• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제7권12호
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• pp.3003-3017
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• 2013

In this paper, we investigate the outage performance of a cognitive relay network. We consider mutual interference in an independent, non-identically distributed Nakagmai-m fading environment. We first derive the close-form outage probability expression, which provides an efficient means to evaluate the effects of several parameters. This allows us to study the impact of several parameters on the network's performance. We then derive the asymptotic expression and reveal that the diversity order is strictly determined by the fading severity of the cognitive system. It is not affected by the primary network. Moreover, the primary network only affects the coding gain of the cognitive system. Finally, Monte Carlo simulations are provided, which corroborate the analytical results.

• Journal of Communications and Networks
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• 제18권2호
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• pp.182-189
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• 2016

The focus in this paper is on obtaining tight, simple algebraic-form bounds and invertible expressions for the average symbol error probability (ASEP) of M-ary phase shift keying (MPSK) in a class of composite fading channels. We employ the mixture gamma (MG) distribution to approximate the signal-to-noise ratio (SNR) distributions of fading models, which include Nakagami-m, Generalized-K ($K_G$), and Nakagami-lognormal fading as specific examples. Our approach involves using the tight upper and lower bounds that we recently derived on the Gaussian Q-function, which can easily be averaged over the general MG distribution. First, algebraic-form upper bounds are derived on the ASEP of MPSK for M > 2, based on the union upper bound on the symbol error probability (SEP) of MPSK in additive white Gaussian noise (AWGN) given by a single Gaussian Q-function. By comparison with the exact ASEP results obtained by numerical integration, we show that these upper bounds are extremely tight for all SNR values of practical interest. These bounds can be employed as accurate approximations that are invertible for high SNR. For the special case of binary phase shift keying (BPSK) (M = 2), where the exact SEP in the AWGN channel is given as one Gaussian Q-function, upper and lower bounds on the exact ASEP are obtained. The bounds can be made arbitrarily tight by adjusting the parameters in our Gaussian bounds. The average of the upper and lower bounds gives a very accurate approximation of the exact ASEP. Moreover, the arbitrarily accurate approximations for all three of the fading models we consider become invertible for reasonably high SNR.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제7권5호
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• pp.893-898
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• 2003

본 논문에서는 무선 멀티미디어 통신 시스템 환경에서 고속의 전송데이터를 전송할 시스템을 이루기 위해 적응변조 방식을 적용한 Truncated Type-II Hybrid ARQ 방식과 부호화 기법을 제안하였다. 여기서, 나카가미 페이딩 채널 환경으로 적응변조방식을 해석하였다. 적응변조 시스템은 나카가미 페이딩 지수에 따라서 변조 레벨과 심볼율을 제어할 수 있다. Eb/No가 높거나 나카가미 페이딩 지수 m이 높을 경우 이 시스템은 높은 변조 레벨과 높은 심볼율을 선택하여 전송 효율을 증가시키는데 목적이 있다. 이와 반대로, Eb/No가 낮을 경우, 전송 성능 감소를 막기 위해 낮은 변조 레벨과 낮은 심볼율을 선택한다. 변조 방법으로는 QPSK, 16QAM, 64QAM, 256QAM 방식을 채용하였다. Truncated Type-II Hybrid ARQ 기법에 의한 적응변조 방식은 실시간 처리 및 고 신뢰도가 요구되는 무선 멀티미디어 통신 시스템에 적용이 가능하리라 판단된다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제5권4호
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• pp.661-667
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• 2001

본 논문에서는 DS-CDMA 셀룰라 이동통신 시스템에서 고속의 전송데이터를 전송할 시스템을 이루기 위해 적응변조 방식을 적용한 Truncated Type-II Hybrid ARQ 방식을 제안했다. 여기서, 나카가미 페이딩 채널 환경으로 적응변조 방식을 해석하였다. 적응변조 시스템은 나카가미 페이딩 지수에 따라서 변조 레벨과 심볼율을 제어할 수 있다. Eb/No가 높거나 나카가미 페이딩 지수 m이 높을 경우 이 시스템은 높은 변조 레벨과 높은 심볼율을 선택하여 전송 효율을 증가시키는데 목적이 있다. 이와 반대로, $E_b/N_0$가 낮을 경우, 전송 성능 감소를 막기 위해 낮은 변조 레벨과 낮은 심볼율을 선택한다. 변조 방법으로는 QPSK 16QAM, 64QAM, 256QAM을 채용하였다. Truncated Type-II Hybrid ARQ 기법에 의한 적응변조 방식은 실시간 (delay-limited)처리 및 고신뢰도가 요구되는 이동 통신 및 무선 데이터 통신 시스템에 적용이 가능하리라 판단된다.

