘AI-Helper

기회전송 증가 릴레이 시스템은 무선채널의 페이딩을 효과적으로 극복하고 무선 자원을 효율적으로 사용할 수 있는 장점을 갖는다. 그러나 지금까지 기회전송 증가 릴레이 시스템 연구에서는 릴레이의 위치가 공간적으로 고정되어 있는 것을 가정하였다. 일반적으로 모바일 환경에서는 사용자 터미널이 릴레이로 사용되는데, 사용자 터미널은 계속해서 움직이기 때문에 고정된 릴레이를 가정하는 것은 현실적이지 않다. 따라서 본 논문은 공간적으로 랜덤하게 분포된 사용자 터미널의 위치를 포아송 포인트 프로세스 (Poisson point process)로 모델링하고, 기회전송 증가 릴레이 시스템의 성능을 유도하였다. 유도 결과 릴레이가 랜덤하게 분포된 경우에도 릴레이가 고정된 경우와 마찬가지로 시스템의 성능이 향상되었으며, 릴레이의 밀도와 송수신 각도가 시스템의 성능에 영향을 주는 것을 알 수 있었다. 또한 최대비 결합과 선택결합 수신방법에 따른 시스템의 성능을 비교하였다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

Opportunistic incremental relaying (OIR) system effectively overcomes the degradations caused by the fading of the wireless channel, and efficiently utilizes the wireless resources. Most of the OIR studies, however, assume spatially fixed relays. The user terminals which are usually served as relays...

주제어

#Opportunistic relaying   #Incremental relaying   #Fading channel   #Random relay  

AI 본문요약
AI-Helper 아이콘 AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 따라서 본 논문에서는 사용자 터미널이 공간적으로 랜덤하게 분포된 모바일 환경을 포아송 포인트 프로세스(Poisson point process)로 모델링하고, 이 환경에서 기회전송 증가 DF 릴레이 시스템의 성능을 해석하고자 한다. 그리고 간접경로와 직접 경로의 신호를 최대비 결합(MRC, Maximal ratio combining) 한 경우와 선택결합(Selection combining)한 경우의 성능도 비교하였다.

가설 설정

  • 지금까지 기회전송 증가 릴레이 시스템을 해석할 때에는 주로 고정된 릴레이 환경을 가정하였다. 그러나 모바일 환경에서는 사용자 터미널이 계속해서 움직이므로, 보다 현실적인 환경을 가정하기 위하여 사용자 터미널을 공간적으로 랜덤하게 분포된 포아송 분포로 가정하였다. 이 가정 하에서 기회전송 증가 DF 릴레이 시스템의 성능을 수식적으로 유도하고, 수치적인 예로 분석하였다.
  • 마찬가지로ρR = PR /N0은 릴레이의 송신 SNR이며, PR은 릴레이의 송신전력이다. 그리고 모든 노드에서 잡음 전력은 동일하다고 가정한다. 시스템에서 전체 송신 전력이 PT = PS+PR로 제한되면, 소스의 송신전력비는 β = PS/PT가 되고 릴레이의 송신전력비는 1-β가 된다.
  • 은 수신노드인 y의 잡음전력이다. 여기서는 모든 수신기의 잡음은 동일하다고 가정하자. 그리고 ∥x-y∥는 x노드와 y노드 사이의 거리이며, α는 전파환경에 따른 전파감쇄 상수인데, 보통 이동통신 환경에서 3 ~ 6 사이의 값을 갖는다[11].
  • 지금까지 기회전송 증가 릴레이 시스템을 해석할 때에는 주로 고정된 릴레이 환경을 가정하였다. 그러나 모바일 환경에서는 사용자 터미널이 계속해서 움직이므로, 보다 현실적인 환경을 가정하기 위하여 사용자 터미널을 공간적으로 랜덤하게 분포된 포아송 분포로 가정하였다.
본문요약 정보가 도움이 되었나요?

질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
이동 휴대형 통신기기에서 MIMO 시스템보다 릴레이를 이용한 협동 릴레이 시스템에 관한 연구가 진행되는 이유는? 무선 페이딩 채널에서 발생되는 수신 신호세기의 빠르고 급격한 변화는 통신 시스템의 성능을 나쁘게 하는데, 최근에는 이를 효과적으로 극복하여 시스템의 성능을 향상시키기 위하여 공간 다이버시티를 활용하고 있다. 대표적인 것이 MIMO (Multiple input multiple output)나릴레이 시스템인데[1], 이동 휴대형 통신기기는 크기가 작아서 충분한 거리를 확보하기 어렵기 때문에 안테나 요소간이 일정거리를 요구하는 MIMO 시스템보다 릴레이를 이용한 협동 릴레이 시스템에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다.
기회전송 증가 릴레이 시스템의 장점은? 만일 목적지에서 수신한 SNR이 임계 값보다 크면 성공적으로 통신한 것으로 판단하고 릴레이는 소스의 정보를 전송하지 않는다. 따라서 기회전송 증가 릴레이 시스템은 릴레이가 직접경로의 통신이 실패하였을 때만 전송하기 때문에 통신자원을 더욱 효율적으로 사용할 수 있는 장점을 갖는다[3],[4].
기회전송 릴레이 시스템이 주목 받고 있는 이유는? 협동 릴레이 시스템 중에서 여러 개의 릴레이가 동시에 송신하는 것 보다는 선택된 하나의 릴레이가 소스로부터 수신한 정보를 목적지로 전송하는 기회전송 릴레이 시스템이 주목 받고 있다. 그 이유는 기회전송 릴레이 방법이 공간 다이버시티 효과를 충분히 유지하면서 통신자원을 효율적으로 사용하기 때문이다[2].
질의응답 정보가 도움이 되었나요?

