A relay network is one of the techniques to improve performances of wireless networks. A relay network uses one or more relay nodes to forward data under relaying scheme such as Decode-and-Forward (DF) scheme. Most of previous analytic studies on performances of relay networks assume that there are always enough data in the source node to be transmitted to the destination node. But this assumption is not always valid because the source node does not provide transmissions when the queue at the source node is empty. Therefore, in this thesis, we analyze performances of a DF relay network with a single relay under the unsaturated traffic condition. The packet arrival process is assumed to be a Markov modulated Poisson process, which well represents a bursty traffic such as multimedia traffic. We consider Rayleigh fading channels to describe fading channels. The performances in terms of delay is derived. To verify the validity of our analysis, we simulate the DF relay network and compare the simulation results with the analytical results.
릴레이 네트워크는 기지국과 단말 사이에 중계기를 도입함으로써 무선 네트워크의 성능을 향상 시키는 기술이다. 중계기는 그 종류에 따라 여러가지 방식으로 동작하는데 그 중 하나로 Decode-and-Forward 방식이 있다. 본 논문에서는 레일리 페이딩 채널에서 Decodeand- Forward 릴레이 네트워크의 큐 성능을 분석하였다. 큐 성능 분석에 있어서 그 동안의 많은 연구는 큐에 보낼 수 있는 데이터가 항상 충분히 많다는 가정 하에서 진행 되어 왔다. 하지만 실제로는 MAC layer에서 큐에 데이터가 없을 수도 있기 때문에 이러한 분석은 큐 성능을 잘 나타내지 못한다. 따라서 본 논문에서는 멀티미디어 트래픽과 같이 bursty 특성을 가지는 트래픽을 잘 나타낼 수 있는 Markov Modulated Poisson Process를 사용하여 패킷 도착 프로세스를 모델링하여 성능을 분석하였다. 또한 시뮬레이션을 통하여 본 논문에서 제시한 모델을 검증하였으며 제시된 모델이 Decode-and-Forward 릴레이 네트워크를 잘 설명하고 있음을 알 수 있었다. 본 연구에서는 시간 독립인 레일리 채널을 가정하였는데 이는 느린 페이딩 채널에 대해서는 잘 설명을 하지 못한다. 따라서 본 연구의 확장으로서 일반적인 레일리 채널에서의 큐 성능 연구가 이루어질 수 있다.
