• 제목/요약/키워드: Faster Than Nyquist

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수중 통신에서 전송률 향상을 위한 Faster Than Nyquist 전송기법 연구 (Faster Than Nyquist Transmission Method for Throughput Improvement in Underwater Communication)

  • 백창욱;정지원
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제20권9호
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    • pp.1688-1695
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    • 2016
  • 수중에서의 통신은 해수면 및 해저면 등에 의한 신호의 반사를 통해 다중경로 현상이 나타난다. 이러한 다중경로의 영향으로 신호는 왜곡되고 원할한 수신을 방해받게 된다. 또한, 수중 통신은 제한된 주파수를 사용하고 다중 경로로 인한 심볼 내 간섭으로 전송률이 매우 낮고 성능이 저하된다. 따라서 본 논문에서는 수중통신 환경에서 전송률 향상 및 성능 향상을 위해 터보 등화 기법 기반의 Faster Than Nyquist 전송방식을 고려한다. 무선 통신에서 전송률 향상을 위해 적용되고 있는 Nyquist 속도보다 빠르게 전송하는 Faster Than Nyquist 기법에 대해 다중 간섭이 존재하는 수중 환경에서 효율적인 복호 모델을 제시하고 기존의 전송률 향상에 고려되는 천공 부호화 방식과 실제 호수 실험을 통하여 성능을 비교 분석하였으며, 적용 가능성 및 효율성을 확인하였다.

FTN 기반 전송 시스템의 성능 평가 기준에 관한 연구 (Performance Evaluation Criterion of FTN-Based Transmission System)

  • 곽상운;윤정일;백명선;임형수
    • 한국통신학회논문지
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    • 제41권11호
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    • pp.1645-1652
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    • 2016
  • FTN(Faster-Than-Nyquist) 전송 방식은 송신 펄스를 중첩시켜 동일한 대역폭 내에서 나이퀴스트(Nyquist) 율보다 빠른 속도로 심볼을 전송하는 기법이다. FTN 전송 방식을 적용하면 동일한 시간 구간 동안 나이퀴스트 전송 방식보다 많은 수의 심볼이 존재하게 되므로, 심볼 당 에너지가 같을 때 신호의 송신 전력이 커진다. 따라서 FTN 기반 전송 시스템의 올바른 성능 평가를 위해서는 이 점에 유의하여 성능 평가 기준을 설정하여야 하며, 기존 나이퀴스트 기반 전송 시스템에서 활용되던 성능 평가 기준 간의 환산 공식 또한 주의하여 활용할 필요가 있다. 본 논문에서는 FTN 전송 방식이 적용된 시스템에서의 성능 평가 기준과 관계식에 대해 분석하고 타당한 성능 평가 기준을 제시한다.

전송효율 향상을 위한 위성 및 수중 통신의 효율적인 융합 모델 연구 (A study on efficient integration model of satellite and underwater communication for improving throughput efficiency)

  • 백창욱;정지원
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제40권6호
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    • pp.535-541
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    • 2016
  • 본 논문은 인접 심볼 간의 간섭이 발생하지 않는 최대 데이터 전송률인 Nyquist 속도 보다 빠르게 데이터를 전송하여 전송량을 증가시키는 FTN(Faster Than Nyquist) 기법을 위성 및 수중 통신의 융합 시스템에 적용하여 효율적인 송수신 모델을 제안한다. FTN 신호 전송 시 발생하는 ISI(Inter-Symbol Interference)를 최소화하기 위해 위성통신에서는 BCJR 기법을 이용한 비터비 등화기와 LDPC 복호기간의 반복으로 이루어진 터보 등화 기법을 이용하여 복호하며, 수중통신에서는 DFE 등화기와 LDPC 복호기와 연접한 터보등화 기법을 적용하여 각 노드에서의 성능 향상을 확인할 수 있었다.

W-ZF 기법을 이용한 MIMO-FTN 송수신 구조 연구 (MIMO-FTN Transceiver Structure Using W-ZF Method)