• 한국통신학회논문지
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• 제22권12호
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• pp.2696-2705
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• 1997

본 논문에서는 주파수 비선택적 느린 나카가미 m분포의 패이딩올 겪는 MPSK신호의 L-차 선택성 다이버시티에 대한 심벌 오류 확률을 정확한 수식으로 유도한다. 나카가미 페이당 지수 m이 정수일 경우 선택성 다이버시티 합성 기법을 적용시킨 MPSK 선호의 심벌 오류 확률을 유한급수의 형태로 나타낸다. 유도 과정에서 수신신호의 확률 밀도 함수에 대한 새로운 전개가 소개되고 있으며 다양한 수학적 기법을 응용한다. 유도된 수식으로부터 변조 지수 m이 1인 경우 레일리 페이딩 채널에서의 오류 확률이 됨을 확인한다. 다이버시티의 가짓수 L과 페이딩 변조 지수 m을 변화시켜가면서 성능을 분석하여 다이버시티 차수가 증가함에 따라 오류 확률이 감소함을 보인다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제11권6호
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• pp.638-644
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• 2018

최근 5G에 기술에서는 신호 감쇄와 신호 도달 거리 확장을 위해 사용될 수 있는 릴레이(Relay)를 통한 통신 기술이 주목 받고 있다. 릴레이는 소형 기지국으로 사용이 가능하며, 셀룰러 망으로 지원하기 어려운 환경하에서 통신 기기들이 협력하여 통신하는 자율 네트워크 기법에 사용이 가능하기 때문에, 저전력화와 무선 용량 증대에 활용이 가능할 것으로 기대되고 있다. 한정된 릴레이 자원을 활용하여 최적의 성능을 달성하기 위해서는 효과적인 릴레이 선택 기법이 필요하다. 특히, 두 개의 노드가 릴레이를 통해 메시지를 교환하는 경우, 릴레이 선택 방법에 따라서, 릴레이의 공간적 위치를 활용하여 간섭을 줄이고, 시스템 전송률을 최대화 할 수 있다. 이를 위해서는 릴레이 선택에 따른 평균 데이터 전송률에 대한 분석이 선행되어야 한다. 본 논문은 두 노드가 릴레이를 이용하여 동시 전송을 통해 메시지를 교환할 경우, 평균 데이터 전송률을 분석한다. 이를 위해 Nakagami-m 페이딩 채널 환경하에서 복호 후 전송(Decode and Forward) 방식으로 동작하는 이중홉(dual-hop) 릴레이의 동시 전송으로 인한 간섭을 고려하여 전체 데이터 전송률을 유도한다. 분석식은 m=1인 Rayleigh 페이딩 채널을 포함하여 다양한 Nakagami-m 페이딩 채널에 대한 전체 데이터 전송률을 보여준다. 유도된 분석은 몬테카를로 모의실험을 통해 정확성을 입증하였으며, 요구되는 데이터 전송률이 높을수록, 자원 효율적인 동시 전송 방식이 전체 시스템의 성능을 향상시킬 수 있음을 확인하였다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2004년도 학술대회지
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• pp.653-657
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• 2004

The average bit error rate (HER) performance of a Gray coded arbitrary rectangular quadrature amplitude modulation (AR-QAM) signal with maximal ratio combining (MRC) diversity in an arbitrarily correlated Nakagami-m fading channel is derived and analyzed. The derived two types of general solutions are a simple closed-form and an integral form, depending on the types of the values (integer and non-integer) of the fading parameter. Using the derived equations in this paper, we analyzed the HER performances numerically based on the practical base station antenna configuration. The results show that MRC reception is a very effective scheme so far even though the combined signals are not independent each other because of the correlation values. The antenna height and separation of the MRC system relate to the correlation coefficient value between antennas, and go a long way with the diversity advantage. In particular, it is needed to be determined the antenna height that is carefully do for the diversity advantage because the correlation coefficient and the antenna height gain are contrary to each other from the aspect of the system performance. The expressions presented here can offer a convenient way to evaluate the exact HER performance of an arbitrary rectangular QAM signal with MRC diversity reception for various cases of practical interest on a correlated Nakagami fading channel.

