• Title/Summary/Keyword: Bit Error Rate Analysis

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비면허기기 간 실시간 주파수간섭 분석 테스트베드 구현 (Test-Bed Implementation for Real-Time Frequency Interference Analysis between Unlicensed Devices)

  • 박진수;윤현구;장병준
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제26권6호
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    • pp.589-592
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    • 2015
  • 본 논문에서는 2.4 GHz 대역에서 동작하는 Wi-Fi나 Zigbee 등 비면허기기 간 주파수간섭을 실시간으로 분석할 수 있는 테스트베드를 제안하였다. 제안된 테스트베드는 피간섭원과 간섭원의 RF부는 범용 SDR 보드인 Universal Software Radio Peripheral(USRP)로 구현하고, 모뎀은 $Labview^{TM}$를 이용하여 프로그램하여 구현하였다. 따라서 주파수간섭과 관련된 동작 주파수, 출력전력, 모뎀 파라미터 등을 손쉽게 변경할 수 있어 다양한 주파수간섭 환경을 손쉽게 모델링할 수 있을 뿐만 아니라, 주파수간섭에 따른 물리계층의 Bit Error Rate(BER) 열화 특성을 실시간으로 파악할 수 있는 장점이 있다. 테스트베드의 검증을 위해 피간섭원으로 IEEE 802.15.4를, 간섭원으로 IEEE 802.11b를 구현하여 실시간으로 주파수간섭 영향을 측정하고, 이를 이론 및 MATLAB/Simulink 시뮬레이션 결과와 비교하여 1 dB 이내로 일치함을 확인하였다.

한국 연근해 환경에서 터보 등화기를 이용한 수중음향통신 시스템 성능 분석 (Performance Analysis of Underwater Acoustic Communication Systems with Turbo Equalization in Korean Littoral Sea)

  • 박태두;한정우;정지원;김기만;이상국;천승용;손권
    • 한국음향학회지
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    • 제32권2호
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    • pp.124-130
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    • 2013
  • 수중음향통신 시스템의 성능은 신호의 다중경로 전달 과정에 의해 발생하는 지연 확산 현상 때문에 인접심벌 간 간섭(ISI)에 영향을 받는다. 인접 심벌 간 간섭을 제거하기 위해 등화기가 사용되어진다. 본 논문에서는 한국 연근해에서 수집된 실측 데이터를 이용하여 채널 부호화 기법과 등화기가 결합하여 동작하는 터보 등화기를 갖는 수중음향통신 시스템의 성능을 검증하였다. 그 결과 터보 등화기를 이용하여 반복 복호를 하였을 때는, 1회 반복 시 BER(Bit Error Rate) $10^{-4}$을 기준으로 반복이 없는 등화기를 사용하였을 때 보다 1.5 dB 성능이 향상되었다. 또한 반복이 2~3회인 경우 약 3.5 dB 성능이 향상되었으나, 3회 이상 반복하였을 때는 더 이상 성능이 향상되지 않았다.

수신 다이버시티를 이용한 음향 통신 시스템의 성능 향상 분석 (Performance Improvement analysis of Acoustic Communication System using Receive Diversity)

  • 복준영;유흥균
    • 한국통신학회논문지
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    • 제36권3A호
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    • pp.198-204
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    • 2011
  • 음향 통신 시스템은 오디오와 데이터를 동시에 전송하는 기술이다. 음향 통신 시스템은 데이터 신호의 파워를 높게 할수록 데이터 신호가 소리로 들리는 문제점을 가진다. 데이터 신호의 송신 파워가 낮아질수록 전송 가능한 거리는 감소된다. 따라서 음향 통신 시스템에서 전송 거리를 증가시킬 수 있는 방법에 대한 연구가 필요하다. 본 논문에서는 데이터 전송 효율을 높이기 위해 사용되는 수신 다이버시티 기법을 음향 통신 시스템에 적용하여 송신 거리를 향상 시키고자 한다. 동일한 송신 파워로 전송될 때 제안된 시스템과 기존 시스템의 수신 성능을 거리에 따라 측정 하였다. Single Input Sing Output (SISO) 시스템에서 $7{\times}10^{-3}$의 Bit Error Rate (BER) 성능을 만족 시키는 거리가 약 2m 일 경우, Selection Combining (SC) 기법을 적용하게 되면 약 3m로 거리가 증가하고, Equal Gain Combining (EGC) 기법을 적용하면 약 4m 에서도 수신 성능을 만족 시킬 수 있다.

