• 제목/요약/키워드: 다이버시티 성능 이득

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무선 개인 영역망 환경에서 빔 스위칭과 시공간부호를 적용한 OFDM 전송방식의 성능 (Performance of OFDM using Beam-switching and Space-Time coding in Wireless Personal Area Network)

  • 윤석현
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제47권7호
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    • pp.85-92
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    • 2010
  • 본 연구에서는 무선 개인 영역망 (WPAN, wireless personal area network) 환경에서 OFDM기반 전송을 위한 빔 스위칭 기술과 시공간부호 기술을 고려한다. 특히, 빔포밍 방법과 시공간부호를 이용한 공간 다이버시티 방식 그리고 이 둘을 결합한 빔포밍 기반 시공간 부호화 방식에 대한 성능 평가를 수행한다. 빔 포밍의 경우 RF단에서 빔포밍을 수행하는 Front-end 방식만을 고려하며 따라서 미리 정해진 코드북을 이용하는 블록 빔스위칭 방식에 대한 성능평가를 수행한다. 시공간부호를 이용한 공간 다이버시티 방식의 경우, 여러 개의 안테나 중 SNR 이득이 가장 큰 2개의 안테나를 선택하여 Alamauti 방식을 적용하는 안테나 선택 시공간부호 방식을 가정하여 성능평가를 수행한다. 빔포밍 기반 시공간부호화 방식에 대해서는 전체 안테나를 인접한 두 개의 안테나 그룹으로 나누고 각각의 안테나 그룹에 대해 독립적인 빔스위칭을 적용하는 방식을 고려하며 송수신단의 대칭성을 고려하여 수신단에서도 2개의 수신 안테나 그룹만을 사용하는 시스템만을 고려한다. 이 세가지 방식에 대한 성능 평가결과 시공간 부호화를 추가로 적용할 때 추가적인 이득이 얻어질 수 있음을 알 수 있었다.

실내 무선 채널에서 송신/수신 안테나 다이버시티를 적용한 Trellis 부호화된 Multi-Carrier CDMA 시스템의 성능 비교 (Performance Comparison of Trellis Coded Multi-Carrier CDMA SYstem with Transmite/Rceive Antenna Diversity in Indoor Radio Channel)

  • 노재성;이찬주;김언곤;조성준
    • 한국통신학회논문지
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    • 제25권8B호
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    • pp.1348-1356
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    • 2000
  • 본논문에서는 실내 무선 통신에서 간단하고 적절한 다중 송신/수신 안테나 다이버시티 기법을 사용한 trellis 부호화된 Multi-Carrier CDMA 19 QAM 시스템을 제안한다 제안하는 다중 송신/수신 안테나 다이버시티 기법은 trellis 부호화된 Multi-Carrier CDMA 16 QAM 신호를 다중 송신 안테나를 통하여 임의 의 시간 지연을 가지고 전도를 증가시킬수 있다면 보 논문에서 제안하는 송신 다이버시티 기법과 기존의 수신 안테나 다이버시를 \ulcorner합함으로써 추가적인 다이버시티 이득을 얻을수 있음을 알 수 있었다 또한 제안된 다중 송신/수신 안테나 다이버시티 기법을 적용한 trellis 부호화된 Multi-Carrier CDMA 16 QAM 시스템은 기존의 수신 안테나 다이버시티 시스템에 비하여 다중 사용자 간섭과 페이딩에 미감하지 않음을 알 수 있었다.

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MC-CDMA 시스템에 대한 주파수 효율적인 CDD-DF-Relay 기법에 관한 연구 (Frequency Efficient CDD-DF-Relay schemes for MC-CDMA Systems)

  • 고균병;우중재
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제48권5호
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    • pp.1-7
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    • 2011
  • 본 논문에서는 CDD-DF-Relay 기법을 MC-CDMA 시스템에 대해 제안하고 제안된 기법의 성능을 다중경로 레일리 페이딩 채널에서 검증한다. 일반적인 DF-Relay 기법에서는 모든 Relay들이 직교 채널들로 신호를 전송하여야 하기 때문에 그 장점 즉, 다이버시티 이득은 주파수 효율의 저하로부터 얻어진다고 할 수 있다. 따라서 이러한 주파수 효율 저하의 문제점을 해결하기 위하여 본 논문에서는 CDD 기법을 각 Relay 노드에 적용하여 모든 Relay가 하나의 채널만을 사용하도록 한다. 이는 Destination에서 바라본 하나의 R-D 링크 채널의 Delay Spread가 길어지는 효과를 갖는다. 즉 Relay 개수의 증가에 따라 다중 경로수가 증가됨을 의미하고, 이는 MC-CDMA 시스템에서 주파수 다이버시티 이득으로 해설될 수 있다. 모의실험에서는 일반적인 DF-Relay 기법과 제안된 CDD-DF-Relay 기법의 성능을 비교 분석한다. 이를 통해 제안된 기법이 주파수 효율의 저하없이 협력 다이버시디 이득을 획득할 수 있음을 확인하였다.

