디지털 통신 시스템에서는 대역폭과 전력을 효율적으로 사용하면서 신뢰성 높은 데이터 전송을 요구한다. 본 논문에서는 다중 반송파 방식을 사용하는 시스템에서 반송파의 직교성을 이용하여 다차원 성상도를 구현하고 전력 소비가 큰 성상 포인트의 위치를 재배치하여 평균 소비 전력을 감소시킬 수 있는 기술을 제안한다. 기존의 2차원 QAM 변조 방식을 N개의 부반송파를 사용하여 다차원 QAM 형태로 단순하게 변환하면 2 N차원 큐브 형태의 성상 포인트가 구성되는데, 전력 소비가 많은 최외각 성상 포인트들을 효율적으로 재배치하면 전력 소비를 최소화할 수 있는 2 N차원 구 형태의 성상도를 구성할 수 있다. 이와 같은 방식으로 16-QAM부터 2,048-QAM까지의 2차원 성상도를 다차원으로 변환하여 구성하고 전산모의실험을 통해 얻을 수 있는 평균 소비 전력 이득 값을 비교 분석하였다. 차원을 높일수록 재배치 성상 포인트들이 증가하므로 평균 소비 전력 이득 값이 커지는 것을 알 수 있다. 하지만 차원 증가에 따른 이득의 증가비율은 로그 형태를 가지고 있기 때문에 QAM의 성상 포인트 개수에 따라 일정한 이득값에 수렴하게 되고 수렴 값을 바탕으로 적정 다차원 성상도를 유도할 수 있다. 본 논문에서 제안한 방법으로 데이터를 전송하는 것은 하드웨어 복잡도 증가가 거의 없이 소비 전력의 효율성을 높이는데 효과적이다.
4세대 이동통신에서 LTE-Advanced 시스템은 최대 1Gbps의 전송 속도를 구현하기 위해 최대 l00MHz의 넓은 주파수 대역을 필요로 한다. 그러나 현재의 상태에서는 이러한 넓은 대역의 주파수를 얻기가 힘들어 대안으로 여러개의 조각난 대역을 합쳐서 사용하는 Carrier Aggregation기법이 제안되었다. 기본적으로 Carrier Aggregation과 같이 다중 대역을 통해 수신되는 신호는 대역별 여러 개의 수신기를 이용해 각각의 대역별로 병렬 수신 처리하는 Multi-Chain방식이 사용되는데 이는 효과적인 방법이 아니다. 그러므로 본 논문에서는, Time division Multiplexing(TDM)방법을 이용하여 단일 수신기로 수신할 수 있는 방법을 연구한다. TDM 방식은 수신된 여러 대역의 신호를 시간적으로 나누어 수신하고 하나의 DSP를 통해 처리할 수 있는 방식이다. 그런데, 이러한 TDM 방식 기반에서는 Sampling Timing Offset (STO)에 의하여 심각하게 성능 왜곡이 발생하게 된다. 그러므로 본 연구에서는 TDM 방식 기반에서 발생하는 샘플링 타이밍 오프셋의 영향을 분석한다. 그리고 그 분석을 통해 구한 STO 추정 값을 이용하여 보상하는 방법을 제안한다. 마지막으로 시뮬레이션을 통해 BER 성능을 확인하고 제안된 시스템이 OFDM 기반의 시스템에서 다중 대역을 단일 수신기로 수신하는 방법에 적합함을 보인다.
최근 수중 음향 통신의 필요성과 음성 및 고해상도 영상 데이터와 같은 다양한 데이터 전송의 요구가 증가되고 있다. 수중 음향 통신 시스템의 성능은 수중채널의 특성에 영향을 받으며, 특히 잔향 및 다중경로 (Multi-path)로 인한 지연확산은 데이터 전송 시 인접심벌간의 간섭 (Inter Symbol Interference : ISI)을 발생시켜 통신의 성능을 저하시킨다. 본 논문에서는 수중 채널에서 지연 확산에 강한 성능을 나타내는 OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 기법을 연구하였다. 또한 PAPR (Peak-to-Average Power Ratio)이 높은 경우 발생하는 성능저하를 극복하기 위해 클리핑 기법을 적용하였다. 실제 수중 채널을 모의하는 모델 및 수조에서의 실험을 이용하여 수중 음향 통신의 성능을 확인하였다. 그 결과 클리핑 기법을 이용한 다중 반송파가 가장 낮은 비트 오차율을 나타내였으며, 단일 반송파를 이용한 전송이 가장 높은 비트 오차율을 나타내었다.
