• 제목/요약/키워드: Path diversity

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다중 안테나와 Doppler Shift를 고려한 고속 철도의 경로 손실 모델 (Path Loss Model with Multiple-Antenna and Doppler Shift for High Speed Railroad Communication)

  • 박해규;윤기후;유흥균
    • 한국통신학회논문지
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    • 제39A권8호
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    • pp.437-444
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    • 2014
  • 본 논문에서는 다중 안테나를 사용한 고속철도 환경의 경로 손실 모델을 제안 하였다. 기본적으로 고속 철도의 모든 특성들 사이에서, 경로 손실(path loss)는 고속 철도 통신 시스템의 설계에서 매우 중요하다. 현재까지 진행되어진 연구 중 대다수는 경로 손실 모델은 송신단과 수신단 사이이의 지리적 환경을 고려한 모델은 많았지만 다중 안테나를 사용한 시스템과 Doppler effect를 고려한 환경에서의 연구는 상대적으로 적게 고려되어 왔다. Doppler shift에 평균 residuals고려하는 모델링을 위해 사용되는 조정된 자유 공간 손실 모델(tuned free-space path loss model)은 최대 이동 속도가 340km인 ZhengZhou - Xi'an 간 전용선에서의 측정값을 활용하고 다중 안테나의 평균 residuals은 MRC 기법을 사용했을 시의 이론적 계산값을 다이버시티 이득을 활용한다. 통신 시스템상의 두 가지 요인으로 발생하는 평균 residuals을 추정하여 제안하는 모델은 다중 안테나를 사용한 시스템에서 수신 신호의 손실을 예측한다.

도심환경에서 각도-시간 송신다이버시티의 성능분석 (Performance Analysis of Angle Time Transmit Diversity in Urban Area)

  • 박병훈
    • 전기학회논문지P
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    • 제60권4호
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    • pp.200-205
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    • 2011
  • In multipath fading channel, diversity is essential to mitigate the impairments. In this paper, we have proposed the angle diversity scheme called ATTD(Angle Time Transmit Diversity) instead of Alamouti's STTD(Space Time Transmit Diversity) and have analyzed the performance of the proposed scheme when signal powers caused by the transmission to different angles are different. Based on it, we have measured the wireless vector-channel in the urban area, which has lots of high-story buildings, using the data collected from the 8 by 4 smart array antenna system that we made. According to the measured data, the received signals from different angles have different signal powers. Our performance analysis results show that the proposed scheme has better performance than the space diversity scheme when the received path signal power is at least -7dB compare to the strongest path signal power.

다중 안테나를 고려한 경로 손실 모델 (Path Loss Model with Multiple-Antenna)

  • 박해규;이동형;금홍식;유흥균
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제25권7호
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    • pp.747-756
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    • 2014
  • 본 논문에서는 다이버시티 효과를 사용하여 다중 안테나를 고려한 경로 손실 모델을 제안한다. 현재까지 진행되어진 연구 중 대다수는 경로 손실 모델은 송신단과 수신단 사이의 지리적 환경을 고려한 모델은 많았지만, 다중 안테나를 고려한 모델은 상대적으로 연구가 적게 진행되었다. 현재 무선 통신 시스템에서도 다중 안테나를 사용한다. 더욱이 지속적인 통신 용량 개선을 위한 방법으로 다이버시티 기법을 사용하는 사례도 쉽게 찾아볼 수 있다. 하지만 이러한 통신 시스템에서 수신 신호의 세기를 예측할 수 있는 경로 손실 모델은 현재 확립되지 않았다. 따라서 이와 같은 환경에서 수신 신호 전력의 변화를 예측하기 위해 다이버시티 이득으로 변화된 SNR(Signal to Noise Ratio)을 구한다. 제안하는 모델에서 수신단의 안테나의 개수가 7개 이상일 때부터 다이버시티 효과가 일정 값으로 수렴하기 때문에 수신단의 안테나의 개수는 10개인 경우까지 고려하였다. 제안한 모델과 연산을 통한 계산값의 RMSE(Root Mean Square Error)는 1이내 임을 확인하였다. 즉, 기존의 BER(Bit Error Rate) 곡선으로부터 다이버시티 이득을 계산하였고, 다중 안테나를 사용한 통신 시스템 모델에서 예측할 수 없었던 수신 신호의 세기를 본 논문에서 제안한 경로 손실 모델을 통하여 예측이 가능하다.

