적응형 협력 시스템은 송신단과 수신단, 릴레이와 수신단사이의 순시 신호 대 잡음비의 차이를 기반으로 동작한다. 특별히, 만약 송신단과 수신단사이의 채널 환경이 릴레이와 수신단사이의 채널 환경보다 좋다면 송신단은 송신단의 가용한 전력으로 수신단까지 신호를 전송한다. 그렇지않다면, 송신단은 첫번째 시간 슬롯에서는 보다 적은 전력으로 신호를 브로드캐스팅하며 두번째 시간 슬롯에서는 릴레이가 수신된 신호를 올바르게 복호할 경우에는 해당 신호를 다시 인코딩하여 목적지로 전송하며 올바르게 복호가 되지 않는다면 송신단은 나머지 전력으로 수신단까지 신호를 전송한다. 본 논문에서는 첫째로, 직접 전송과 협력 전송의 확률적 계산을 통하여 주파수 효율성을 수식적으로 이끌어내며 각 전송방식의 비트오류확률(BER) 수식을 고려하여 적응형 협력 기법의 비트오류확률(BER)을 계산한다. 마지막으로 Monte-Carlo 시뮬레이션을 통하여 제안하는 기법의 성능을 확인한다.
본 논문에서는 T-DMB 시스템에서 워터마킹 기법을 적용하여 재난방송용 부가정보를 전송하는 알고리즘에 대해 알아보았다. 제안된 기법을 T-DMB 시스템에 적용함으로써 확산코드를 통한 부가정보 전송이 가능하고 주파수 효율도 개선할 수 있다. 재난상황 발생시, 제안된 워터마킹 기법을 통해 생성된 재난정보를 T-DMB 시스템을 통해 전송함으로써 재난에 대처할 수 있다, 모의실험을 통하여 제안된 기법이 적용된 T-DMB 시스템의 오류 성능 및 워터마킹 레벨, 코드 길이에 따른 재난방송용 워터마킹 정보의 경출 성능을 분석하였고, 유용성을 확인하였다. 본 논문에서 제안한 기술은 데이터 전송 방식으로 OFDM을 사용하는 통신 시스템에서 워터마킹을 이용한 부가정보 전송 기술 연구를 위한 유용한 자료로 활용 될 수 있을 것이다.
본 논문에서는 송신 다이버시티 기술과 송신 빔형성 기술을 모두 사용하는 코드 분할 다중 접속(CDMA) 시스템을 위한 새로운 시공간 신호 처리 구조를 소개한다. 소개된 구조는 복소 가우시안 레일리 페이딩 채널에서 송신다이버시티 효과에 의해 다이버시티 이득을 얻을 뿐만 아니라, 송신 빔형성 효과에 의해 신호대 잡음비(SNR)이득을 얻는다. 본 논문에서는 송신 다이버시티, 송신 빔형성, 그리고 송신 다이버시티와 송신 빔형성 기술을 결합한 구조에 대해 천천히 변하는 레일리 주파수 비선택적 페이딩 채널 환경에서 비트 오류율(BER) 해석을 하고 몬테카를로 모의 실험을 통해 해석적인 결과가 모의 실험 결과와 잘 일치한다는 것을 보여준다. 또한 원거리 안테나간 채널이 서로 독립적일 때 해석적인 결과를 통해 소개된 구조가 목표 BER $10^{-6}$ 을 달성하는데 있어 가장 낮은 $E_{b/}$$N_{0}$ 를 달성할 수 있음을 보인다. 원거리 안테나간 채널이 서로 상관되어 있을 때 해석적인 결과와 모의 실험 결과를 통해 결합된 구조가 채널 상관도의 변화에 강인하다는 것을 보여준다.다.
