• 제목/요약/키워드: 다이버시티 성능 이득

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MISO 무선 통신 시스템에서 다이버시티 이득을 최대화하는 사전필터의 설계 (Design of Pre-filters for Maximizing Diversity Gain in MISO Wireless Communication Systems)

  • 김산해;김홍철;김학성;이원철;신요안
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2001년도 제14회 신호처리 합동 학술대회 논문집
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    • pp.613-616
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    • 2001
  • 본 논문에서는 3GPP에 규격으로 채택된 전송 다이버 시티 기법들 중에 이상적인 상황에서 가장 우수한 성능을 갖는 폐쇄루프 전송 다이버시티 (CLTD : Closed Loop Transmit Diverstiy) 기법과 선형 사전필터의 조합을 통해 MISO 시스템에서 보다 우수한 성능의 전송 다이버시티 기법을 제안하고 이에 대한 성능을 분석하였다. 또한 사전필터의 최적의 필터 계수 값을 사용하여 다이버시티이득을 최대화하였고 이에 대한 성능을 분석한 결과 CLTD 기법보다 월등히 우수한 성능을 확인하였다.

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상향링크 SIMO 시스템에서 공간 및 주파수 다이버시티 이득에 따른 SC-FDMA의 BER 성능 분석 (Analysis of BER According to Spatial and Frequency Diversity Gain in Uplink SC-FDMA with SIMO Systems)

  • 이진희;최권휴
    • 한국통신학회논문지
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    • 제39A권9호
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    • pp.535-547
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    • 2014
  • 상향링크 SIMO(Single Input Multiple Output) 시스템의 SC-FDMA 기법에서 공간 및 주파수 다이버시티 이득에 따른 BER(Bit Error Ratio) 성능 변화를 분석한다. 본 논문에서 분석한 주요내용은 다음과 같다. 첫째, 공간 다이버시티 컴바이닝과 주파수 다이버시티 컴바이닝을 동시에 수행할 수 있는 통합된 시스템과 공간 다이버시티 컴바이닝과 주파수 다이버시티 컴바이닝을 순서대로 수행하는 단계별 시스템이 동등한 성능을 가지는 것을 확인한다. 단계별 시스템의 주파수 다이버시티 컴바이닝 기법과 통합된 시스템의 다이버시티 컴바이닝 기법이 동일할 때, 단계별 시스템에서 주파수 다이버시티 컴바이닝보다 공간 다이버시티 컴바이닝을 선행하면서 공간 다이버시티 컴바이닝 기법을 MRC(Maximal Ratio Combining)로 하면 두 시스템의 성능이 동일함을 신호 모형화 결과를 통해 증명한다. 둘째, 신호 모형화 결과와 BER 실험 결과를 통해 공간 다이버시티 이득과 주파수 다이버시티 이득이 각각 성능에 어떤 영향을 미치는지 분석한다. 부반송파 개수가 증가함에 따라 주파수 다이버시티 이득이 증가함을 알 수 있고 이는 주파수 다이버시티 기법이 ZF(Zero Forcing)일 때의 성능과 MMSE(Minimum Mean Square Error)일 때의 성능 차이는 유지하면서 높은 SNR(Signal to Noise Ratio) 영역의 성능 향상에 영향을 미치는 것을 보인다. 그리고 수신안테나 개수의 증가는 공간 다이버시티 이득을 증가시키며 공간 다이버시티 이득의 증가는 모든 SNR 영역의 성능을 향상시키면서 주파수 다이버시티 컴바이닝이 ZF일 때와 MMSE일 때의 성능 차이를 줄이는데 영향을 미침을 보여준다. 마지막으로, 공간 다이버시티 이득이 신호 모형화 유도과정에서 어떤 영향을 미치는지 분석하여 수신안테나 개수가 6개 이상이면 주파수 다이버시티 컴바이닝을 ZF으로 했을 때의 성능이 MMSE로 했을 때의 성능을 대체할 수 있음을 확인할 수 있다.

