무선 다중경로 채널에서 데이터를 고속으로 전송할 경우, 신호는 페이딩, 심볼간 간섭 등의 영향으로 높은 에러율을 갖게 된다. 그러므로 현재 개발된 DSRC(dedicated short-range communication) 시스템의 변복조 방식은 1 Mbps이상의 데이터 서비스가 어려울 것으로 예상되므로 새로운 채널등화 기법 및 개선된 변복조 방식이 요구된다. OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 방식은 보호간격의 삽입을 통하여 ISI를 방지할 수 있으므로 고속 데이터 전송에 적합하다. 그러나 보호기간이 OFDM 방식에서의 각각의 심볼주기에 사용되는 채널지연 확산보다 길어지므로 채널활용의 효율성에서 상당한 손실이 야기된다. 그러므로 등화기를 고속의 데이터 전송율과 긴 채널 지연확산 조건을 가지는 ITS(intelligent transport system)에 적용하기 위해서는 ISI(inter symbol interference)를 제거할 필요가 있다. 본 논문에서는 OFDM-DSRC 시스템을 위한 채널 등화기를 설계하였으며, 다중경로 페이딩 환경에서 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 그 성능을 분석하였다.
수중 통신 시스템의 성능은 수중채널의 특성에 영향을 받으며, 잔향 및 다중경로(Multi-path)로 인한 지연확산은 데이터 전송 시인접 심벌간의 간섭(Inter Symbol Interference : ISI)의 원인이 되며, 이는 통신 성능 저하의 주 원인이 된다. 본 논문에서는 잔향 및 다중경로로 인한 인접 심벌간의 간섭을 극복하기위해 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 변조기법을 이용한 수중에서의 음향통신 실험을 통해 그 성능을 분석하였다. 그 결과 전송속도가 2 kbps인 경우 BER(Bit Error Rate)이 $1.22{\times}10^{-1}$이였으며, 전송속도가 4 kbps인 경우 BER은 $2.47{\times}10^{-2}$이었다.
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.
본 논문에서는 실내 무선 환경에서 PN (Pseudo Noise) 부호 기반의 시간 도약 시퀀스를 이용하는 BPM (Bi-Phase Modulation) UWB (Ultra Wide Band) 다원 접속 시스템의 성능을 분석하였다. 특히 PPM (Pulse Position Modulation) UWB 다원 접속 시스템의 경우와 비교하여 전송 신호의 구성 및 수신단 복조 방법에 대한 차별성을 설명하고, 이를 토대로 동일한 펄스 에너지와 데이터 전송률 가정하에서 각 시스템에 대한 신호대잡음비와 비트오율 수식 유도를 통해 성능 차이를 분석하였다. 실제적인 UWB 실내 다중 경로 무선 채널 환경에서 반복 전송 횟수 및 다원 접속 사용자 수의 변화를 통한 모의 실험 결과, BPM 방식이 PPM 방식보다 성능이 우수하나 그 차이는 약 1 dB 정도이며 다원 접속 사용자 수가 많은 경우 이러한 성능 차이는 거의 없음을 확인하였다.
본 논문에서는 듀얼-홉 MIMO(Miltiple-Input Miltiple-Output) DCF(decouple-and-forward) 릴레이 시스템의 성능 분석을 위한 확률 밀도 함수를 유도한다. 확률 밀도 함수를 사용하여 정확한 BER 분석을 할 수 있다. 분석할 수 있는 안테나 조합은 (1,8,1), (8,1,8), (2,4,2), (4,2,4)이며 괄호 안의 숫자는 송신국의 송신 안테나, 릴레이 안테나, 수신국의 수신 안테나 개수이다. M-ary PSK일 때 MIMO DCF 릴레이 시스템의 모의 실험을 통해 얻은 평균 BER과 확률 밀도 함수를 통해 유도한 BER식에 의한 평균 BER이 서로 일치함을 확인할 수 있다. DCF 릴레이 시스템을 썼을 때 공간 다이버시티를 얻을 수 있다.
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.
다중 반송자를 사용하는 CDMA 통신 시스템에서 주파수 영역의 전력과 시간 영역의 전송율을 적응적으로 사용하는 시스템을 분석하였다. 수신단으로 부터 얻는 이상적인 채널상태 정보를 가정하고, 주파수 영역에서는 각 사용자의 부채널 중에서 가장 채널상태가 좋은 한 대역을 선택하고, 시간영역에서는 목표 수신 품질을 만족하도록 전송율을 조정한다. 단일 사용자의 경우에 평균 BER을 최소화 할 수 있는 최적의 전송 방식의 식을 유도하였다. 채널 상태 역수 법이 사용 대역의 수나, 평균 전송양이 증가할 때 최적의 알고리듬이라는 사실 또한 증명하였다. 수학적 분석과 시뮬레이션 결과 제안된 주파수 시간 적응 알고리듬을 사용한 방식이 주파수영역에서만 선택적인 방법을 사용하는 MC-CDMA 방식과 비교하여 현격히 좋은 성능을 보임을 보였다. 또한 제안된 적응형 MC-CDMA 전송방식과 기존의 RAKE 수신기를 사용하고 시간 영역에서 적응적 방식을 사용하는 DS-CDMA 시스템과 성능을 비교하였다.
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.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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