포텐셜 다이버시티와 칩확산 직교부호분할변조 방식 (Potential diversity and chip-spreading orthogonal code division modulation system)

  • 김병훈;이병기
    • 한국통신학회논문지
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    • 제22권7호
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    • pp.1590-1598
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    • 1997
  • The paper first introduces the new concept of potential diversity and signal decomposability, which establish a foundaton to generalize the existing concepts of path and frequency diversities. Then it presents a new DS/CDMA system called chip-spreading OCDM system, which is an embodiment of the petential diversity concept that combines the path diversity of the DS/CDMA system and the frequency diversity of the OFDM/CDMA system. In the chip-spreading OCDM system the chip sequences in each symbol interval are first converted into aralled streams, which then simultaneously modulate different orthogonal Walsh basis functions. In the receiver, the received signal is matched to each extended basis-function which is the union of the transmitter basis-functions and their delayed replicas, and the matched-filtered chip samples are combined together after individual channel compensation. The conventional DS/CDMA system using the maximal ratio combining. In addition, it effectively resolves the high PAR and high sensitivity to frequency offset problems which are critical in multi-carrier systems.

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A Scheme of Channel Diversity Load Balancing Consideration for Path Selection in WMNs

  • 고휘;곽용완;이형옥;남지승
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2014년도 춘계학술발표대회
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    • pp.249-251
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    • 2014
  • This paper proposes a channel diversity based load-balancing cross-layer routing scheme for Wireless Mesh Networks (WMNs). The proposed scheme deals with channel diversity phase and load balancing phase in WMNs. Channel diversity factor $metric_{ch-d}$ and load balancing factor $f_{load}$ are defined and employed cooperatively as a combined path selection policy.

FTCARP: A Fault-Tolerant Routing Protocol for Cognitive Radio Ad Hoc Networks

  • Che-aron, Zamree;Abdalla, Aisha Hassan;Abdullah, Khaizuran;Rahman, Md. Arafatur
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제8권2호
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    • pp.371-388
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    • 2014
  • Cognitive Radio (CR) has been recently proposed as a promising technology to remedy the problems of spectrum scarcity and spectrum underutilization by enabling unlicensed users to opportunistically utilize temporally unused licensed spectrums in a cautious manner. In Cognitive Radio Ad Hoc Networks (CRAHNs), data routing is one of the most challenging tasks since the channel availability and node mobility are unpredictable. Moreover, the network performance is severely degraded due to large numbers of path failures. In this paper, we propose the Fault-Tolerant Cognitive Ad-hoc Routing Protocol (FTCARP) to provide fast and efficient route recovery in presence of path failures during data delivery in CRAHNs. The protocol exploits the joint path and spectrum diversity to offer reliable communication and efficient spectrum usage over the networks. In the proposed protocol, a backup path is utilized in case a failure occurs over a primary transmission route. Different cause of a path failure will be handled by different route recovery mechanism. The protocol performance is compared with that of the Dual Diversity Cognitive Ad-hoc Routing Protocol (D2CARP). The simulation results obviously prove that FTCARP outperforms D2CARP in terms of throughput, packet loss, end-to-end delay and jitter in the high path-failure rate CRAHNs.

