다중 안테나 시스템에서 부분 증분 리던던시 방식 Hybrid ARQ를 위한 결합 기법

박상준(Sangjoon Park) 大韓電子工學會 2010 電子工學會論文誌-TC (Telecommunications) Vol.47 No.11

본 논문에서는 MIMO 시스템에서 부분 증분 리던던시 방식 Hybrid ARQ를 위한 결합 기법을 제안한다. 제안 결합 기법은 부분 증분 리던던시 방식 Hybrid ARQ에서 반복 전송되는 정보 심볼들을 위한 심볼 레벨 결합 기법이다. 본 논문에서는 제안 결합 기법이 반복 전송되는 정보 심볼들뿐 아니라 매 전송마다 새로이 전송되는 패리티 심볼들의 검출 성능 또한 향상시킴을 보인다. 모의실험 결과를 통해 제안된 결합 기법이 특히 Zero Forcing 검출 사용 시에 기존의 비트 레벨 결합 기법보다 부분 증분 리던던시 방식 Hybrid ARQ의 성능을 크게 향상시킴을 확인하였다. In this paper, we propose a combining scheme for partial IR based hybrid ARQ in MIMO systems. The proposed combining scheme is a symbol-level combining scheme for repeatedly transmitted systematic symbols in partial IR based hybrid ARQ. In this paper, it is shown that the proposed combining scheme can also enhance the detection performance of the parity symbols that are newly transmitted in each retransmission. Simulation results show that the proposed combining scheme significantly improves the performance of the partial IR based hybrid ARQ compared to the cases of the conventional bit-level combining scheme, especially with the ZF detection.

H-ARQ 시스템에서 LDPC 부호의 반복 복호 중단 기법

신범규(Beomkyu Shin),김상효(Sang-Hyo Kim),노종선(Jong-Seon No),신동준(Dong-Joon Shin) 한국통신학회 2008 韓國通信學會論文誌 Vol.33 No.9C

반복적인 신뢰 전파 알고리듬을 low-density parity-check(LDPC) 부호에 적용하는 경우 패리티-검사를 이용한 기존 복호 중단 기법은 높은 signal-to-noise ratio(SNR) 영역에서 반복 복호 수를 줄이는 것을 가능케 한다. 그러나 재전송 요청이 빈번한 Hybrid-ARQ(H-ARQ) 시스템에서는 낮은 SNR 영역에 적합한 복호 중단 기법이 없기 때문에 복호에 실패하는 경우 많은 양의 불필요한 반복 복호가 수행된다. 본 논문에서는 결국 복호에 실패하게 될 LDPC 부호 블록들을 복호 초기 단계에서 발견하기 위하여 신뢰 전파 복호에서 임시 부호어의 신드롬 무게를 이용한 중단 기법을 제안한다. 제안된 기법은 H-ARQ 시스템을 위한 LDPC 복호기에서 구현 복잡도의 증가와 성능의 열화 없이도 연산량을 70-80% 감소시킨다. By using inherent stopping criteria of LDPC codes, the average number of iterations can be substantially reduced at high signal to noise ratio (SNR). However, we encounter a problem when hybrid automatic repeat request (H-ARQ) systems are applied. Frequent failures of decoding at low SNR region imply that the decoder reaches the maximum number of iterations frequently and thus the decoding complexity increases. In this paper, we propose a combination of stopping criteria using the syndrome weight of tentative codeword. By numerical analysis, it is shown that the decoding complexity of given H-ARQ system is reduced by 70-80% with the proposed algorithms.

무선 채널의 협업 통신을 위한 Hybrid ARQ-II 프로토콜 성능 분석

박인혜,이성훈,이형근,Park, In-Hye,Lee, Sung-Hun,Lee, Hyung-Keun 한국ITS학회 2009 한국ITS학회논문지 Vol.8 No.6

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. Wireless media communication has lower robustness and stability than wired communication because of narrow bandwidth and unstable channel state. To make up for the deficient points of wireless communication, we used the diversity effect of cooperation communication and the error correction effect of channel coding schemes. In this paper, the cooperative communication system with RCPC codes and Hybrid ARQ transmission scheme is proposed for improving reliability on wireless communication, and we executed these simulations. From the simulation results, proposed system is showed lower BER performance than legacy system. In addition, we confirm the fact that the channel state of Relay-node and source-node is more important than the channel state of Relay-node and destination-node.