OFDM은 IEEE802.11a와 HiperLAN2와 같은 여러 가지 무선 표준에 적용되고 있는 다중 캐리어 변조 기술이다. OFDM의 문제 중 하나는 송신기와 수신기 캐리어 주파수 사이의 주파수 offset에 민감하다는 것이다. 이러한 주파수 옵셋은 OFDM 심볼에 ICI(Inter-carrier interference)를 유발한다. 본 논문에서는 ICI의 영향을 제거하는 3가지 방법, 즉 ICI self-cancellation(SC), 최대가능도 추정(Maximum Likelihood), 확장 칼만 필터(Extended Kalman Filtering) 방법을 제안하고 성능을 비교 평가한다.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제4권5호
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pp.691-708
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2010
An important issue of supporting multi-users with diverse quality-of-service (QoS) requirements over wireless networks is how to optimize the systematic scheduling by intelligently utilizing the available network resource while, at the same time, to meet each communication service QoS requirement. In this work, we study the problem of a variety of communication services over multi-media heterogeneous cognitive OFDM system. We first divide the communication services into two parts. Multimedia applications such as broadband voice transmission and real-time video streaming are very delay-sensitive (DS) and need guaranteed throughput. On the other side, services like file transmission and email service are relatively delay tolerant (DT) so varying-rate transmission is acceptable. Then, we formulate the scheduling as a convex optimization problem, and propose low complexity distributed solutions by jointly considering channel assignment, bit allocation, and power allocation. Unlike prior works that do not care computational complexity. Furthermore, we propose the FAASA (Fairness Assured Adaptive Sub-carrier Allocation) algorithm for both DS and DT users, which is a dynamic sub-carrier allocation algorithm in order to maximize throughput while taking into account fairness. We provide extensive simulation results which demonstrate the effectiveness of our proposed schemes.
본 논문은 중 전압 전력선(22.9 kV)에서 방사되는 전자파 특성결과를 보여주고 있다. 측정은 주파수범위 9 kHz∼30 MHz의 통신 신호를 중 전압 전력선로에 인가하였을 때 측정을 하였다. 측정결과 단일 반송신호보다 다중 반송신호에서 방사되는 전자파의 특성이 우수하며 다중반송신호의 세기가 20 dBm일 때 전력선 통신 신호는 1.8 km까지 전송 가능함을 알 수가 있었다. 전기장의 세기는 10 m 법으로 측정하였을 때 30 MHz에서 40 dBuV/m이하의 값을 볼 수가 있었다.
다치 직교 PRS(Partial Response Signaling) 시스템이 잡음, 간섭, 캐리어옵\ulcornerV, 위상지터, 페이딩 등에 의해 개별적으로 또는 복합적으로 영향을 받았을 경우에 대한 PRS 신호의 오율식을 유도하였다. 유도된 식에 의해 반송파 대잡음 전력비, 반송파 대 간섭파 전력비, 위상에러, 임펄스 지수, 가우스성 잡음전력 대 임펄스성 잡음 전력비, PLL(Phase Locked Loop)의 신호 대 잡음전력비, 페이딩 지수 등을 함수로 하여 수치계산을 통해 각 경우의 오율특성을 구했다. 얻은 결과로부터, 일반적으로 임펄스성 잡음보다 오율 특성을 보다 더 열화시키지만 일단 신호가 페이딩을 받게되면 그 반대로 가우스성 잡음이 임펄스성 잡음보다 더욱 에러를 발생시킨다는 것을 알 수 있었다.
본 논문에서는 다중 반송파 적응 변조기술을 적용한 무선 데이터 전송 시스템을 제안하고, 성능을 분석한다. 일반적인 직교 주파수 분할 다중화 (OFDM : orthogonal frequency division multiplexing) 방식이 모든 부반송파를 통해 전송되는 신호의 정보량을 같게 설정하는 것과 달리 제안된 다중 반송파 적응 변조 시스템은 채널의 상태 및 주어진 에러 확률에 따라 부반송파를 통해 전송되는 신호의 정보량을 다르게 한다. 이에 따라 원하는 품질의 전송상태를 유지하면서도 데이터의 전송률을 최대화하거나 데이터의 전송률과 전송 상태를 고정하면서 최소의 소비전력으로 전송할 수 있게된다.
본 고에서는 ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Lines) 서비스를 DMT(Digital Multichannel Transmitter) 시스템 모델에 관하여 고찰한다. CSA(Carrier Service Area) 구역에서 6Mb/s급의 다중반송파변조방식(multi-carrier modulation)을 전송방식으로 하는 ADSL-3급 서비스가 가능한 가입자 루프 및 전송신호 특성을 고려한 설계 요구 조건을 살펴보고, 이를 만족하는 DMT ADSL 시스템 모델, 등화기 구조 및 DMT ADSL시스템의 성능예측방법을 고찰함으로써 보다 나은 성능의 ADSL시스템 구현을 위한 설계방향을 제시하고자 한다.
The multi-carrier transmission signal in Multi-Carrier Code Division Multiple Access (MC-CDMA) has a high peak-to-average power ratio (PAPR), which results in nonlinear distortion and deteriorative system performance. An n-tuple selective mapping method is proposed to reduce the PAPR, in this paper. This method generates $2^n$ sequences of an original data sequence by adding n-tuple of n PAPR control bits to it followed by an interleaver and error-control code (ECC) to reduce its PAPR. The convolutional, Golay, and Hamming codes are used as ECCs in the proposed scheme. The proposed method uses different numbers of the n PAPR control bits to accomplish a noteworthy PAPR reduction and also avoids the need for a side-information transmission. The simulation results authenticate the effectiveness of the proposed method.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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