• 제목/요약/키워드: Bandwidth efficient modulation

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Optimized Algebra LDPC Codes for Bandwidth Efficient Modulation

  • Hwang, Gi-Yean;Yu Yi;Lee, Moon-Ho
    • Journal of electromagnetic engineering and science
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    • 제4권1호
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    • pp.17-22
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    • 2004
  • In this paper, we implement an efficient MLC/PDL system for AWGN channels. In terms of the tradeoff between the hardware implementation and system performance, proposed algebra LDPC codes are optimized by the Gaussian approximation(GA) according to the rate of each level assigned by the capacity rule and chosen as the component code. System performance with Ungerboeck Partitioning(UP), Miked Partitioning(MP) and Gray Mapping(GM) of 8PSK are evaluated, respectively. Many results are presented in this paper; they can indicate that the proposed MLC/PDL system using optimized algebra LDPC codes with different code rate, capacity rule and Gray mapping(GM) can achieve the best performance.

GSM 무선통신 시스템을 위한 디지털 GMSK 변조기 설계 및 성능분석 (All Digital GMSK Modulator for the GSM Mobile System)

  • 김범진;한재충;홍승억
    • 한국통신학회논문지
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    • 제25권4A호
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    • pp.502-511
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    • 2000
  • GMSK 변조방식은 비선형 변조방식으로서 기존의 선형변조방식에 비해 주파수 응답이 우수하다. 따라서, 유럽 등지에서는 인접 채널간 간섭을 중일 수 있는 변조방식으로 많이 활용되어 왔으며 특히 ETSI에서는 범유럽 셀룰러 표준안인 GSM 시스템을 위한 변조방식으로 채택하고 있다. 기존의 아날로그 구현 방식은 정확한 구현의 어려움, 시간에 따른 주파수 응답의 변화, 이로 인한 대량생산 시 문제점 등 많은 문제점을 가지고 있으며 따라서 점차로 디지털 구현 방식을 선호하게 되었다. 하지만 기존의 디지털 변조기 설계 방식은 그 과정이 복잡하고 변조방식 및 사양의 변화에 따른 유연성이 부족하다는 문제점을 갖고 있으며 따라서 점차로 디지털 구현 방식을 선호하게 되었다. 하지만 기존의 디지털 변조기설계 방식은 그 과정이 복잡하고 변조 방식 및 사양의 변화에 따른 유연성이 부족하다는 문제점을 안고 있다. 본 논문에서는 간단하고 체계적인 디지털 변조기 설계 방식을 제안하고 이 방식으로 ETSI에서 권고한 GMSK 변조기를 설계하고 구현하는 과정에 대하여 설명한다. 여기에서 모의 실험을 통한 설계파라미터들의 결정 과정과 성능 분석 과정 및 結\ulcorner대한 결과에 관한 설명도 포함되어 있다. 그리고 이것을 직접 DSP 상에서 구현하였는데 그 결과 제안된 방식은 요구되는 계산량이 매우 작고 전력 소모 또한 매우 작아서 저전력, 고성능의 요구 사항을 쉽게 만족시킬 수 있음을 알 수 있었다.

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ORC-OQ2PSK 변조 기반의 근거리 무선통신 시스템에서 기기 간 상호 간섭의 영향 분석 (An Analysis on the Effects of Inter-Device Interference in the ORC-OQ2PSK Based Wireless Personal Area Networks)

  • 전상엽;김명진
    • 전자공학회논문지
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    • 제53권3호
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    • pp.3-10
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    • 2016
  • 동일한 공간에서 다수의 근거리 무선 네트워크(WPAN)가 작동하는 네트워크 환경을 구축하는 경우 기기 간 간섭의 영향을 고려할 필요가 있다. 사용하는 변조 방식에 따라 인접한 주파수 채널의 간섭 신호가 주는 영향이 차이가 있을 수 있다. 스펙트럼의 부엽이 큰 변조 방식을 사용하는 경우 다른 주파수 채널을 사용하더라도 간섭으로서 영향을 미칠 수 있으며, 간섭원의 공간상 거리에 따라 심각한 성능 저하가 발생할 가능성도 있다. 본 논문에서는 ORC-$OQ^2PSK$ 변조 기반의 WPAN에서 인접 주파수 채널을 사용하는 기기로부터의 간섭 영향을 분석하였다. 분석 결과를 기존 GFSK 기반의 WPAN과 비교하여 ORC-$OQ^2PSK$ 변조 기반의 WPAN에 대한 타당성 검증을 수행하였다.

