• 제목/요약/키워드: 다이버시티 성능 이득

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인지 무선 통신에서 AF 협력 릴레이를 이용한 스펙트럼 센싱 성능 (Performance of Spectrum Sensing Using AF Cooperative Relay for Cognitive Radio System)

  • 이미선;김윤현;김진영
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제12권4호
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    • pp.31-36
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    • 2012
  • 본 논문에서는 인지무선통신에서 중요한 기술 중 하나인 스펙트럼 센싱의 Hidden node의 문제나 셀룰라 시스템에서 셀 경계에서 CPE(Customer Premises equipments)의 낮은 SNR(Signal to Noise Ratio)로 인한 센싱 성능 저하를 해결하기 위해 CPE들의 협력 릴레이 기법을 사용한 협력 스펙트럼 센싱을 제안하고 검출확률 성능을 분석한다. 송신단과 수신단 사이의 릴레이(Relay) 적용된 협력 스펙트럼 센싱은 가상의 공간 다이버시티이득(Spatial Diversity Gain)을 얻을 수 있어 센싱 성능이 향상된다. 협력 통신 기법 중 다중안테나를 적용한 AF(Amplify and Forward) 고정형 중계기를 사용하여 다이버시티이득을 얻는 시스템 모델을 제안하고, 검출 성능 향상을 분석한다.

채널 상관된 슬로우 페이딩 채널에서 STTC 기반 STBC 시스템의 성능 분석 (Performance Analysis of STBC System Based on STTC in the Correlated Slow Fading Channel)

  • 강철규;이현재;오창헌
    • 한국항행학회논문지
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    • 제12권1호
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    • pp.54-60
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    • 2008
  • 일반적으로 무선통신 시스템은 채널 상에서 발생하는 페이딩, 음영효과, 전파감쇠, 잡음 및 간섭 등에 의해 신호의 신뢰성이 크게 저하된다. 따라서 멀티미디어 데이터들을 열악한 무선통신 채널에서 안정적으로 전송하기 위해서는 보다 신뢰성 있는 시스템이 필요하다. 본 논문에서는 무선통신 환경에서 보다 신뢰성 있는 정보 전송을 위해 STBC의 다이버시티 이득과 STTC의 채널 효율성, 코딩 이득 및 다이버시티 이득을 동시에 갖는 STTC 기반 STBC 시스템을 고려하고 송수신기 사이의 채널 간 상관 값을 갖는 슬로우 페이딩 채널환경에서 성능을 분석하였다.

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STTC 기반 STBC 기법을 적용한 HDR-WPAN 시스템의 성능 분석 (Performance Analysis of HDR-WPAN System with STBC based on STTC Scheme)

  • 강철규;오창헌
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2007년도 추계종합학술대회
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    • pp.826-829
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    • 2007
  • 본 논문에서는 HDR-WPAN 시스템의 신뢰성을 향상시키는 방안으로 STTC 기법과 STTC 기반 STBC 기법을 제안하였고, 그 성능을 슬로우 페이딩 환경에서 분석하였다. 제안한 두 기법은 부가적인 대역폭의 증가 없이 부호화 이득과 다이버시티 이득을 갖는다. 그러나 시스템의 신뢰성 측면에서 STTC 기반 STBC 기법이 STBC의 추가적인 다이버시티 이득 때문에 STTC 기법보다 $BER=10^{-3}$에서 약 4dB정도 우수하였다. 이 결과를 통해 HDR-WPAN 시스템에 더 좋은 통신 신뢰성 확보, 채널용량의 증가를 위해서는 STTC 기반 STBC 기법의 적용이 STTC 기법을 적용하는 것이 보다 바람직함을 알 수 있었다.

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터보부호와 연접된 준직교 시공간 블록부호의 성능 비교 (Performance Comparisons of Quasi-orthogonal Space-time Block Codes Concatenated with Turbo Codes)

  • 김현일;박효열;황금찬
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2004년도 가을 학술발표논문집 Vol.31 No.2 (3)
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    • pp.121-123
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    • 2004
  • 시공간 블록부호는 송신단에서 여러 개의 안테나를 사용하여 무선 통신의 신뢰도를 높인다. 그런데 4개의 송신안테나를 사용하는 시공간 블록부호는 다이버시티 차수 4와 전송률 1을 동시에 얻을 수 없다. 직교 시공간 블록부호는 다이버시티 차수 4를 유지하지만 전송률에서 손해를 보는 반면, 준직교 시공간 블록부호는 다이버시티 이득에서 손해를 보면서 전송률 1을 유지한다. 본 논문에서는 준직교 시공간 블록부호의 복호기에서 최대 우도 복호 방법으로 비트별 연성결정값을 출력하고, 터보부호와 연접하여 다양한 전송률에서 직교 및 준직교 시공간 블록부호의 성능을 비교하였다.