고밀집 도심에서의 편파 다이버시티 성능 분석 연구 (A Study on the Performance Evaluation of Polarization Diversity in Heavy Density Urban)

  • 임종태;김성진;권범
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제9권5호
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    • pp.578-588
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    • 1998
  • 본 논문에서는 대표적인 고밀집 도심지역인 서울의 광화문 지역을 대상으로 이중 편파 안테나를 이용한 편파 다이버시티의 전파 전파 성능을 다이버시티 이득과 상호상관계수, 수신 채널의 평균 수신 신호 레벨에 대한 분석 을 통하여 수행하였고 이의 결과를 공간 다이버시티 구조와 비교 분석하였다. 분석 결과, 가시 거리 지역에서는 공간 다이버시티 이득이 편파 다이버시티 이득보다 2 dB 이상 증가하며 전 계를 지면에 대해 $45^{\circ}$로 송신하는 경우보다는 $^90{\circ}$로 송신하는 경우가 다이버시티 이득이 1 dB 큼올 알 수 있었 다. 이와는 대조적으로 비가시 지역에서는 편파다이버시티의 경우가 공간 다이버시티와 대동하거나 운용 환경에 따라서는 오히려 다이버시티 이득이 증가함을 알 수 있었다. 또한 $45^{\circ}$로 송신하는 경우가 $90^{\circ}$로 송신하는 경우보 다는 다이버시티 이득이 최소 1 dB 이상은 커짐을 확인할 수 있었다.

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위상을 고려한 DS/CDMA 시스템에서 Hybrid SC/MRC 다이버시티 기법을 이용한 성능분석 (Performance Analysis of DS/CDMA with Phase Error Using Hybrid SC/MRC Diversity)

  • 김원섭;박진수
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제7권3호
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    • pp.355-362
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    • 2003
  • 본 논문에서는 완전 동기된 수신신호가 되도록 다이버시티의 브랜치간에 발생하는 위상차를 PLL의 이득값을 조절하여 보정할 경우, 시스템의 복잡도를 줄이면서 성능이 좋은 하이브리드 SC/MRC 다이버시티 방식이 적용된 DS/CDMA 시스템의 성능분석을 하였다. 또한, 이동통신 환경에 대한 채널 환경 모델로 나카가미-m 페이딩 채널 환경을 채택하였으며, 나카가미 페이딩 지수에 따른 DS/CDMA 시스템에서 고려사항인 사용자, 프로세싱이득 및 경로수를 고려한 하이브리드 SC/MRC 다이버시티에 대한 시뮬레이션을 수행하였다. 분석결과 페이딩 환경에 따라 완전히 위상이 일치하도록 하기 위한 PLL의 이득값이 존재함을 알 수 있었다 이는 하이브리드 SC/MRC 다이버시티 방식이 적용된 DS/CDMA 시스템의 성능 개선을 위해 적절한 PLL 이득값을 조절하여 성능의 개선을 이룰수 있음을 확인하였다. 결과적으로, 하이브리드 SC/MRC 다이버시티 방식이 적용된 DS/CDMA 시스템을 실제 통신 환경에서 적용할 경우, 완전 동기된 수신 신호가 되기 위해 페이딩 지수에 따라 조금의 차이는 있지만 PLL 이득 값이 5dB이상 되어야 함을 확인하였다.