높은 대역폭 효율과 정진폭 신호 전송을 위한 CACB-Q2AM 변조 (CACB-Q2AM Modulation for High Bandwidth Efficiency and Constant Amplitude Signal Transmission)

  • 홍대기;강성진
    • 인터넷정보학회논문지
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    • 제9권1호
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    • pp.21-32
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    • 2008
  • 본 논문에서는 정진폭 신호 특성을 갖는 기존의 정진폭 부호화된 다중 부호 이진 직교 (CACB: Constant Amplitude Coded Multicode Biothogonal) 변조의 구조를 유지하면서 대역폭 효율을 증가시킴으로써 전송률을 높일 수 있는 방식을 제안한다. 높은 대역폭 효율을 얻기 위한 방식으로는 기존에 제안되었던 직교위상-직교위상 진폭변조 ($Q^2$AM: Quadrature-Quadrature Amplitude Modulation), 그리고 정진폭 직교위상직교위상 진폭변조 ($CA-Q^2$AM: Constant Amplitude-$Q^2$AM) 방식을 이용한다. 먼저 가장 간단한 결합 방식인 CACB-$Q^2$AM 방식을 제안한다. 이 방식은 대역폭 효율은 증가하지만 정진폭 특성을 얻을 수는 없기 때문에 정진폭 특성을 유지하기 위한 새로운 첫 번째 CACB-CA-$Q^2$AM (CACB-CA-$Q^2$AM I) 변조 방식을 제안한다. 그러나 이 방식은 정진폭을 얻기 위해 여분의 부호화 과정이 필요하므로 대역폭 효율이 낭비되는 단점이 있다. 마지막으로 대역폭 효율을 감소시키지 않는 새로운 두 번째 CACB-CA-$Q^2$AM (CACB-EA-$Q^2$AM II) 변조 방식을 제안한다. 컴퓨터모의실험을 통해 제안된 시스템의 성능을 평가함으로서 제안된 CACB-CA-$Q^2$AM II 변조 방식의 효율성을 보이도록 한다.

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DVB-S2 ACM 시스템을 위한 효율적인 채널 예측 및 패킷 스케줄링 기법 (Efficient Channel Estimation and Packet Scheduling Scheme for DVB-S2 ACM Systems)

  • 강동배;박만규;장대익;오덕길
    • 한국위성정보통신학회논문지
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    • 제7권1호
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    • pp.65-74
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    • 2012
  • 다양한 유형의 사용자 패킷들이 다중화 되어 사용자 단말(RCST, Return Channel via Satellite Terminal)들에게 전달되는 위성 포워드링크에서 패킷들 간의 중요도에 따른 QoS 보장은 매우 중요하다. 특히 강우와 같은 기상상태에 따라 무선 채널 상태가 변화하는 위성망의 경우에는 가용 대역폭을 고려하면서 QoS가 보장 되도록 패킷을 처리해야 한다. DVB-S2에서는 강우감쇠에 대한 대책으로서 적응형 부호 및 변조(Adaptive Coding and Modulation, ACM) 기법을 사용하여 전송효율을 증가시킨다. 하지만 위성링크의 전송 지연시간이 크기 때문에, RCST들이 피드백 하는 리턴채널 데이터를 기반으로 전송모드를 결정하는 ACM 기법을 효율적으로 적용하기 위해서는 채널 예측 알고리즘이 필요하다. 이에 본 논문에서는 RCST가 피드백 하는 강우감쇠 값 데이터와 미리 저장된 참조데이터를 이용하여 위성 링크의 채널을 예측하는 알고리즘 및 QoS와 공평성을 동시에 보장하는 스케줄링 기법을 제안한다. 성능평가 결과 제안하는 알고리즘이 채널을 정확히 예측함은 물론 QoS를 보장하면서 동시에 각 RCST들 간의 사용 대역폭의 공평성을 지원함을 보였다.

페이딩 채널에서 적응 LDPC 부호화 MIMO-OFDM의 성능 분석 (On Adaptive LDPC Coded MIMO-OFDM with MQAM on Fading Channels)

  • 김진우;조경현;나극환
    • 전자공학회논문지 IE
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    • 제43권2호
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    • pp.80-86
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    • 2006
  • 제4세대 무선 통신은 송신기와 수신기양단에 다중 안테나와 순시 채널의 상태 정보를 이용함으로써 LDPC와 OFDM 무선 전송에 있어서 MQAM(M-ary Quadrature Amplitude Modulation)을 사용하는 적응 공간 부반송파 부호화 변조 방식에 기반으로 하고 있다. 적응 부호화 변조는 시변 협대역 무선 채널에 대해서 대역 효율이 좋은 전송방식으로 인식되어 가고 있다. 전력이 제한된 AWGN 채널에 대해서, LDPC 부호들은 오류 제어 부호의 한 부류이며 이는 어떤 조건하에서는 터보부호보다 오류 정정 능력이 더 좋은 것으로 알려져 왔다. 본 논문에서는 MIMO 시스템에 적용된 LDPC 부호를 갖는 OFDM 방식과 적응 변조방식에 대해서 서술한다. 채널의 순시 정보를 알고 있다고 가정함으로써 각 부반송파에 대해서 비트와 전력 할당을 얻기 위한 최적화 알고리즘이 사용되였다. 시뮬레이션 결과는 제안한 시스템이 가능성을 가짐을 보여준다.