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레일레이 페이딩하에서 무선 ad-hoc 네트워크를 위한 전력제한된 선택결합 협동다이버시티 (Power-limited Cooperative Diversity with Selection Combining in Rayleigh Fading for Wireless Ad-hoc Networks)

  • 김남수;이예훈
    • 한국통신학회논문지
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    • 제31권8A호
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    • pp.769-774
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    • 2006
  • 선택결합을 갖는 협동 다이버시티 시스템의 성능을 만족시키는 연결노드의 전력제어 범위를 검토하였다. 그리고 전력제한이 있는 연결노드가 시스템의 성능에 미치는 영향을 분석하였다. 레일레이 페이딩 하에서 각 경로의 평균 신호 대 잡음비가 동일할 경우, 연결노드가 하나이며 선택결합을 갖는 협동 다이버시티의 이득은 수신오율 $1{\times}10^{-3}$에서 13.5 dB 이다. 그리고 전력제한이 있는 연결노드는 시스템의 성능에 많은 영향이 있음을 알 수 있었다. 그러므로 ad-hoc 네트워크에서 전력제한이 있는 노드는 협동 다이버시티의 연결노드로 바람직하지 않다.

나카가미 페이딩 환경하에서 다이버시티기법과 에러 정정부호화 기법을 채용한 MFSK-MDPSK/DS-CDMA 시스템의 성능 분석 (Performance Analysis of MFSK-MDPSK/DS-CDMa System Employing Diversity Techniquies and Error Coding Technique in Nakagami Fading Environment)

  • 양원일;강희조
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제11권4호
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    • pp.553-564
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    • 2000
  • 본 논문에서는 DS-CDMA 시스템의 성능 열화의 주요 원인인 다중 경로 페이딩이 존재하는 이동통신 채널 환경에서 성능 개선 기법으로 MRC 다이버시티 기법과 에러 정정 부호화 기법을 채용한 경우의 MFSK MDPSK/DS-CDMA 시스템의 성능 개선을 수치해석에 의해 정량적으로 분석하였다. 고려한 변조방식은 비동기식 MFSK와 MFSK에 기반한 MDPSK를 이용한 결합주파수 위상변조 방식이다. 결과에 의하면 MFSKM MDPSK/DS-CDMA 시스템과 기존의 MFSK/DS-CDMA와 MDPSK/DS-CDMA 시스댐을 비교하면 MFSK M MDPSK/DS-CDMA 시스댐의 성능이 우수함을 알았다. 또한. 나카가미 페이딩 환경하에서 MFSK-MDPSK/DS-CDMA 시스템은 다이버시티 가지수의 증가와 부호화의 이득에 의해 에러 성능이 향상되었다.

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다이버시티와 공간 다중화를 고려하여 선형 STBC를 사용한 OFDM 시스템 성능 분석 (Performance Evaluation for Linear Space-time Coded MIMO-OFDM System considering Diversity-Spatial Multiplexing)

  • 이해정;양청해;곽경섭
    • 한국통신학회논문지
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    • 제29권3A호
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    • pp.240-247
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    • 2004
  • OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식은 무선채널에서 고속으로 데이터 전송을 하고자 할 경우 다중경로에 의해 발생하는 심각한 주파수 선택적 페이딩 채널에 쉽게 대처할 수 있는 장점이 있어 다양한 고속 무선 통신시스템의 전송방식으로 채택되었다. 본 논문에서는 최근에 제안된 선형 시ㆍ공간 블록 코드와 OFDM 시스템을 결합한 선형 STBC-OFDM 시스템과 STBC-OFDM 시스템을 MIMO(Multi-Input Multi-Output) 채널 환경에서 성능 분석을 하였고 공간 다중화와 다이버시티 이득에 대한 성능을 연구하였다. 선형 시ㆍ공간 블록 코드는 송신 다이버시티와 총간 다중화를 위해 사용할 수 있을 뿐만 아니라, 그에 따른 공간 다이버시티와 시간 다이버시티 효과를 얻을 수 있다. 또한 OFDM과 결합함으로써 주파수 다이버시티 효과도 얻을 수 있다. 제안된 방식의 성능이 우수함을 보이기 위하여 모의 실험을 통하여 그 결과를 STBC-OFDM과 비교 분석한다.