• 한국전자파학회논문지
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• 제10권4호
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• pp.539-549
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• 1999

본 논문에서는 다중접속간섭. 임펼스 잡음과 나카가미 페이딩 환경에서 DS/CDMA DQPSK 통선시스댐의 B BER 성능을 분석하였다. 고려되는 DS/CDMA DQPSK 통신시스템은 제안한 시스템의 성능을 향상시키기 위하여 최대비 합성(MRC) 다이버시티 수신기법과 오류 정정 BCH 부호화 기법을 채용하였다. 유도한 오율 식을 이용하여 DS/CDMA DQPSK 통신시스댐의 성능을 구하여, 임펄스 지수( A), 가우시안 잡음 전력 대 임펄스 잡음 전력비($\Gamma'$), 다중접속간섭(K), 나카가미 페이딩 파라미터(m), MRC 다이버시티 가지수 (L), 부호의 오류 정정 능력(f), 직접확산 처리 이득(N)과 선호 전력 대 잡음 전력비( $E_b/N_O$)을 함수 로 하여 오율 그래프로 나타내고 분석하였다. 분석한 결과, 제안하는 시스댐의 성능은 무선통신시스댐환경에 서 다중접속간섭, 임펼스 잡음과 나카가미 페이멍에 의해 영향을 받을 수 있다. 또한 희망하는 선호의 전력이 나 임펄스 지수, 가우시안 잡음 천력 대 임펼스 잡음 전력비를 증가시켜 DS/CDMA DQPSK 통신시스댐의 BER 성능을 개선할 수 있음을 알 수 있었다. 그리고 다중접속간섭, 임펄스 잡음과 나카가미 페이딩의 영 향을 억압하기 위해서는 MRC 다이버시티 수산된 DS/CDMA DQPSK 통신시스댐보다는 BCH05.7) 부호화 기법을 적용한 DS/CDMA DQPSK 시스댐이 효율적임을 알 수 있었다.

• 한국통신학회논문지
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• 제35권2A호
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• pp.128-133
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• 2010

본 논문에서는 나카가미 페이딩 채널 환경에서 전력 혹은 전송률 적응화 된 직접 대역확산 부호분할 다중접속 통신시스템에서의 최적 칩률에 관하여 연구한다. 주파수 효율을 최대화하는 최적의 칩률은 다중경로 세기 프로파일과 직접파 성분, 그리고 적응화 방식에 의해 결정됨을 알았다. 전송률 적응화 방식에서의 최적의 칩률은 채널 파라미터에 상관없이 다중경로 지연 확산 $1/T_m$ 보다 적다. 이 결과는 전송률 적응화 방식에서는 상관 수신기가 RAKE 수신기보다 더 높은 주파수 효율을 얻을 수 있다는 것을 의미한다. 반면에 전송 전력 적응화 방식에서는 최적의 칩률과 그에 상응하는 RAKE 수신기의 탭 수가 다중경로 세기 프로파일과 직접파 성분에 관한 함수임을 알 수 있었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제11권3호
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• pp.352-357
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• 2000

이 논문에서는 동기 MPSK 신호에 대하여 새로운 간단한 심볼 오류 확률 하한식을 유도하고 분석한다. 보통 심볼 오류 확률 유도는 먼저 덧셉꼴 백색 정규잡음(AWGN) 환경에서 유도하고 이에 대한 결과를 바탕으로 여러 페이딩 환경에서의 심볼 오류 확률을 구하는 것이 일반적인 방법이다. 그러나 동기 MPSK의 경우는 여러 페 이딩 환경에서의 오류 확률 식이 구해져 있으나 가장 기본이 되는 덧셈팔 백색 정규 잡음 환경에서는 정확히 closed-form으로 유도하지 못하는 것으로 알려져 있다. 여기서는 먼저 나카가미 페이딩 환경에서 동기 MPSK 신호의 심볼 오류 확률식을 이용하여 나카가미 페이딩 지수가 무한대로 감에 따라 페이딩이 없는 덧셈꼴 백색 정규 잡음 채널로 돌아가는 성질을 이용하여 새로운 근사식을 유도하고 분석한다.