  • 서정현;정지원
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제21권7호
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    • pp.1291-1298
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    • 2017
  • 본 논문에서는 무선 통신에서의 높은 전송률과 신뢰도 있는 무선 통신 방안 중 터보 부호를 이용한 MIMO(Multiple Input Multiple Output) 통신 기법과 FTN(Faster Than Nyquist) 기법을 접목시켜 전송률을 향상시키며 신뢰성을 높일 수 있는 복호 방법을 제안한다. 기존의 계층적 시공간 부호화 기반의 MIMO-FTN(Multiple Input Multiple Output-Faster Than Nyquist) 기법은 FTN으로 인한 인접 심볼 간섭을 제거하기 위한 시공간 부호화 방식의 적용으로 전송률의 손해를 초래한다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 본 논문에서는 ZF(Zero Forcing) 기법을 이용한 MIMO-FTN 기법에서 ZF 기법의 단점을 보완한 W-ZF(Weighted-Zero Forcing)을 이용한 방식을 제안한다. 본 논문에서는, 시뮬레이션을 통해 계층적 시공간 부호화 기반의 MIMO-FTN 기법과, W-ZF을 적용한 MIMO-FTN 기법, SISO-FTN 기법에서 FTN의 간섭량에 따른 성능과 전송률을 비교 하였다. 그 결과 W-ZF 기법을 적용한 MIMO-FTN 기법이 다른 두 기법보다 전송률에서 2배 더 좋은 것을 확인할 수 있다.

DVB-S2 기반의 전송량 증가를 위한 FTN 기법 연구 (A Study of FTN Method for Increasing Throughput based on DVB-S2 System)

  • 김태훈;권해찬;정지원;최명수;박희만;이성로
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2013년도 추계학술대회
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    • pp.409-411
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    • 2013
  • 본 논문은 인접 심볼 간의 간섭(ISI)이 발생하지 않는 최대 데이터 전송률인 Nyquist rate 보다 빠르게 데이터를 전송하는 방법인 Faster than Nyquist(FTN)을 다룬다. FTN 신호는 인접 심볼 간의 간섭을 일으키지만, 신호대역폭을 유지하면서 비트 전송률을 증가시킨다. 그러므로 FTN에 의한 ISI를 보상해주는 것이 필요하다. 본 논문에서는 FTN 신호를 제안하는 BCJR Equalizer 와 Turbo Equali zation을 이용하여 복호한다. BCJR Equalizer를 이용하여 최대한 인접 심볼 간의 간섭을 복원한 신호를 LDPC 복호기에 입력해주어 복호를 한다. 그리고 이 과정을 반복하는 Turbo Equalization을 이용해 성능을 높인다. 마지막으로 FTN 신호의 축소 %별로 성능을 비교한다.

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FTN 채널에서의 효율적인 비터비 등화기 연구 (A Study of Efficient Viterbi Equalizer in FTN Channel)

  • 김태훈;이인기;정지원
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제18권6호
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    • pp.1323-1329
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    • 2014
  • 본 논문은 인접 심볼 간의 간섭이 발생하지 않는 최대 데이터 전송률인 Nyquist rate 보다 빠르게 데이터를 전송하여 전송량을 증가시키는 FTN(Faster than Nyquist) 기법을 이용하여 효율적인 복호 방식을 분석한다. FTN 신호 전송시 발생하는 ISI(Inter-Symbol Interference) 를 최소화하기 위해 간섭량을 비터비 등화기의 가지 정보로 활용하여 비터비 등화기 모델을 제안한다. 본 논문에서는 FTN 신호를 복호하기 위해 BCJR 기법을 이용한 비터비 등화기와 LDPC 복호기간의 반복으로 이루어진 터보 등화 기법을 이용하여 복호한다. BCJR 복호시 트렐리스 구조를 본 논문에서는 유클리디언 거리를 최대로 함으로써 기존의 방식보다 성능이 향상됨을 알 수 있으며, 이에 따른 FTN 신호의 전송량 증가별 성능을 비교한다.

나이퀴스트율보다 빠른 전송 시스템에서 ISI 감소를 위한 변수 도출 방법 (Parameter Derivation for Reducing ISI in 2-Dimensional Faster-than-Nyquist Transmission)

  • 강동훈;김하은;박경원;오왕록
    • 한국통신학회논문지
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    • 제41권10호
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    • pp.1147-1154
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    • 2016
  • FTN (Faster-than-Nyquist) 전송 방식은 나이퀴스트 (Nyquist) 율보다 빠르게 신호를 전송할 수 있으나 필연적으로 ISI (Inter-Symbol Interference)가 발생하고 이로 인하여 성능이 열화된다. ISI로 인한 성능 열화를 최소화하기 위해서는 FTN 기법의 변수를 최적화하여 ISI의 양을 최소화할 수 있으나, 2차원 FTN 시스템에는 다양한 변수가 존재하므로 모든 변수에 대해 전산 실험을 수행하여 가장 우수한 성능을 나타내는 변수를 도출하는 것은 많은 시간이 소요된다. 본 논문에서는 2차원 FTN 전송으로 인한 ISI를 수학적으로 모델링하여 ISI의 양을 최소화할 수 있는 2차원 FTN 시스템의 변수 도출 방안을 제안한다. 본 논문에서 제안하는 기법은 2차원 FTN 시스템을 최적화하기 위한 변수를 효율적으로 도출해 낼 수 있다. 또한 2차원 FTN 시스템에 최적화된 변수를 적용하여 기존의 나이퀴스트 시스템과 동일한 비트 오율 (bit error rate) 성능을 제공하면서 전송 효율을 증가시킬 수 있다.