Priority를 제공하는 파장 할당 시그널링 프로토콜의 성능 분석 (Performance Analysis of Wavelength Assignment Signaling Protocol with Priority)

  • 김민식;정재일
    • 한국통신학회논문지
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    • 제28권4B호
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    • pp.351-360
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    • 2003
  • WDM(Wavelength Division Multiplexing) 과 광 Cross-Connect의 개발은 예상되어지는 사용자의 요구를 지원할 수 있다. 광 네트위크는 무한한 잠재성을 갖고 있으며 낮은 bit error rate와 IP에 투명성을 보장한다. 그러나 파장의 수는 많은 node 들을 지원하기에 충분하지 못한 경우가 발생한다. 파장 경쟁에 의한 blocking은 파장 변환 기술에 의해 어느 정도 해결 가능하지만 모든 상황을 해결하기 위한 완벽한 solution이 될 수 없다. 이와 같은 이유로 많은 그룹들은 고유한 파장 할당 알고리즘과 프로토콜을 제안해왔다. 대부분의 기술들은 priority 개념을 지원하지 못한다. 이 논문에서는 throughput을 기반으로 한 priority 개념을 묘사한다. 우리는 제안한 priority 개념을 SWAP(Simple Wavelength Assignment Protocol)에 적용하여 성능을 보인다. 제안한 Priority 개념은 WDM 네트워크에서와 파장 경쟁에 의한 blocking 문제를 해결할 수 있는 좋은 방법이 된다.

LDPC로 부호화된 OFDM 시스템에서 수렴 속도를 개선시킨 복호 방법을 적용한 균등 결합 전력 할당 재전송 기법 (Retransmission Scheme with Equal Combined Power Allocation Using Decoding Method with Improved Convergence Speed in LDPC Coded OFDM Systems)

  • 장민호
    • 한국통신학회논문지
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    • 제38A권9호
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    • pp.750-758
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    • 2013
  • 본 논문은 type I 혼합-자동 반복 요구 (hybrid automatic repeat request: H-ARQ) 시스템에서 저밀도 패리티검사 (low-density parity-check: LDPC)로 부호화된 직교 주파수 분할 다중화 (orthogonal frequency division multiplexing: OFDM) 서브프레임의 전송 순서를 균등 결합 전력이 할당되도록 조정한 재전송 방법을 기초로 성능 개선을 채널 용량을 사용하여 분석하고, 계층 복호 방법을 적용하여 H-ARQ 재전송 기법의 수렴 속도 개선을 확인한다. 구체적으로 임의의 서브프레임 재전송 패턴에 대하여 채널 용량이 클수록 비트오류율 (bit error rate: BER) 성능도 우수하다는 사실을 검증한다. 그러므로 각 서브프레임에 대하여 균등 결합 전력 할당을 보장하는 서브프레임 재전송 패턴은 채널 용량을 최대로 하며, 임의의 다른 서브프레임 전송 순서 조정을 통한 재전송 패턴보다 성능이 우수하다. 결국 균등 결합 전력 할당을 만족하도록 서브프레임 순서를 조정하는 재전송 방법은 기존 체이스 결합 (Chase combining)보다 복호 복잡도를 증가시키지 않으면서도 주목할 만한 성능 개선을 보인다.

경천호에서의 수중 음향 통신 채널 환경 분석 (Analysis of underwater acoustic communication channel environment in Kyungcheon Lake)

  • 김용철;안종민;이호준;이상국;정재학
    • 한국음향학회지
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    • 제38권1호
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    • pp.1-8
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    • 2019
  • 본 논문은 호수에서의 원활한 수중음향통신을 위해 호수의 수중 채널 환경에 따른 통신 변수들을 도출하였다. 본 논문에서는 실제 호수 환경에서의 두 번의 실험을 통하여 상관 시간과 상관 대역폭을 산출하였다. 두 번의 실험에서 채널 추정과 비트오류율 산출을 위해 chirp 신호와 BPSK(Binary Phase Shift Keying) 신호를 전송하였고, 각각의 실험은 송신단과 수신단과의 거리가 300 m에서 400 m일 때와 500 m에서 600 m일 때 진행하였다. 첫 번째 실험과 두 번째 실험에서 각각 산출한 상관 시간은 175 msec와 340 msec이고, 상관 대역폭은 10 Hz와 5.71 Hz이다. 동기 신호의 길이와 프레임 내 파일럿 신호의 간격이 상관 시간보다 짧은 경우에만 동기화와 비트오류율 성능이 더 우수하여 산출한 실험 결과가 적절함을 확인하였다.