MIMO 시스템에서 데이터 정보와 안테나 선택 기법을 이용한 공간 부호화 (Spatial Coding using Data Information and Antenna Selection Technique in MIMO System)

  • 송재웅;김백현;정락교;곽경섭
    • 한국ITS학회 논문지
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    • 제11권6호
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    • pp.81-88
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    • 2012
  • 다중 입출력(MIMO : Multiple-Input Multiple-Output) 시스템은 공간 다이버시티 이득과 공간 다중화 이득을 얻을 수 있게 한다. 본 논문에서는 MIMO 시스템에서 데이터 정보와 안테나 선택 기법을 이용한 공간 부호화 기법을 제안한다. 이 기법은 부호화 이득과 동시에 공간 다이버시티 이득을 얻을 수 있게 한다. BPSK(Binary Phase-Shift Keying) 변조 방식을 사용한 MIMO 시스템에서 BER 성능을 분석하고, 데이터의 편재율에 따라 달라지는 공간 다이버시티 이득을 실험을 통하여 비교하였다.

비행형 에어노드의 데이터 전송 신뢰성 향상을 위한 연접 단일 안테나 다이버시티 시스템 (Improvement Transmission Reliability between Flight Type Air Node Using Concatenated Single Antenna Diversity)

  • 강철규;김대환
    • 한국항행학회논문지
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    • 제15권6호
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    • pp.1053-1058
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    • 2011
  • 본 논문에서는 비정형 궤도를 따라 이동하며 통신하는 비행체들 간의 데이터 전송 신뢰성을 보장하기 위해 컨볼루션 코드를 연접한 연접 단일 안테나 다이버시티 시스템을 제안하고 이 시스템의 성능을 분석하였다. 제안한 시스템은 단일 안테나를 사용하면서도 다이버시티 이득을 얻을 수 있고 컨볼루션 코드를 연접하였기 때문에 부호화 이득 또한 동시에 얻을 수 있다. 제안한 시스템의 비트 오율 성능(BER: bit error rate)을 시뮬레이션하여 컨볼루션 코드와 비교한 결과 BER $10^{-4}$에서 약 9.5dB 우수하였고, 최대 다이버시티 이득을 갖는 시공간 블록코드와 비교한 결과 BER $10^{-3}$에서 약 14dB 우수함을 확인 하였다. 마지막으로 부호화 이득과 다이버시티 이득을 동시에 갖는 시공간 트렐리스 코드와 그 성능을 비교하였을 때 $10^{-5}$의 BER에서 약 4dB 우수하였다. 따라서 비정형 궤도를 따라 이동하며 통신하는 비행형 에어노드간의 신뢰성 있는 통신을 위해서는 연접 단일 안테나 다이버시티 시스템의 적용이 필요하다.

IEEE 802.11무선망에서 기회적 채널 전환을 통한 다중사용자 다이버시티 이득 향상 (Delay Analysis under Dynamic Traffic in Network)

  • 함성일;김종권
    • 한국정보과학회논문지:정보통신
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    • 제36권3호
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    • pp.243-250
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    • 2009
  • IEEE 802.11 무선랜에서 다중사용자 다이버시티 기법 위에 채널 다이버시티 기법을 적용함으로써 다중사용자 다이버시티 기법이 얻을 수 있는 최대 이득보다 더 큰 이득을 추구한다. 이를 위해 본 논문에서는 기존 다중사용자 다이버시티 기법 위에 수행될 기회적 채널 전환 기법을 제안하고 단말기의 수, 채널 수, 채널 전환 지연 시간, 사용자의 평균 채널 상태 등을 변경해가면서 성능 평가를 수행한다.

부채널 상관 특성을 이용한 OFDM 시스템의 주파수 다이버시티 성능 분석 (Performance Analysis of Frequency Diversity scheme for OFDM Systems using Sub-channel Correlation Characteristics)