참고문헌 (15)

  1. J. N. Laneman, D. N. C. Tse, and G. W. Wornell, "Cooperative diversity in wireless networks: efficient protocols and outage behavior," IEEE Trans. in Information Theory, vol.50, no.12, pp. 3062-3080, Dec. 2004. 

    상세보기 crossref

  2. A. Bletsas, H. Shin, M. Z. Win, "Cooperative communications with outage-optimal opportunistic relaying," IEEE Trans. on Wireless Communi., vol.6, no.9, pp.3450-3460, Sep. 2007. 

    상세보기 crossref

  3. S. S. Ikki and M. H. Ahmed, "Performance analysis of incremental-relaying cooperative-diversity networks over Rayleigh fading channels," IET Commun., vol.5, no.3, pp.337-349, Feb. 2011. 

    상세보기 crossref

  4. K. Tourki, H.-C. Yang, and M.-S. Alouini, "Accurate outage analysis of incremental decode-and-forward opportunistic relaying," IEEE Trans. on Wireless Commun., vol.10, no.4, pp.1021-1025, April 2011. 

    상세보기 crossref

  5. Nam-Soo Kim,"Performance evaluation of opportunistic incremental relay systems by using partial and full channel information in Rayleigh fading channels," Journal of Institute of Internet, Broadcasting and Commun., vol.13, no.6, pp. 71-78, Dec. 2013. 

  6. H. Wang, S. Ma, T.-S. Ng, and H. V. Poor, "A general analytical approach for opportunistic cooperative systems with spatially random relays," IEEE Trans. on Wireless Commun., vol.10, no.12, pp.4122-4129, Dec. 2011. 

    상세보기 crossref

  7. A. Behnad, A. M. Rabiei, N. C. Beaulieu, "Performance analysis of opportunistic relaying in a Poisson field of amplify-and-forward relay," IEEE Trans. on Commun., vol.61, no.1, pp. 97-107, Jan. 2013. 

    상세보기 crossref

  8. C. Zhai, W. Zhang, and G. Mao, "Uncoordinated cooperative communications with spatially random relays," IEEE Trans. on Wireless Commun., vol.11, no.9, pp.3126-3135, Sep. 2012. 

    상세보기 crossref

  9. A. Tukmanov, S. Boussakta, Z. Ding, and A. Jamalipour, "Outage performance of imperfect- CSI-based selection cooperation in random networks," IEEE Trans. on Commun., vol.62, no.8, pp.2747-2756, Aug. 2014. 

    상세보기 crossref

  10. A. Bletsas, A. Khisti, D. P. Reed, and A. Lippman, "A simple cooperative diversity method based on network path selection," IEEE J. Select. Areas Commun., vol.24, pp.659-672, Mar. 2006. 

    상세보기 crossref

  11. G. L. Stuber, Principles of mobile communication, 2nd Ed., Kluwer Academic Publishers, 2001. 

  12. Andrea Goldsmith, Wireless Communications, Cambridge Univ. Press, 2005. 

  13. D. Stoyan, W. Kendall, and J. Mecke, Stochastic geometry and its applications, John Wiley and Sons Ltd, 1995. 

  14. J. Kingman, Poisson Process, ch.5, Oxford university press, 1993. 

  15. I. S. Gradshteyn and I.M. Ryzhik, Table of integrals, series, and products, 6th Ed., Academic Press, 2000. 

관련 콘텐츠

오픈액세스(OA) 유형

BRONZE

출판사/학술단체 등이 한시적으로 특별한 프로모션 또는 일정기간 경과 후 접근을 허용하여, 출판사/학술단체 등의 사이트에서 이용 가능한 논문

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

저작권 관리 안내
섹션별 컨텐츠 바로가기

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

AI-Helper 아이콘
AI-Helper
안녕하세요, AI-Helper입니다. 좌측 "선택된 텍스트"에서 텍스트를 선택하여 요약, 번역, 용어설명을 실행하세요.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.

선택된 텍스트

맨위로