Two-Step Scheduling Scheme to Support Fairness and QoS in DVB-S2 System

  • Park, ManKyu;Kang, DongBae;Oh, DeockGil
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제9권11호
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    • pp.4419-4435
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    • 2015
  • The use of an efficient packet scheduling scheme for a forward link in satellite communication networks is very important to support fairness for each return channel satellite terminal (RCST) and the service differentiations for user traffics. To support fairness and QoS for each RCST with service-level agreement (SLA), the Adaptive Coding and Modulation (ACM) system in a satellite hub has to process packets with considering modulation and coding (MODCOD) and packet types. Although a DVB-S2 system with ACM scheme has higher transmission efficiency, it cannot offer fairness or quality of service (QoS) to RCSTs. Because the data are transmitted with high MODCOD in regions with clear skies, while data are transmitted using low MODCOD in regions experiencing rain events. In this paper, we propose a two-step scheduling scheme offering fairness and QoS to RCSTs, while minimizing a decrease in throughput. The proposed scheme is carried out performance evaluations using a computer simulation. As results of this simulation, the proposed scheduler was shown to support bandwidth fairness to an individual RCST, and provide a level of QoS differentiation for user traffics.

레일레이 페이딩 환경하에서 밀러부호화 기법에 의한 16-QAM 통신방식의 성능개선 (Performance Improvement of 16-QAM for Employing Miller Coding Technique in Rayleigh Fading Environment)

  • 김태헌;하덕호
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제9권3호
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    • pp.289-295
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    • 1998
  • 본 연구에서는 레일레이 페이딩 채널하에서 16-QAM통신 방식의 BER를 개선시키는 방안을 제안한다. 이동 무선 환경에서 페이딩에 의한 BER 열화를 극복하기위하여 밀러코딩 기법을 적용하였으며 이것은 동일한 코딩 이득에 대해 맨체스터 코딩기법에서 필요한 대역폭의 절반으로 가능하므로 효과적일뿐 아니라 $180^{\circ}$ 위상모호성 등에 덜 민감하므로 PSK 계열의 통선방식에 보다 효과적이다. 제안된 시스템을 컴퓨터상에서 시융레이션한 결 과 밴체스터 코딩기법에 비해 $10^{-4}$에서 약 3.8 dB 정도 개선시키는 효과를 보았다.

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전력 및 대역폭 효율적인 디지틀 전송 시스템을 위한 협대역 중첩 직교 변조 방식 (Compact-SQAM for Power & Bandwidth Algorithm of Output Error Method)

  • 박일근;서종수
    • 한국통신학회논문지
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    • 제18권4호
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    • pp.519-529
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    • 1993
  • Compact-SQAM이라 명명된 전력 및 대역폭 효율적인 변조기법을 제시하였다. 부가백색잡음, 심볼간의 상호간섭방해 및 timing jitter가 존재하는 선형 및 비선형의 단일 방송파 전송환경하에서, 또한 각종 인접채널방해 - 즉, 목적 및 인접방해채널간의 간격 및 목적채널상의 페이딩정도가 다른 다수 반송파전송환경하에서 본 변조기법의 성능을 Computer simulation을 통해 실험적으로 분석하였다. 분석결과, Compact-SQAM은 기존의 QPSK, OQPSK, MSK, 1JF-OQPSK(또는 SQORC) 및 SQAM과 비교하여 대역폭 효율상의 장점이 있으며, 구현이 매우 간단한 복조기 사용시에도 그 오류확률특성이 우수함을 보였다. 특히, 가용-주파수대역이 극히 제한되는 비선형 다중 반송파 전송채널에서 타 변복조방식보다 주파수 이용 효율 및 오류확률 특성이 우수함을 보였다.

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16-QAM-Based Highly Spectral-Efficient E-band Communication System with Bit Rate up to 10 Gbps

  • Kang, Min-Soo;Kim, Bong-Su;Kim, Kwang Seon;Byun, Woo-Jin;Park, Hyung Chul
    • ETRI Journal
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    • 제34권5호
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    • pp.649-654
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    • 2012
  • This paper presents a novel 16-quadrature-amplitude-modulation (QAM) E-band communication system. The system can deliver 10 Gbps through eight channels with a bandwidth of 5 GHz (71-76 GHz/81-86 GHz). Each channel occupies 390 MHz and delivers 1.25 Gbps using a 16-QAM. Thus, this system can achieve a bandwidth efficiency of 3.2 bit/s/Hz. To implement the system, a driver amplifier and an RF up-/down-conversion mixer are implemented using a $0.1{\mu}m$ gallium arsenide pseudomorphic high-electron-mobility transistor (GaAs pHEMT) process. A single-IF architecture is chosen for the RF receiver. In the digital modem, 24 square root raised cosine filters and four (255, 239) Reed-Solomon forward error correction codecs are used in parallel. The modem can compensate for a carrier-frequency offset of up to 50 ppm and a symbol rate offset of up to 1 ppm. Experiment results show that the system can achieve a bit error rate of $10^{-5}$ at a signal-to-noise ratio of about 21.5 dB.