  • 이종식;김장욱;오창헌;조성준
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2003년도 추계종합학술대회
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    • pp.483-487
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    • 2003
  • 본 논문에서는 부채널 상관 특성을 이용하여 상관도가 가장 낮은 두 개의 부채널로 정보를 전송함으로써 OFDM 시스템에서 주파수 다이버시티 이득을 얻는 방안을 제안하였다. 제안된 기법은 간단한 심볼 부호화 과정을 통해 상관도가 가장 낮은 두 부채널로 특정한 위상차를 갖는 심볼을 전송하며, 수신단에서는 두 부채널을 통해 수신된 심볼의 위상차를 검출, 조합함으로써 주파수 다이버시티 이득을 얻을 수 있다. 제안된 기법은 부호화 및 복호화 과정이 간단하기 때문에 시스템의 복잡도와 성능면에서 우수하며, 또한 기존의 다중 안테나 신호처리 기술과 결합시킴으로써 송신 및 수신 다이버시티 기법의 성능을 개선할 수 있다. 제안된 기법의 검증을 위해 채널 변화가 느린 레일리 페이딩 환경 하에서 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 기존의 OFDM 및 2개의 수신 안테나를 가지는 OFDM 시스템과 성능을 비교, 분석하였다.

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이동통신 환경에서 개선된 송신 다이버시티를 이용하는 STBC-OFDM 시스템의 성능 개선 (Performance Improvement of STBC-OFDM System with Advanced Transmit Diversity in Mobile Communications Environment)

  • 김장욱;양희진;오창헌;조성준
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제15권5호
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    • pp.444-450
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    • 2004
  • 이동통신 환경에서 송신 다이버시티를 이용하는 STBC-OFDW(Space Time Block Code-Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 시스템의 성능은 두 심볼을 전송하는 시간 동안 채널 특성이 변하지 않을 경우, MRRC (Maximal Ratio Receiver Combining)의 다이버시티 이득을 얻는다. 그러나 채널 특성이 변하게 되면 수신단에서 수신 심볼간에 서로 간섭영향을 주기 때문에 MRRC의 다이버시티 이득이 발생하지 않는다. 따라서 이동통신환경에서 송신 다이버시티를 적용한 이동체가 고속으로 이동할 경우 이러한 간섭영향에 의한 성능 감소의 영향을 줄일 수 있는 방안이 필요하다. 본 논문에서는 이동통신 환경에서 개선된 송신 다이버시티를 이용하여 STBC-OFDM 시스템의 성능을 개선시킬 수 있는 수신기 구조를 제안하였다. 제안하는 구조는 수신단에 ZF(Zero Forcing) 알고리즘을 이용한 간섭제거기를 사용하여 전송대역폭의 변화 없이 다이버시티 이득을 얻을 수 있다. 시뮬레이션 결과 도플러 주파수가 클수록 성능 개선 정도가 커지는 특징을 갖는다.

STBC-OFDM과 주파수 다이버시티를 적용한 UWB 시스템이 성능분석 (Performance of analysis UWB system using MIMO-OFDM and frequency diversity)

  • 최정훈;한태영;김남
    • 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
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    • 한국콘텐츠학회 2004년도 춘계 종합학술대회 논문집
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    • pp.423-428
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    • 2004
  • 본 논문에서는 시공간 다이버시티 이득을 갖는 STBC를 U 시스템에 적용하고 4차의 다이버시티 이득을 얻기 위해 주파수 반복을 하는 주파수 다이버시티를 적용함으로써 UWB OFDM의 성능을 향상시킬 수 있는 방법을 제안하였다. 그리고 컴퓨터 시뮬레이션을 통한 모의실험으로 제안 하고자하는 시스템의 주파수 다이버시티를 적용한 UWB STBC-OFDM의 성능을 분석하였다. 분석한 결과 본 논문에서 제안한 U 시스템은 송신안테나의 증가에 따라 발생하는 복잡도를 줄일 수 있으며, 2개의 송신 안테나만을 사용하고도 주파수 반복에 의한 선형적인 계산만으로 4개의 송신 안테나를 사용하는 것과 같은 성능을 얻을 수 있었다. 제안된 시스템은 일반적인 UWB OFDM과 비교하면7.1 dB, UWB STBC-OFDM과 비교하면 1.9dB의 성능이 향상되는 것으로 분석되었다.

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