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고차원 변조방식을 적용한 이진 부호화된 물리계층 네트워크 코딩에 관한 연구
임현우,반태원,정방철,Lim, Hyeonwoo,Ban, Tae-Won,Jung, Bang Chul 한국정보통신학회 2014 한국정보통신학회논문지 Vol.18 No.9
본 논문은 무선통신 환경에서 이진 부호화된 네트워크 코딩 기술을 고차원 변조 방식과 결합하는 방식을 다룬다. 기존의 물리계층 네트워크 코딩 기술에서 중계 노드는 2개의 소스 노드에서 수신된 심볼들 사이의 엄격한 전력 제어와 위상 보상을 요구한다. 그러나 무선 페이딩 채널을 고려하면 소스 노드들에서 채널을 미리 알고 보상하는 것은 쉽지 않다. 따라서 본 논문에서는 중계노드에서 수신단 채널 정보만을 이용하는 네트워크 코딩 수신 기법을 고려한다. 특히, 각 소스 노드들이 QPSK, 16QAM 등과 같은 고차원 변조방식을 사용했을 경우 사용할 수 있는 수신 기법을 제안하고, 채널 부호화 기법이 적용되었을 경우와 적용되지 않았을 경우에 대하여 그 성능을 분석한다. In this paper, a binary-coded physical-layer network coding (PNC) is considered when high-order modulation techniques are used at source nodes in wireless communication environments. In the conventional PNC schemes, tight power control and phase compensation are required at a relay node. However, they may not be feasible in practical wireless communication environments. Thus, we do not assume the pre-equalization in this paper, and we only utilize the channel state information at receiver (CSIR). We propose a signal detection method for the binary-coded PNC with high-order modulation, such as QPSK and 16QAM, at the source nodes, while the conventional scheme only consider the BPSK at source nodes. We also analyze the bit-error performance of the proposed technique in both uncoded and coded cases.
부분 패킷 중첩 환경에서 물리계층 네트워크 코딩에 관한 연구
임현우,정방철,반태원,성길영,Lim, Hyeonwoo,Jung, Bang Chul,Ban, Tae-Won,Sung, Kil-Young 한국정보통신학회 2015 한국정보통신학회논문지 Vol.19 No.12
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. In this paper, we investigate the physical layer network coding (PNC) technique in a two-way relay channel (TWRC) where two source nodes send and receive data with each other via a relay node. In particular, we consider the communication scenario where packet length from the two sources is different from each other. We analyze the bit error rate (BER) of the received packet at the relay node according to degree of overlapping between two packets. The BER of the short packet remains unchanged regardless of the degree of overlapping since the entire packet is overlapped with the longer packet, while the BER of the longer packet becomes improved as the degree of overlapping decreases. Thus, we need a novel transmission scheme to enhance BER performance of the PNC technique in TWRC environments since the overall BER performance of the PNC technique at the relay node depends on the worse BER between two ovelapping packets' BERs.