Morocho-Cayamcela, Manuel Eugenio;Kim, Myung-Sik;Lim, Wansu
인터넷정보학회논문지
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제21권2호
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pp.19-26
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2020
This paper analyses the feasibility of using implantable antennas to detect and monitor tumors. We analyze this setting according to the wireless propagation loss and signal fading produced by human bodies and their environment in an indoor scenario. The study is based on the ITU-R propagation recommendations and prediction models for the planning of indoor radio communication systems and radio local area networks in the frequency range of 300 MHz to 100 GHz. We conduct primary estimations on 915 MHz and 2.4 GHz operating frequencies. The path loss presented in most short-range wireless implant devices does not take into account the human body as a channel itself, which causes additional losses to wireless designs. In this paper, we examine the propagation through the human body, including losses taken from bones, muscles, fat, and clothes, which results in a more accurate characterization and estimation of the channel. The results obtained from our simulation indicates a variation of the return loss of the spiral antenna when a tumor is located near the implant. This knowledge can be applied in medical detection, and monitoring of early tumors, by analyzing the electromagnetic field behavior of the implant. The tumor was modeled under CST Microwave Studio, using Wisconsin Diagnosis Breast Cancer Dataset. Features like the radius, texture, perimeter, area, and smoothness of the tumor are included along with their label data to determine whether the external shape has malignant or benign physiognomies. An explanation of the feasibility of the system deployment and technical recommendations to avoid interference is also described.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제6권9호
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pp.2073-2085
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2012
Recently, the International Telecommunication Union allocated the 470-862 MHz band to the digital broadcasting (DB) service. Moreover, the 790-862 MHz sub-band will be allocated to the next-generation mobile system, known as the International Mobile Telecommunication - Advanced (IMT-A), and to the DB on a co-primary basis in the year 2015. Currently, two candidate technologies are available to represent the IMT-A system; the Mobile WiMAX and Long Term Evolution - Advanced (LTE-A). One of the main criteria of the IMT-A candidate is to not cause additional interference to the primary service (i.e., DB). In this paper, we address the spectrum sharing issue between the IMT-A candidates and the DB service. More precisely, we investigate the interference effect between the DB service and the mobile network, which could be either LTE-A or WiMAX. Our study proposes a spectrum sharing model to take into account the impact of interference and evaluates the spectrum sharing requirements such as frequency separation and separation distance. This model considers three spectrum sharing scenarios: co-channel, zero guard band, and adjacent channel. A statistical analysis is performed, by considering the interferer spectrum emission mask and victim receiver blocking techniques. The interference-to-noise ratio is used as an essential spectrum sharing criterion between the systems. The model considers the random distribution of the users, antenna heights, and the bandwidth effect as well as the deployment environment in order to achieve spectrum sharing. The results show that LTE-A is preferable to WiMAX in terms of having less interference impact on DB; this can eventually allow the operation of both services without performance degradation and thus will lead to efficient utilization of the radio spectrum.
This paper analysis the performance of joint receiving structure consisting of the decorrelating multiuser detection and beamfromenr-RAKE receive for DS-CDMA communication systems. In asynchronous transmission as the number of simultaneous users increase. the capacity of CDMA system becomes severly reduced due to the nonideal orthogonality between user-assigned PN sequences and improper power control. Accordingly, the CDMA receiving system becomes vulnerable to the multiple access interferences and the near-far problem under multipath fading channel environment. To withstand these undesired performance degradations, this paper proposes the new type of multiuser detection which has a form of the hybrid structure of concatenating beamformer-RAKE receiver and decorrelating multiuser detection. the beam former-RAKE receiver performs temporal and spatial diversity combining with alleviating fading effect and suppressing undesired interferences, and the multiuser detection plays a role of making the receiver robust to the near-far problem. Regarding the individual merit on the usage of either multiuser detection or beamformer-RAKE receiver, the hybrid one is expected to produce the enhanced performance in multipath fading CDMA channel. However major drawback of using decorrelating multiuser detection for practical deployment is arised from its computational complexity , which is exponentially increased as more number of users and transmitted symbols involve. To diminish the computational complexity, this paper exploits an efficient block Toeplitz inversion technique using matrix Levinson polynomial will be introduced. And this paper provided the mathematical analysis to show the efficiency of the proposed joint structure under the multipath propagation environment. And results of a series of exhaustive computer simulations are presented in order to demonstrate the overall performance of the proposed hybrid structure in multipath fading CDMA channel.
