본 논문은 2.4GHz 대역을 사용하는 WBAN(Wireless Body Area Network)환경에서 동일 채널을 사용하는 경우에 발생하는 간섭을 제거하기 위해 MMSE(Minimum Mean Square Error), OC(Optimal Combining), ML(Maximum Likelihood)을 비교 분석하였으며, IEEE 802.15.6에서 정의된 시나리오 및 채널 모델에 대해서 분석하였다. 모의실험 결과 ML 알고리즘이 가장 우수한 성능을 나타내는 것을 알 수 있었다. 하지만 ML과 OC의 경우 원하는 신호의 채널 정보뿐만 아니라 간섭채널의 정보를 알아야 하기 때문에 채널을 추정하기 위한 훈련 심볼의 자리를 수신노드에서 알고 있어야 하므로 WBAN환경에 적용하는데 어려움이 있다. 따라서 복잡도와 성능사이에 적당한 trade-off를 만족하는 간섭 제거 알고리즘을 연구해야 할 것이다.
최근 IEEE 802.11(Wi-Fi), IEEE 802.15.1(Bluetooth), IEEE 802.15.4(ZigBee) 등 2.4GHz 대역의 비허가 주파수 대역의 사용이 늘어나고 있다. 통신 방식은 다르지만 사용 주파수 대역이 동일하다는 관점에서 간섭의 영향을 피할 수 없기 때문에 각 기술간 간섭의 영향을 완화하고 간섭 상황에서 각 기술의 성능을 향상하기 위해 각 기술에 대한 상호 작용하는 것에 대한 연구가 진행 되어야 한다. 본 논문에서는 IEEE 802.11b/g, IEEE 802.15.1, IEEE 802.15.4가 2.4GHz 대역에서 상호간에 미치는 영향을 분석하기 위해 PER(Packet Error Rate) 분석을 수행하였다.
본 논문에서는, 구내용 저간섭 무선통신설비용 시스템으로서 이진 2m(zero-correlation duration) 확산코드를 이용한 저간섭 CDMA(code division multiple access)시스템을 제시하였다. 이진 ZCD확산코드는 확산코드의 주기가 N인 경우 그 값이 4부터 2의 배수로 계속 확장이 가능하기 때문에 코드발생기의 구현이 용이함과 동시에 ZCD 특성을 가짐으로 인해서, CDMA무선통신 시스템을 구내용 무선설비로 사용할 경우에 발생되는 다중접속 및 다중 경로로 인한 간섭문제를 확산코딩기법을 이용하여 근원적으로 해결해주는 역할을 한다. 본 논문에서는 제안한 이진 ZCD확산코드기반의 구내용 저간섭 CDMA시스템의 간섭완화 성능을 확인하기 위하여, AWGN(additive white gaussian noise) 및 MAI(multiple access interference), MPI(multi path interference)와 같은 잡음 및 다양한 간섭 환경 하에서의 BER(bit error rate)특성을 정량적으로 분석하고, 모의실험을 통해 제안시스템의 간섭완화 능력을 입증하였다.
본 논문에서는 CDMA 시스템에서 다중 사용자 검출을 위해 수신신호를 나누는 개념과 순차적 간섭 제거기를 조합한 새로운 간섭 제거기를 제안한다. 본 간섭 제거기에서 수신신호는 큰 신호 성분들의 그룹, 작은 신호 성분들의 그룹으로 나눠지며 각 그룹의 신호들은 재 확산되어 각각 수신신호에서 제거되고 그 결과치는 원하는 신호 검출을 위해 각각 위, 아랫단 순차적 간섭 제거기의 입력 신호로 이용된다. 컴퓨터 시뮬레이션 및 구조분석을 통해서 향상된 순차적 간섭 제거기가 비트 오율과 복잡성의 면에서 순차적 간섭 제거기의 성능을 유지시키는 동시에 순차적 간섭 제거기의 지연시간에 대한 단점을 향상시킴을 보여준다.
본 논문에서는 전이중 통신 방식을 사용하는 DOCSIS 3.1 시스템의 자기간섭 제거를 위한 자기간섭신호의 채널 및 비선형 왜곡 요소를 추정하는 기술을 제안한다. DOCSIS 3.1 시스템의 전이중 통신 방식은 일반적으로 가입자 단말인 CM (Cable Modem) 과 케이블방송신호 송신 시스템인 CMTS (Cable Modem Termination System) 사이의 상하향 통신을 시간/주파수의 분할 없이 동시에 수행하는 통신 방식이다. CMTS 에서 CM 의 신호를 수신함과 동시에 CMTS 신호를 송신하는 경우 고출력의 CMTS 송출신호가 CMTS 의 수신기로 인가되는 자기간섭 현상이 발생하게 된다. 이렇게 인가되는 자기간섭신호는 고출력 증폭기 (HPA: High - Power Amplifier) 및 Feedback 채널의 영향으로 크게 왜곡되어 수신된다. 따라서 자기간섭신호를 제거하고 CM 의 신호를 원활하게 복조하기 위해서는 자기간섭신호의 왜곡 요소룰 추정 및 보상하는 절차가 반드시 필요하다. 본 논문에서는 자기간섭신호의 HPA 에서 발생하는 비선형 왜곡 요소 및 Feedback 채널의 영향으로 발생하는 채널 요소를 추정하는 기술을 제안하고 성능을 분석한다. 제안된 기술은 간단한 연산기반으로 왜곡요소의 추정이 가능하며 반복추정을 통해 성능을 효과적으로 향상시키는 것이 가능하다.