비동기식 레이더의 검출 성능 비교: MIMO 레이더, 위상 배열 레이더, 지향성 MIMO 레이더 (Detection Performance of Noncoherent Radar: MIMO Radar, Phased Array Radar, Directional MIMO Radar)

  • 안찬호;양장훈;박의영;류영재;한덕찬;김동구
    • 한국통신학회논문지
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    • 제36권12B호
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    • pp.1752-1757
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    • 2011
  • 기존의 위상 배열 레이더는 인접한 안테나 단일 파형의 위상차를 이용하여 특정 방향으로 신호를 집중시키는 방식이다. 반면, MIMO(Multiple-Input Multiple-Output) 레이더는 다수 파형을 넓게 분포한 안테나를 통해 전송하는 방식이다. 이때, 다수의 파형과 넓게 분포한 안테나로부터 발생한 공간 다이버시티를 높은 SNR (Signal-Noise Ratio) 영역에서는 위상 배열 레이더보다 우수한 타켓 검출 성능을 보인다. 하지만, 낮은 SNR 영역에서는 신호를 집중시켜 어레이 이득을 얻는 위상 배열 레이더가 더 좋은 성능을 나타낸다. 본 논문에서는 MIMO 레이더에 위상 배열 안테나를 결합하여 다이버시티 이득과 어레이 이득을 모두 얻을 수 있는 지향성 MIMO 레이더의 검출 성능을 비교해 본다. 이와 더불어 실제 시스템에서 발생할 수 있는 지향각 오차에 대한 민감도가 성능에 미치는 영향을 분석허여, RF 장비의 수가 제한적이고 타켓 검출 성능이 제한적인 상황에서 각 레이더 성능을 비교하였다.

WSN환경에서 Decode-and-Forward 협력통신의 시스템 최적화 및 최대전송률과 저전력에 관한 연구 (System Optimization, Full Data Rate and Transmission Power of Decode-and-Forward Cooperative Communication in WSN)

  • 김건석;공형윤
    • 정보처리학회논문지C
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    • 제14C권7호
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    • pp.597-602
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    • 2007
  • 본 논문에서는 WSN(Wireless Sensor Network)에서 복호 후 재전송(Decode-and-forward) 협력통신 방식에서 데이터 전송률이 1/2가 되는 것을 극복하여, 최대전송률이 되는 협력 프로토콜을 제안하였다. 기존의 협력프로토콜 시스템에서는 소스가 두 타임 슬롯 동안 두 데이터를 전송하게 되면 다이버시티 이득은 얻지 못하고, 다이버시티 이득을 얻기 위하여 타임 슬롯을 증가시키면 전송률이 낮아지게 된다. 본 논문의 알고리즘은 각각의 데이터를 직교주파수로 구분하고 좌표회전 기법을 이용하여 최대전송률과 다이버시티 이득을 동시에 얻을 수 있다. 또한, 센서노드와 릴레이의 거리에 따른 성능분석을 하였고 시스템의 성능에 영향을 끼치는 요소들을 컴퓨터 모의실험을 통하여 최적화 시켰다. 최적의 거리 d=0.2에서 BER이 10-2일 때 직접 전송일 경우보다 7dB까지 멀티 홉보다 5dB 정도의 네트워크 전력이 절약되는 것을 확인할 수 있다. 따라서 무선 센서네트워크의 전력을 감소시며 데이터 전송률을 증가시키는 시스템을 제안하였다.

중계기 시스템에서 비트 오류율 성능 향상을 위한 중계기 선택 및 전송 모드 결정 방법 (A Relay and Transmission Mode Selection Scheme to Enhance the Bit Error Rate Performance in Relay Systems)

  • 서종필;이명훈;이윤주;권동승;정재학
    • 한국통신학회논문지
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    • 제36권12A호
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    • pp.941-949
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    • 2011
  • 선택적 협력 공간 다중화 기술은 단일 안테나를 갖는 소스 노드, 다수의 중계기와 다중 안테나를 갖는 도착 노드가 있는 환경에서 공간 다중화 이득과 추가적인 선택적 다이버시티를 동시에 얻을 수 있다. 그러나 이 방법은 특정 중계기에서 전달된 심볼이 경로 손실에 의해 손실될 수 있는 단점이 있다. 본 논문에서는 이러한 단점을 보완하고 비트 오류율 성능을 향상시키기 위해 전체 중계기 중에서 고정된 수의 중계기를 선택하는 대신 주어진 데이터 전송률 이상의 채널 용량을 갖는 중계기를 기회적으로 선택하고 협력 단계에서 신호를 전달할 때 선택된 중계기와 수신단 사이의 채널을 고려하여 공간 다중화 전송 모드와 공간 다이버시티 전송 모드 중 하나를 결정하는 방법을 제안한다. 제안된 방법은 기존의 방법에 비해 추가적인 공간 다이버시티 이득을 얻음으로써 낮은 SNR 영역에서 약 1.5~2dB의 이득을 얻을 수 있다.