3GPP LTE-Advanced 시스템(Release 10)의 Carrier Aggregation (CA) 규격은 고속의 전송률을 지원하기 위해 다수의 주파수 밴드를 통합하면서, 이를 고려한 다양한 배치 시나리오를 제시하고 있다. 본 논문에서는 각 주파수 밴드 별로 상이한 방향성 섹터 안테나를 사용하는 배치 시나리오를 고려하며, 이때 단말이 인접 셀의 주파수 밴드를 선택 가능하게 함으로써 셀 경계 사용자의 수율 성능을 향상할 수 있는 셀 선택 방식을 제안한다. 그리고 이러한 방식 하에 셀 간에 비례공정성(proportional fairness)이 확보될 수 있도록 하는 분산 방식의 셀간 협력 스케쥴링 알고리즘을 제시하며, 이를 통해 기존 방식보다 셀 경계 사용자의 수율이 약 50% 향상되는 것을 확인한다.
본 논문에서는 정확한 고도를 측정하기 위해 송 수신 주파수 차를 이용해 고도를 탐지할 수 있는 W-대역 FMCW(Frequency Modulated Continuous Wave) 레이다 고도계 시스템을 설계 제작하고, 상대 고도를 탐지하여 장애물과 충돌을 방지할 수 있는 고도제어 알고리즘을 제안한다. 이 알고리즘을 탑재한 레이다 고도계를 드론에 장착하여 비행시킨 결과, 입력 고도 대비 최대 약 3 % 오차의 실제 고도 제어를 실험적으로 보였다. W-대역 송 수신기에 사용한 칩은 65 nm CMOS 공정을 이용해 제작하였으며, 칩 상에 도파관 급전기를 내장하여 혼 안테나를 직접 구동하였다. 이 레이다 고도계를 이용하여 흙, 잔디, 그리고 호수 상공에서의 하방 클러터 전력분포를 실측하고, 수분 함량에 따른 표면 측정 특성을 확인하였다.
본 논문에서는 시스토릭 어레이 구조를 갖는 선택적 최소분산 비왜곡응답 (MVDR) 및 최소자승 회귀기법 (RLS) 빔형성기법에 대한 성능 분석을 하였다. 원하는 사용자 신호와 잡음을 포함한 스냅샷 벡터들이 어레이 안테나에 입사되는 경우, 수신신호의 품질을 향상시키기 위해서 MVDR 및 RLS 알고리즘을 이용한 빔형성기법이 적용될 수 있다. 이를 통해 채널 용량을 증가시키기 위해 각 안테나 소자의 출력에 복소 가중치를 곱하여 원하는 사용자 신호방향으로 안테나의 빔을 형성하도록 하여 원하는 신호의 다중경로 성분들은 강조하고, 간섭 성분들의 입사 방향들로는 널을 발생시켜 다중간섭과 잡음에 대한 전력을 상대적으로 감소시키는 공간필터링 효과를 얻을 수 있다. 본 논문에서는 이러한 공간 필터 역할을 하는 MVDR기법과 RLS 기법을 병렬처리를 통해 수행할 수 있는 시스토릭 어레이 구조의 MVDR 및 RLS 빔형성기법에 대하여 소개하며, 이를 다중 경로와 다중 접속 간섭이 존재하는 채널 환경에 적용하여 수신 성능을 분석하였다. 컴퓨터 모의 실험을 통하여 제안된 시스토릭 어레이 구조의 빔 형성기법을 적용한 공간필터의 우수성을 보여주기 위해 사용자 증가에 따른 BER (Bit Error Rate) 곡선과 빔패턴을 제시하였고, 기대치와 실험치가 잘 부합됨을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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