본 논문에서는 DS-CDMA 환경 하에서 일반적인 그룹형 간섭제거기(Groupwise Canceller) 중 초기단을 개선시킨 그룹형 간섭제거기(Improved initial-stage Grouping Interference Canceller)의 개선된 정렬기법을 소개한다. 비선형 간섭제거기 중 초기단을 개선시킨 그룹형 간섭제거기(IGIC)는 입력된 신호를 그룹으로 나누어 정렬기법을 통해 초기단 성능을 개선시킨 간섭제거기이다. 그러나, 이 시스템은 정렬기법에 의해서 각 그룹에 할당되는 사용자수가 항상 동일하기 때문에 동일 그룹내에서 신호세력의 차이가 생길 수 있다. 이 경우, 동일 그룹내에 작은 신호들은 큰 신호들로부터 많은 다중접속간섭의 영향을 받는다. 이와 같은 다중접속간섭의 영향을 줄이기 위해 본 논문에서는 개선된 정렬기법을 사용하여 각 그룹에 할당되는 신호들이 비슷한 신호전력분포를 가지도록 하였다. 따라서, 그룹내의 신호세력 차이를 줄여 다중접속간섭의 영향이 감소되었다. 성능 분석은 전력제어를 하였을 때와 하지 않았을 때를 다른 비선형 간섭제거기와 비교하여 분석하였다.
Journal of electromagnetic engineering and science
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제9권1호
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pp.17-24
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2009
In recent years, OFDMA(orthogonal frequency division multiple access) and SC-FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access) have been widely studied for the uplink of a mobile communication system. In this paper, PAPR(Peak-to-Average Power Ratio) and BER(Bit Error Rate) performance of the OFDMA and SC-FDMA systems are studied in relation to the uplink of a mobile communication system. Three kinds of sub-carrier allocation methods in the OFDMA system and 2 kinds of sub-carrier allocation methods in SC-FDMA system are suggested to compare and improve system performance. Simulation results show that in the OFDMA system, the first sub-band allocation method has better PAPR reduction performance than the other methods. In the SC-FDMA system, the distributed allocation method offers similar P APR, compared with the sub-band allocation method. P APR can be further reduced by adding a spectrum shaping filter with an appropriate roll of factor. Furthermore, it is found that on average, SC-FDMA can reduce the PAPR by more than 5 dB compared to OFDMA, when the total sub-carrier number is 1,024 and the sub-carrier number allocated to each user changes trom 8 to 512. Because of the frequency diversity and low PAPR characteristics, SC-FDMA system of the distributed sub-carrier allocation method can achieve better BER performance than the OFDMA system.
본 논문에서는 다중톤 재밍이 존재하는 나카가미m 페이딩 환경하에서 BFSK 변조방식을 사용한 Hybrid DS/FH 확산대역 시스템의 성능을 분석하였다. 분석 결과 주파수 도약율이 증가할수록 시스템의 성능이 향상되었으며, 확산대역 시스템의 복합비를 고정하였을 경우 DS확산대역 방식의 시스템보다 더 낮은 비트 에러 확률을 가짐을 증명하였다. 또한 m값이 증가함에 따라 페이딩의 영향이 감소함을 알 수 있었으며, 신호대 방해신호의 전력비(SJR)가 증가할수록 DS 확산대역 시스템보다 성능이 향상됨을 알 수 있었다. 결과적으로 재밍이 존재하는 나카가미m 페이딩 환경 하에서 Hybrid DS/SFH 확산대역 시스템의 성능이 DS 확산대역 시스템의 성능보다 우수함을 입증하였다.
빔 공간 Multiple-Input Multiple Output(MIMO) 시스템은 단일 Radio Frequency(RF)-체인을 가지는 Electronically Steerable Parasitic Array Radiator(ESPAR) 안테나를 이용하여 다수의 데이터를 동시에 전송할 수 있는 시스템이다. 단일 안테나, 단일 RF-체인을 사용하는 ESPAR 안테나의 특성에 의해 빔 공간 MIMO 시스템은 기존 MIMO 시스템에 비해 시스템의 복잡도가 줄어들고 안테나의 소형화가 가능하다. 기존에는 빔 공간 MIMO 시스템을 사용하여 단일 반송파를 전송하는 연구만이 진행되었다. 따라서 본 논문에서는 다중 반송파를 전송하기 위해 Orthogonal Frequency Division Multiplexing(OFDM) 기반의 빔 공간 MIMO 시스템을 제안하고 성능을 분석하였다. 제안하는 빔 공간 MIMO 시스템은 기생소자의 리액턴스 값에 의해 Bit Error Rate(BER) 성능이 변화하기 때문에 최적의 성능을 가지는 리액턴스 값을 찾고, 이때의 BER 성능이 기존의 MIMO OFDM 시스템의 성능과 유사한 것을 확인하였다.