Spurious NAK Suppression 알고리즘을 통한 RLP 성능향상

이상호 한국정보통신설비학회 2008 한국정보통신설비학회 학술대회 Vol.2008 No.1

본 논문에서는 Spurious NAK Suppression알고리즘을 통하여 RLP의 성능향상에 대한 기법을 제안한다. 일반적으로, Hybrid ARQ기법에서는 MAC과 Physical Layer에서의 Retransmission 및 Error Correction으로 무선환경에서의 Error를 줄이고 latency를 보장하고 있다. 그러나 Hybrid ARQ에서의 Multiple SAW나 Selective-ARQ에 의해서 인접한 Packet들간의 out-of-sequence문제가 발생할 수 밖에 없으며, upper layer인 RLP(혹은 RLC)에서는 이를 re-sequencing하여야 하는 부담감이 생기게 된다. 본 논문에서는 RLP receiver에서의 re-sequencing방법에 있어서, 효율적으로 RLP-NAK의 전송 시점을 결정하는 NAK suppression 방법을 제안하고 있으며, 실험을 통하여 높은 성능향상을 보임을 확인할 수 있다.

H-ARQ 시스템에서 LDPC 부호의반복 복호 중단 기법

신범규,노종선,김상효,신동준 한국통신학회 2008 韓國通信學會論文誌 Vol.33 No.9

반복적인 신뢰 전파 알고리듬을 low-density parity-check(LDPC) 부호에 적용하는 경우 패리티-검사를 이용한 기존 복호 중단 기법은 높은 signal-to-noise ratio(SNR) 영역에서 반복 복호 수를 줄이는 것을 가능케 한다. 그러나 재전송 요청이 빈번한 Hybrid-ARQ(H-ARQ) 시스템에서는 낮은 SNR 영역에 적합한 복호 중단 기법이 없기 때문에 복호에 실패하는 경우 많은 양의 불필요한 반복 복호가 수행된다. 본 논문에서는 결국 복호에 실패하게 될 LDPC 부호 블록들을 복호 초기 단계에서 발견하기 위하여 신뢰 전파 복호에서 임시 부호어의 신드롬 무게를 이용한 중단 기법을 제안한다. 제안된 기법은 H-ARQ 시스템을 위한 LDPC 복호기에서 구현 복잡도의 증가와 성능의 열화 없이도 연산량을 70-80% 감소시킨다.

레일레이 페이딩 채널에서 유형 I 하이브리드 ARQ의 재전송시 전력 램핑를 채용하는 WCDMA 하향링크의 개선된 수율

김봉회,황승훈,홍유표,Kim, Bong-Hoe,Hwang, Seung-Hoon,Hong, Yu-Pyo 한국통신학회 2007 韓國通信學會論文誌 Vol.32 No.1A

In this paper, we propose and analyze a scheme for wireless channels, which is a combination of a type I hybrid-automatic repeat request (H-ARQ) scheme and a power ramping. The power ramping is considered for more reliable downlink data transmission, in which the transmission power is gradually changed from a small level to a large level when the number of retransmissions increases. The simulation results demonstrate that, when the power ramping step size is 0.5dB, the average throughput gain may be as high as 2% to 5% with properly selected parameters. 본 논문에서는 무선 채널에 사용되는 유형 I 하이브리드 자동재전송요구 (automatic repeat request: ARQ) 방식과 전력 램핑 (power ramping)가 결합된 기법을 제안하고 분석한다. 전력 램핑 기법은 더욱 신뢰성 높은 하향링크 데이터 전송을 위해 고려되었는데, 그 전송전력은 재전송의 수가 증가할 때 작은 수준으로부터 큰 수준으로 점진적으로 변화된다. 시뮬레이션 결과로부터 전력램핑 단위크기가 0.5dB일 때 평균 수율 이득은 적절하게 선택된 파라미터에 따라 2%에서 5% 정도 높아질 수 있다.

Throughput of V-BLAST System using Hybrid ARQ in Correlated Fading Channels

김봉회(Bonghoe Kim),황승훈(Seung-Hoon Hwang) 대한전자공학회 2008 電子工學會論文誌-TC (Telecommunications) Vol.45 No.1

본 논문에서는 H-ARQ를 위한 NACK 신호를 이용한 안테나 스위칭 방식을 제안하고 V-BLAST 시스템에서 분석하였다. 여기서 전송 안테나는 재전송시 번갈아 스위칭 되어 동작한다. 상관된 페이딩 채널에서 제안된 방식의 채널 용량을 해석적으로 분석함으로써, 채널 상관성의 악영향이 안테나 스위칭 방식으로 줄어듦을 보인다. 시뮬레이션 결과를 통해 상관된 페이딩 채널에서 평균 수율은 큰 복잡도의 증가 없이 개선되어질 수 있음을 보인다. In this paper, an antenna-switching scheme using negative acknowledgement for hybrid automatic repeat request (H-ARQ) is proposed and analyzed in the Vertical Bell Labs Layered Space-Time (V-BLAST) system, in which the transmit antenna is alternatively switched under retransmission. By analytically evaluating the channel capacity of the proposed scheme over correlated fading channels, it is shown that the adverse effect of the channel correlation is alleviated by the antenna switching scheme. Simulation results demonstrate that the average throughput may be improved in a correlated fading channel without adding much complexity to the process.