인지통신에서 다수의 중계기를 이용한 증분형 중계 기법의 성능 분석 (Performance Analysis of Incremental relaying Method using Multiple Relays in the Cognitive Radio)

  • 최문근;공형윤
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제11권3호
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    • pp.61-66
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    • 2011
  • 요 약 네트워크에 속한 중계기들을 이용하여 다이버시티 이득을 얻는 협력 중계기법은 송신단으로부터 전송된 신호와 중계기로부터 전송된 신호를 수신하는 수신단에서는 신호를 수신하는 방법에 따라 고정형 중계기법과 증분형 중계기법으로 나뉜다. 네트워크에 속한 노드들 중 송신단과 수신단이 PU(Primary User)이고, 나머지 노드가 SU(Secondary User)일 경우 송신단이 신호를 전송하지 않는 동안 네트워크에 속한 노드들은 중계기로서 PU인 송신단과 수신단 간의 통신을 도울 수 있다. 그러나 모든 2차 사용자가 중계기로서 통신에 참여하게 되면 수신단에서 수신하는 신호가 증가하여 높은 차수의 다이버시티 이득을 얻을 수 있지만 불필요한 시간슬롯을 소비하게 된다. 따라서 본 논문에서는 네트워크에 속한 SU 중 스펙트럼 홀의 검출에 성공한 노드 중 최상의 채널을 가지는 하나의 SU를 선택하여 선택된 SU만이 수신단으로 신호를 전송하는 협력 중계기법의 성능을 분석한다. 시스템의 성능 분석은 Matlab를 이용하였으며 다양한 중계기법의 성능 분석을 위해 AF, DF, 고정형 중계기법, 증분형 중계기법을 고려하였다.

네트워크 코딩 기반의 협력통신에서 Hybrid AF and DF 방식의 아웃티지 성능 분석 및 최적 파워 할당 기법 (Outage Analysis and Optimal Power allocation for Network-coding-based Hybrid AF and DF)

  • 백주하;이동훈;이재영;허준
    • 방송공학회논문지
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    • 제17권1호
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    • pp.95-107
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    • 2012
  • 네트워크 코딩은 멀티캐스트 네트워크에서 전송량을 증가시키기 위해 제안된 기법으로 최근에는 다수의 사용자가 성능 향상을 위해서로의 자원을 공유하는 협력통신에 네트워크 코딩을 적용하는 연구가 활발히 진행 중이다. 네트워크 코딩 기반의 협력통신에서 사용자는 자기 자신의 데이터와 다른 사용자의 데이터를 네트워크 코딩 연산을 통해 결합하여 전송한다. 기존의 연구에서는 네트워크 코딩을 기반으로 한 적응형 복호 후 전송(Network-Coding-based Adaptive Decode-and-Forward, NC-ADF) 방식이 다이버시티(diversity) 이득과 추가적인 전송량 증대를 가져올 수 있음을 보였다. 본 논문에서는 기존 프로토콜의 성능 증대와 네트워크 코딩의 이득을 극대화 하기 위해 사용자간 채널의 상태에 따라 증폭 후 전송(Amplify-and-Forward, AF) 방식과 복호 후 전송(Decode-and-Forward, DF) 방식을 적응적으로 적용한 새로운 네트워크 코딩 기반의 협력통신 기법을 제안하였다. 또한 제안한 기법의 아웃티지 확률을 구하고 높은 SNR 영역에서 최대 다이버시티 차수(full diversity order)를 가짐을 보였다. 나아가 추가적인 성능 향상을 위해 본 논문에서 제안된 기법에 의한 아웃티지 확률을 기반으로 최적의 전송 파워 비율을 구하였다.

다중 코드북을 이용한 랜덤 빔 형성 기법 (Random beamforming applying codebook rotation)

  • 강지원;유병욱;서정태;이충용
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제46권7호
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    • pp.1-5
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    • 2009
  • 랜덤 빔 형성 기법은 정적인 채널에서 다중 사용자 다이버시티를 얻게 하지만, 사용자수에 따른 성능의 제약이 있다. 이를 극복하기 위해 송신단에서 다중 랜덤 빔을 형성하는 기법들이 소개되었다. 특히 코드북에 기반을 둔 랜덤 빔 형성 기법은 적은 파일럿 수로 다중 랜덤 빔을 형성한다. 그러나 그 기법은 채널특성에 따른 빔 디자인의 어려움이 있다. 따라서, 본 논문에서는 다중 코드북을 교대로 이용하여 랜덤 빔을 형성하는 기법을 제안한다. 제안한 기법은 기존 기법에 비해 휠씬 용이하게 빔을 디자인하여 적은 파일럿을 이용하면서 다중 사용자 다이버시터 이득과 선택적 다이버시티 이득을 동시에 얻는다.