Fractal/angle multiplexing is a $LiNBO_3$ crystal using a X-Y Galvano mirror, and the random access concept in fractal/angle multiplexing are discussed in this paper. First, the brief introduction of the designed holographic digital data storage system is presented. Then, the average access time concept for the storage system is newly defined, and the comparison of the average access time between the holographic storage and a conventional optical disk is performed. Second, the basic simulation and experiment to find the X-Y Galvano mirror dynamics are conducted. From this analysis, we find that the average access time in our HDDS which has 6 degree scan angle is about 5 msec. This result is very high performance when it compared with the average access time of a conventional optical disk. Finally, some recording results using fractal/angle multiplexing are presented, then, the relationship between bit error rate and angle mismatch for the each multiplexing are discussed.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제15권8호
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pp.2900-2922
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2021
In this paper, the power spectral density(PSD) for Multilevel Minimum Shift Keyed signal with modulation index h = 1/2 (M-ary MSK) are derived using the mathematical method of the Markov Chain model. At first, according to an essential requirement of the phase continuity characteristics of MSK signals, a complete model of the whole process of signal generation is built. Then, the derivations for autocorrelation functions are carried out precisely. After that, we verified the correctness and accuracy of the theoretical derivation by comparing the derived results with numerical simulations using MATLAB. We also divided the spectrum into four components according to the derivation. By analyzing these figures in the graphic, each component determines the characteristics of the spectrum. It is vital for enhanced spectral characteristics. To more visually represent the energy concentration of the main flap and the roll-down speed of the side flap, the specific out-of-band power of M-ary MSK is given. OMLCD(Optimum Maximum Likelihood Coherent Detection) of M-ary MSK is adopted to compare the signal received with prepared in advance in a code element T to go for the best. And M-ary MSK BER(Bit Error Rate) is compared with the same ary PSK (Phase Shift Keying) with M=2,4,6,8. The results show the detection method could improve performance by increasing the length of L(memory inherent) in the phase continuity.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제15권4호
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pp.1317-1341
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2021
Nowadays, the Internet of Things (IoT) is adopted to enable effective and smooth communication among different networks. In some specific application, the Wireless Sensor Networks (WSN) are used in IoT to gather peculiar data without the interaction of human. The WSNs are self-organizing in nature, so it mostly prefer multi-hop data forwarding. Thus to achieve better communication, a cross-layer routing strategy is preferred. In the cross-layer routing strategy, the routing processed through three layers such as transport, data link, and physical layer. Even though effective communication achieved via a cross-layer routing strategy, energy is another constraint in WSN assisted IoT. Cluster-based communication is one of the most used strategies for effectively preserving energy in WSN routing. This paper proposes a Bio-inspired cross-layer routing (BiHCLR) protocol to achieve effective and energy preserving routing in WSN assisted IoT. Initially, the deployed sensor nodes are arranged in the form of a grid as per the grid-based routing strategy. Then to enable energy preservation in BiHCLR, the fuzzy logic approach is executed to select the Cluster Head (CH) for every cell of the grid. Then a hybrid bio-inspired algorithm is used to select the routing path. The hybrid algorithm combines moth search and Salp Swarm optimization techniques. The performance of the proposed BiHCLR is evaluated based on the Quality of Service (QoS) analysis in terms of Packet loss, error bit rate, transmission delay, lifetime of network, buffer occupancy and throughput. Then these performances are validated based on comparison with conventional routing strategies like Fuzzy-rule-based Energy Efficient Clustering and Immune-Inspired Routing (FEEC-IIR), Neuro-Fuzzy- Emperor Penguin Optimization (NF-EPO), Fuzzy Reinforcement Learning-based Data Gathering (FRLDG) and Hierarchical Energy Efficient Data gathering (HEED). Ultimately the performance of the proposed BiHCLR outperforms all other conventional techniques.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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