Pre-select Path Diversity with the Aid of Downlink Beamforming in Indoor MC-CDMA Systems

  • Pham, Van-Su;Le, Minh-Tuan;Linh Mai;Kim, Donghyun;Munhuyk Yim;Giwan Yoon
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2004년도 SMICS 2004 International Symposium on Maritime and Communication Sciences
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    • pp.20-23
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    • 2004
  • In non-selective frequency environment, it is difficult to take the advantage of path diversity. In the literature, some methods have been proposed to solve the issue. This paper presents a new method to obtain the resolvable path in Indoor Multi-carrier Code Division Multiple Access (MC-CDMA) system by using downlink beam forming. With the aid of downlink beamforming, the most reliable path is found and chosen for the communication link. The new approach is evaluated in term of bit error rate (BER) and power consumption. The simulation results show that the new approach can get better BER performance. However, the cost of BER improvement is a small degradation in power reservation.

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무선 센서 네트워크에서 1-2-1 협력 프로토콜에 관한 연구 (Performance Analysis of 1-2-1 Cooperative Protocol in Wireless Sensor Networks)

  • 최대규;공형윤
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제8권5호
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    • pp.113-119
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    • 2008
  • 기존의 1-1-1 협력 프로토콜은 멀티 홉이 가지고 있는 경로손실감소 이득과 함께 MIMO와 동일한 공간 다이버시티를 제공한다. 이를 통해 싱글 홈, 멀티 홉보다 뛰어난 정보의 신뢰도 및 에너지 소비 감소를 얻을 수 있다. 하지만 기존의 1-1-1 협력 프로토콜은 단일의 협력 중계기를 사용하므로 경로손실감소 이득과 다이버시티 이득 계수가 2로 제한되어 있다. 따라서 본 논문에서는 두개의 협력 중계기 R1, R2를 사용한 1-2-1 협력 프로토콜을 제안한다. 1-2-1 협력 프로토콜은 경로손실감소 이득을 높이고 계수가 3인 다이버시티 이득을 얻는다. 또한, 협력 중계가 R2에서도 계수가 2인 다이버시티 이득을 얻을 수 있다. 협력 중계기는 DF (Decode and Forward)와 DR (Decode and Reencode) 방식을 사용하여 1-2-1 DF 또는 DR 협력 프로토콜을 형성하고, 클러스터링 기반의 무선 센서 네트워크 (WSNs)에 적용한다. 제안한 프로토콜의 성능평가를 위해 레일리 페이딩과 AWGN (Additive White Gaussian Noise) 채널이 합해진 채널에서 모의실험을 한다.

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Pre-select Diversity with the Aid of Downlink Beamforming in Indoor MC-CDMA System

  • Pham, Van-Su;Le, Minh-Tuan;Linh Mai;Yim, Mun-Hyuk;Yoon, Gi-Wan;Kim, Dong-Hyun
    • Journal of information and communication convergence engineering
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    • 제2권2호
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    • pp.71-75
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    • 2004
  • In non-selective frequency environment, it is difficult to take the advantage of path diversity. In the literature, some methods have been proposed to solve the issue. This paper presents a new method to obtain the resolvable path in Indoor Multi-carrier Code Division Multiple Access (MC-CDMA) system by using downlink beam forming. With the aid of downlink beamforming, the most reliable path is found and chosen for the communication link. The new approach is evaluated in term of bit error rate (BER) and power consumption. The simulation results show that the new approach can get better BER performance. However, the cost of BER improvement is a small degradation in power reservation.

Performance Analysis of CDMA-OFDM System via Cooperative Communication in Wireless Fading Environment

  • Jeong Hwi-Jae;Kong Hyung-Yun
    • Journal of electromagnetic engineering and science
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    • 제6권3호
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    • pp.176-181
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    • 2006
  • Signal distortion due to the path loss, shadow, and multi-path fading is very serious in radio channel. In this paper, we propose CDMA-OFDM cooperative communication system based on DFP(Decode and Forward Protocol) to overcome these phenomena using spread spectrum technique, orthogonal sub-carrier, and the space diversity. We simulated proposed system under Rayleigh flat fading channel environment. A variety of simulation results reveal the cooperation can provide performance gain of up to 12 dB over direct communications in ideal inter-user case at BER of $10^{-3}$. And we can also confirm variation of diversity effect as channel environment changes.