다중 단말 협력 네트워크를 위한 공정 기회 중계 (Fair Opportunistic Relaying for a Multi-source Cooperative Network)

  • 김진수;이재홍
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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    • 한국방송공학회 2010년도 하계학술대회
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    • pp.146-147
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    • 2010
  • 본 논문은 차세대 양방향 이동통신의 상향링크 전송용량 증대를 위한 다중 단말 기회 중계(opportunistic relaying) 기법을 제안한다. 제안된 기법은 단일 안테나(single antenna) 기지국과 다수의 단일 안테나 단말이 있는 협력 네트워크(cooperative network)에서 시간블록 단위로 라운드 로빈(Round-Robin)과 동일한 공정성(fairness)을 보장하면서 높은 불능확률 성능 이득을 제공한다. 컴퓨터 모의 실험결과를 통해 제안된 기법의 성능 이득 크기를 보이며, 기존의 중계 기법보다 높은 다이버시티 차수를 가짐을 확인한다.

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파일럿 심볼을 이용한 안테나 선택방법을 적용한 SFBC-OFDM 시스템의 성능분석 (Performance Analysis of SFBC-OFDM Systems with a Antenna Selection using Pilot Symbols)

  • 강희훈
    • 전자공학회논문지
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    • 제52권7호
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    • pp.165-168
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    • 2015
  • 본 논문에서는 파일럿 심볼을 이용한 안테나 선택방법을 적용한 SFBC-OFDM(Space Frequency Block Code-Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 시스템에 대한 성능을 분석한다. 안테나 선택은 파일럿 심볼로부터 산출된 채널 계수에 기반하여 결정된다. 각 주파수에서, 산출된 채널 계수들을 정렬하고 그 중 가장 양호한 채널이 선택된 후 가장 좋은 계수를 가지는 안테나로 데이터가 전달된다. 또한 이 방법에 대해서 부호 이득과 다이버시티 이득도 분석된다.

저속 주파수 도약 방식 위성 데이터링크에서 송수신 신호중첩 및 주파수 다이버시티 적용 (A Slow Frequency Hopping Transmission Method using Carrier Superpositioning and Frequency Diversity for the Satellite Datalink)

  • 김기근;이민우;임재성
    • 한국통신학회논문지
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    • 제36권11A호
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    • pp.924-932
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    • 2011
  • 본 논문에서는 주파수 도약방식에서는 적용이 어려운 송수신 중첩통신 방식을 DSM형 중계기를 사용하는 위성 데이터링크에 적용하고 항재밍 성능 개선을 위해 잔여 주파수 자원을 주파수 다이버시티에 활용하는 방안을 제안 한다. 시뮬레이션을 통해 제안한 방식에 대한 항재밍 성능과 탐지회피 성능을 분석하였다. 항재밍 성능 분석 결과, 주파수 다이버시티 적용으로 데이터 통신시 18.5dB의 처리이득을 얻을 수 있으며, 500MHz 도약 방식에서 통신단말형태의 재머에 대해 4.8Mbps의 데이터 전송이 가능함을 확인하였다. 또한, 주파수 중첩에 의해 주파수 자원을 최대 2배까지 재사용 가능하며, 데이터 속도를 추정 할 수 있는 D&M 검출기를 대상으로 중첩을 하지 않았을 때 보다 2.5dB LPI 성능이 개선됨을 확인하였다.

공간-주파수 OFDM 전송 다이버시티 기법 기반 무선 LAN 기저대역 프로세서의 구현 (Implementation of WLAN Baseband Processor Based on Space-Frequency OFDM Transmit Diversity Scheme)

  • 정윤호;노승표;윤홍일;김재석
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제42권5호
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    • pp.55-62
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    • 2005
  • 본 논문에서는 공간-주파수 OFDM (SF-OFDM) 기법을 위한 효율적인 심볼 검출 알고리즘이 제안되고, 이를 기반으로 하는 SF-OFDM 무선 LAN 기저대역 프로세서의 구현 결과가 제시된다. SF-OFDM 기법에서 부반송파의 개수가 적은 경우 부채널간 간섭이 발생하게 되며, 이러한 간섭은 다이버시티 시스템의 성능을 크게 저하시킨다. 제안된 알고리즘은 부채널간 간섭을 병렬적으로 제거함으로써 기존 알고리즘에 비해 큰 성능 이득을 얻는다. 컴퓨터 모의실험을 통한 비트오류율 (BER) 성능 평가 결과 두개의 송${\cdot}$수신 안테나를 사용하는 경우 10-4의 BER에서 기존 알고리즘에 비해 약 3 dB의 성능이득을 얻음을 확인하였다. 제안된 심볼 검출 알고리즘이 적용된 SF-OFDM 무선 LAN 시스템의 패킷오류율 (PER), link throughput 및 coverage 성능이 분석되었다. 최대 전송률의 $80\%$를 목표 throughput으로 설정 했을 때, SF-OFDM 기반 무선 LAN 시스템은 기존의 IEEE 802.11a 무선 LAN 시스템에 비해 약 5.95 dB의 SNR 이득과 3.98 미터의 coverage 이득을 얻을 수 있었다. 제안된 알고리즘이 적용된 SF-OFDM 무선 LAN 기저대역 프로세서는 하드웨어 설계 언어를 통해 설계되었으며, 0.18um 1.8V CMOS 표준 셀 라이브러리를 통해 합성되었다. 제시된 division-free 하드웨어 구조와 함께, 구현된 프로세서의 총 게이트 수는 약 945K개였으며, FPGA 테스트 시스템을 통해 실시간 검증 및 평가되었다.