Cooperative Hybrid-ARQ Protocols: Unified Frameworks for Protocol Analysis

Ilmu Byun,김광순 한국전자통신연구원 2011 ETRI Journal Vol.33 No.5

Cooperative hybrid-automatic repeat request (HARQ) protocols, which can exploit the spatial and temporal diversities, have been widely studied. The efficiency of cooperative HARQ protocols is higher than that of cooperative protocols because retransmissions are only performed when necessary. We classify cooperative HARQ protocols as three decode-and-forward-based HARQ (DF-HARQ) protocols and two amplified-and-forward-based HARQ (AF-HARQ) protocols. To compare these protocols and obtain the optimum parameters, two unified frameworks are developed for protocol analysis. Using the frameworks, we can evaluate and compare the maximum throughput and outage probabilities according to the SNR, the relay location, and the delay constraint. From the analysis we can see that the maximum achievable throughput of the DF-HARQ protocols can be much greater than that of the AF-HARQ protocols due to the incremental redundancy transmission at the relay.

Cross Layer를 이용한 Hybrid ARQ System 분석

박태두(Tae-Doo Park),김민혁(Min-Hyuk Kim),김철승(Chul-Seong Kim),정지원(Ji-Won Jung) 한국전자파학회 2010 한국전자파학회논문지 Vol.21 No.11

차세대 이동 통신에서는 고품질, 고속 통신의 멀티미디어 서비스를 요구한다. 이러한 서비스를 만족시키기 위해서는 강력한 오류 정정 기법이 사용된다. ARQ(Auto Repeat Request) 기법은 전송 효율적인 측면, 그리고 FEC(Forward Error Correction) 기법은 높은 신뢰도면에서 취약한 단점을 가지고 있다. 이러한 단점을 서로 보완한 H-ARQ(Hybrid Auto Repeat Request) 시스템이 현재 연구 중에 있다. 따라서 본 논문에서는 cross layer를 이용한 H-ARQ 시스템을 분석하였다. Cross layer coding 기법과 H-ARQ type, 채널 환경에 따라 적합한 H-ARQ 방식을 BER 성능과 전송 효율 분석을 통해 제안한다. High quality and high speed multimedia services will be required in the next generation mobile communications. To satisfy these services, powerful error correction techniques are used. ARQ(Auto Repeat Request) techniques, aspects of the throughput, and FEC(Forward Error Correct) techniques have disadvantages in terms of reliability. H-ARQ (Hybrid Auto Repeat Request) systems have been studied extensively as a solution of these disadvantages. In this paper introduce double layer coding and H-ARQ type, proposed H-ARQ system using double layer coding methods. Simulate BER performance and throughput. And we suggest that according to channel condition suitable H-ARQ type.

병원망에서 멀티미디어 서비스를 위한 H-ARQ 기법 성능 분석

김성홍(Sung Hong Kim),석경휴(Kyung Hyu Suk) 한국전자통신학회 2007 한국전자통신학회 논문지 Vol.2 No.2

본 논문에서는 병원에서 인터넷이나 멀티미디어 서비스 등 고속 패킷 전송에 있어서 전송 효율을 증대하기 위한 H-ARQ 기법에 대하여 고찰하였다. H-ARQ 기법의 성능 분석을 위하여 3GPP 시스템에서 WWW 트래픽 모델에 근거하여 각 타입별 성능에 대하여 고찰하였다. 또한 GPRS에 대하여 링크 적응 기법과 H-ARQ Type II 방식에 대한 링크 성능을 전송 효율 및 패킷 지연 차원에서 비교 분석하였다. In this paper, we present hybrid ARQ techniques to improve the throughput performance in high speed packet transmission such as Internet or multimedia services in Hospital. In order to evaluate the performance of the three different types of hybrid ARQ schemes, systemized link level simulations based on WWW traffic model are considered. In this paper, we also consider the simulated performance for an average link throughput and a normalized packet delay to compare the hybrid ARQ with link adaptation scheme in GPRS.