SUI 채널 환경에서 FTN 신호를 적용한 DVB-T2 수신 성능 분석 (Reception Performance of DVB-T2 system with Faster-than Nyquist Signaling in SUI Channel)

  • 박명철;한동석
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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    • 한국방송∙미디어공학회 2016년도 하계학술대회
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    • pp.240-241
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    • 2016
  • 본 논문은 FTN(faster-than-Nyquist) 신호가 적용된 DVB-T2 시스템의 동기 알고리듬에 미치는 영향에 대하여 분석하였다. 파일럿 기반의 동기 알고리듬은 FTN 신호의 간섭 영향으로 인하여 동기 성능의 열화가 발생한다. 기존의 DVB-T2 시스템을 기반으로 하여 FTN 변수에 따른 성능의 변화를 실험으로 분석하고 SUI 채널 환경에서의 성능을 분석하였다.

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차세대 위성 방송 시스템에서 LDPC 복호 신호 분리를 통한 효율적인 FTN 복호 방법 (An Efficient FTN Decoding Method using Separation of LDPC Decoding Symbol in Next Generation Satellite Broadcasting System)

  • 성하현;정지원
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제16권2호
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    • pp.63-70
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    • 2016
  • 본 논문은 위성 방송 시스템 표준안인 DVB-S3(Digital Video Broadcasting - Satellite)에서 전송률을 높이기 위해 제안되는 Nyquist rate 보다 빠르게 전송하는 FTN(Faster Than Nyquist) 기법과 LDPC(Low Density Parity Code) 부호간의 연접 부호기 구성 시, 인접 심볼간 간섭을 최소화하면서 전송률을 높이기 위한 효율적인 터보 등화 복호 방법을 제안한다. 본 논문에서는 기존의 FTN 복호 방식인 SIC(Successive Interference Cancellation) 기법을 이용한 복호 기법과 BCJR 등화기법에 관하여 소개하고, 두 기존 방식의 문제점을 해결하기 위한 새로운 기법을 제안한다. 본 논문에서는 FTN 신호를 복호하기 위해 LDPC 복호 신호를 분리된 외부 입력값을 BCJR 등화기와 연접하여 계산하여 반복 복호한다. 기존의 두 방식과 본 논문에서 제안하는 방식을 AWGN(Additive White Gausiian Noise) 채널 환경에서 시뮬레이션하여 성능을 비교한 결과, 기존의 방식과 비교하면 성능이 향상됨을 알 수 있다.

다중 채널 부호를 이용한 FTN 전송 시스템 (Faster Than Nyquist Transmission with Multiple Channel Codes)

  • 강동훈;김하은;윤정일;임형수;오왕록
    • 한국통신학회논문지
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    • 제41권2호
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    • pp.157-162
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    • 2016
  • FTN (Faster Than Nyquist) 전송 방식은 나이퀴스트 (Nyquist) 율보다 빠르게 신호를 전송할 수 있으나 필연적으로 ISI (Inter-Symbol Interference)가 발생하고 이로 인하여 송신 심볼 간 상관관계가 발생한다. 한편 터보류 채널 부호화 방식에서는 정보 프레임의 길이가 길어질수록 성능이 개선되나 정보 프레임의 길이가 길어짐에 따라 전송 지연, 복호기의 복잡도 및 복호 지연이 증가하는 문제가 있다. 본 논문에서는 FTN 전송으로 인하여 발생한 심볼 간 상관관계를 활용하여 부호어 (codeword)들 간에 상관관계를 부여하고 이를 통하여 보다 큰 정보 프레임을 사용하는 것과 같은 효과를 제공할 수 있는 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 부호어 간 상관관계로 인하여 보다 큰 정보 프레임을 사용하는 것과 유사한 성능을 나타낼 뿐만 아니라 복호기에서는 다수의 구성 복호기 (constituent decoder)가 병렬로 연결된 구조를 갖고 있어 병렬 복호가 용이한 장점이 있다.