수직 배열 센서를 이용한 초장거리 대역확산 수중음향통신의 실험 분석 (Experimental analysis of very long range spread spectrum underwater acoustic communication using vertical sensor array)

  • 윤창현;라형인;안정하;김기만;김인수
    • 한국음향학회지
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    • 제41권2호
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    • pp.150-158
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    • 2022
  • 본 논문에서는 2021년 9월 동해에서 수행된 초장거리 대역확산 수중음향통신의 해상실험 결과를 제시한다. 8개의 수직 배열 센서를 이용하여 수중음향통신 신호를 수집하였으며, 전송 거리는 160 km로 하였다. 송신 신호로 30 bps의 다중 코드 대역 확산 방식과 100 bps의 처프 대역확산 방식이 사용되었다. 실험 결과 단일 채널에서 채널 부호화 기법이 적용되지 않은 경우에 높은 비트 오류율을 나타내었으나 각 수신 채널에서 프레임 동기화를 수행한 후 신호들에 등이득 조합 다이버시티 기법을 적용하면 비부호화 비트 오류율이 순방향 오류 정정 한계인 0.1 이하로 감소하였다.

이동 센서 환경에서 노드 이동 거리에 따른 성능 변화 연구 (Performace Analysis on Nodes' Moving distances in Mobile Sensor Field)

  • 박세영;윤대열
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2021년도 추계학술대회
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    • pp.505-507
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    • 2021
  • WSN (Wireless Sensor Network)에서 무선 데이터 전송 환경은 시스템 성능에 중요한 역할을 한다. 제안 이동 모델에서 이동 거리는 통신 성능에 많은 영향을 준다. 송수신 거리(d), 경로 손실(Path Loss), 수신 감도(Sensitivity), 비트 오류율(Bit Error Rate, BER), 신호 대 잡음 비율(SNR, Signal to Noise Ratio) 등은 무선 통신 시스템 설계할 때 고려사항들이다. 특히 MANET은 외부 기간망의 도움 없이 독립적으로 무선 단말끼리 만 서로 통신하며 이동하는 망의 형태이다. 본 논문은 WSN에서의 최적화된 전력사용 방안으로 이동 노드들의 이동 거리가 시스템 전체 에너지 효율에 미치는 영향에 관한 연구이다. 센서 노드들의 이동 가능 거리를 통신 가능 범위 안으로 제안함으로써 전체 네트워크의 수명을 연장하는 것을 본 연구의 목적으로 한다.

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계층변조 지수(α)에 따른 지상파 디지털 방송 시스템의 전송성능 분석 (Transmission Performance Analysis for Terrestrial Digital Broadcast Systems According to Hierarchical Modulation Factor(α))

  • 이성윤;김재길;이제원;윤선희;안재민
    • 한국통신학회논문지
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    • 제37A권9호
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    • pp.728-737
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    • 2012
  • 본 논문은 계층변조(Hierarchical Modulation) 기법이 적용된 지상파 방송 전송 시스템의 지상파 방송권역 판단을 위한 해석적 기법을 제시한다. 계층 변조된 비균일 QAM 성상도에 대하여 AWGN 환경에서의 Q-함수 해석을 기반으로 비트오류율(BER, Bit Error Rate)을 유도한다. 도출된 비트오류율은 계층변조 지수(Hierarchical Modulation Factor, HMF, ${\alpha}$)와 연관성을 가지며, Log-distance 경로 손실 모델에 따라 전송 신호에 대한 링크 해석을 시행 하면 방송권역의 유효 반경으로 연결될 수 있다. 최종적으로 HMF에 따른 기본계층(High Priority, HP) 정보의 방송 권역과 향상계층(Low Priority, LP) 정보 방송 권역의 비율을 계산하며 이를 기반으로 하여 선택된 비율에 따른 HMF를 결정하게 된다.

Performance Analysis of Space-time Coded MIMO System with Discrete-rate Adaptive Modulation in Ricean Fading Channels

  • Yu, Xiangbin;Rui, Yun;Yin, Xin;Chen, Xiaomin;Li, Mingqi
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제6권10호
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    • pp.2493-2508
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    • 2012
  • The performance of a MIMO system with adaptive modulation (AM) and space-time coding over Ricean fading channels for perfect and imperfect channel state information (CSI) is presented. The fading gain value is partitioned into a number of regions by which the modulation is adapted according to the region the fading gain falls in. Under a target bit error rate (BER) constraint, the switching thresholds for AM are given. Based on these results, we derive the calculation formulae of the theoretical spectrum efficiency (SE) and average BER. As a result, closed-form SE expression and accurate BER expression are respectively obtained. Besides, using the approximation of complementary error function, a tightly closed-form approximation of average BER is also derived to simplify the calculation of accurate theoretical BER. Computer simulation shows that the theoretical SE and BER are in good agreement with the corresponding simulation, and the approximate BER is also close to the accurate one. The results show that the AM scheme in Ricean fading channel provides better SE than that in Rayleigh fading channel due to the direct-path propagation, and has performance degradation in SE and BER for imperfect CSI.