2.4㎓ 대역 무선통신망을 통해 서비스되는 WLAN과 Bluetooth시스템은 서로 동일한 환경 하에서 상호 보완적인 서비스를 제공하고 있다. 이러한 두 시스템의 상호 패킷이 시간과 가우시안 거리의 불확실성에 존재할 경우 시스템간에 충돌이 발생하게 된다. 따라서 본 논문에서는 두 시스템간의 상호 공존의 방법을 도모하기 위해 상호 간섭의 영향을 분석하고자한다. 반송파 주파수 오프셋에 따른 신호대 잡음간섭신호에 의한 심볼 오차확률의 분석을 통해 두 시스템간의 간섭영향을 분석하였다.
본 논문에서는 DS-CDMA 환경의 다중 사용자 검출에서 문제시되는 다중 접속 간섭을 제거시켜주기 위해 되어지는 간서 제거기에 대하여 소개한다. 기존의간섭 기술 중 병렬형 간섭 제거기는 장치적으로 복잡하고 순차적 간섭제거기는 지연 시간이 길다는 단접을 가지고 있다 그리고 적응형 갖섭제거기는 반복알고리즘을 적용시킨 적응형 필터를 사용하여 원하는 BER(Bit Error Rate) 성능을 얻기 위해 많은 반복수가 필요하다 이러한 간섭제거들의 성능을 개선시키기 위해서 제안된 간섭제거기는 기존의 적응형 간섭제거기에 전체 수신신호를 입력시키지 않고 순차적으로 간섭 제거기의 정렬(sorting) 기법을 이용한 간섭 제거 기법을 적용시켜 MAT(Multiple Access Interference)를 사전에 제거시킨 신호를 입력시킴으로써 BER 성능을 향상시키는 것과 동시에 기존의 적응형 간섭 제거기에 비해 수렴을 위한 반복수를 줄여준다 또한 적응형 필터를 사용하여 기존의 비선형 간섭제거기에 비해 하드웨어적인 복잡도를 줄일수 있는 효과가 있다.
셀룰라 시스템에서 D2D 유틸리티 최적화 문제를 연구하도록 한다. 구체적으로, Non-Convex 최적화 문제의 복잡도를 완화하도록 해주는 오목함수 결정규칙을 제안하고자 한다. 일반적으로, 유틸리티 함수는 신호와 간섭의 함수이며, 해법이 복잡한 Non-Convex 형태를 가진다. 본 논문에서는 간단한 해법을 찾고자 유틸리티 함수를 간섭관점에서 분석한다. 먼저 D2D 수신단에서의 간섭 레벨을 의미하는 '상대간섭'과 간섭을 주요간섭으로 간략화하는 '간섭주요화'를 수식적으로 정의한다. 정의한 간섭주요화를 바탕으로 간단한 해법의 기반이 되는 오목함수 결정규칙과 최적화 해법이 간단한 Convex Optimization 해법을 제안하도록 한다. 실험결과를 통하여 유틸리티 함수는 D2D 적용시나리오에 해당하는 수치인 상대간섭 0.1 이하에서는 오목함수임을 확인하였다. 또한, 제안하는 Convex Optimization 해법은 상대간섭 수치 0.1 이하에서 적용이 가능함을 확인하였다.
이동통신은 공간을 매개체로 하여 전파를 통해 통화로가 형성되는 통신방식을 취함에 따라 공간상에 존재하는 수 많은 물질에 의한 페이딩 및 무수한 전파로부터 간섭을 받을 가능성을 항상 내재하고 있다. FM을 이용한 아날로그 이동통신의 경우 비의도성 전파의 간섭은 통화시에 클릭음과 같은 불쾨한 음을 동반하지만, 디지틀 시스템의 전파간섭은 전파의 페이딩 현상과 함께 결합되어 BURST BIT ERROR의 발생 등 보다 심각한 문제를 야기시킬 수 있다. 본 고에서 자동차의 점화잡음이 이동통신 시스템의 성능에 미치는 영향을 분석하기 위한 선행단계로서 점화잡음 자체에 대한 특성 분석을 실시하였다. 본 고에서 실시한 잡음 파라미터들에 대한 분석을 종합해보면 자동차의 점화잡음 특성은 고주파보다 저주파에 집중되어 분포하고 있으며 자동차의 수가 증가할수록 완만하게 증가하는 특성을 보이고 있다. 또한 잡음 파라미터들의 곡선의 모양은 주파수에 독립적이며 자동차의 수에 의존하는 특성을 보이고 있으며 진폭특성은 주파수와 자동차 수에 의존하는 함수임을 알 수 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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