• 제목/요약/키워드: Rayleigh channels

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Channel Fading Effect Analysis on Diffusion Cooperation Strategies over Adaptive Networks

  • Yang, Jie;Mostafapour, Ehsan;Aminfar, Amir;Wang, Jie;Huang, Hao;Akhbari, Afsaneh;Ghobadi, Changiz;Gui, Guan
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제13권1호
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    • pp.172-185
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    • 2019
  • In this paper, we investigate the performance of the diffusion adaptation strategies for parameter estimation in wireless adaptive networks, where the nodes exchange information over noisy and fading wireless channels. This paper shows the differences between the effect of Rayleigh and Rician fading over wireless adaptive networks and proves that the Rician fading is a more practical model in such kinds of networks. Simulation results imply that the effect of Rayleigh fading is more degrading for the estimation process than Rician fading. Also, the simulation results show the performance of adapt then combine (ATC) diffusion algorithm is better than the combine then adapt (CTA) algorithm by merely considering noise in wireless channels. While the performance of CTA prevails ATC over the wireless adaptive network in the presence of noise plus channel fading.

Interference Cancellation Scheme for Three-hop Cooperative Relay Networks

  • Zhang, Yinghua;Wang, Lei;Liu, Jian;Peng, Yunfeng
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제13권9호
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    • pp.4446-4462
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    • 2019
  • In this paper, we focus on interference cancellation for three-hop cognitive radio networks (CRNs) over Rayleigh fading channels. In CRNs, secondary users (SUs) are allowed to opportunistically utilize the licensed spectrum during the idle time of primary users (PUs) to achieve spectrum sharing. However, the SUs maybe power constrained to avoid interference and cover a very short transmission range. We here propose an interference cancellation scheme (ICS) for three-hop CRNs to prolong the transmission range of SUs and improve their transmission efficiency. In the proposed scheme, a flexible transmission protocol is adopted to cancel the interference at both secondary relays and destinations at the same time. And a closed-form expression for the secondary outage probability over Rayleigh fading channels is derived to measure the system performance. Simulation results show that the proposed scheme can significantly reduce the secondary outage probability and increase the secondary diversity in comparison with the traditional cases.

Generalized Distributed Multiple Turbo Coded Cooperative Differential Spatial Modulation

  • Jiangli Zeng;Sanya Liu;Hui Wang
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제17권3호
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    • pp.999-1021
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    • 2023
  • Differential spatial modulation uses the antenna index to transmit information, which improves the spectral efficiency, and completely bypasses any channel side information in the recommended setting. A generalized distributed multiple turbo coded-cooperative differential spatial modulation based on distributed multiple turbo code is put forward and its performances in Rayleigh fading channels is analyzed. The generalized distributed multiple turbo coded-cooperative differential spatial modulation scheme is a coded-cooperation communication scheme, in which we proposed a new joint parallel iterative decoding method. Moreover, the code matched interleaver is considered to be the best choice for the generalized multiple turbo coded-cooperative differential spatial modulation schemes, which is the key factor of turbo code. Monte Carlo simulated results show that the proposed cooperative differential spatial modulation scheme is better than the corresponding non-cooperative scheme over Rayleigh fading channels in multiple input and output communication system under the same conditions. In addition, the simulation results show that the code matched interleaver scheme gets a better diversity gain as compared to the random interleaver.

레일리 페이딩 채널에서 Multi-Carrier DS-CDMA 시스템의 Throughput 해석 (Throughput Analysis of Multi-Carrier DS-CDMA System in Rayleigh Fading Channels)

  • 김영철;노재성;강희조;조성준
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제5권6호
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    • pp.1066-1072
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    • 2001
  • 본 논문에서는 다중경로 레일리 페이딩 채널에서의 슬롯 ALOHA 광대역 DS-CDMA 시스템과 슬롯 ALOHA Multi-Carrier DS-CDMA 시스템의 throughput을 유도하였다. 다중경로 레일리 페이딩 채널을 빠른(fast) 페이딩과 느린(slow) 페이딩 채널로 구분하고, 이를 광대역 DS-CDMA 시스템과 Multi-Carrier DS-CDMA 시스템에서 패킷 길이 (N$_{d}$)에 따라 비교, 검토하였다. 그 결과, Multi-Carrier DS-CDMA 시스템은 통일한 대역폭을 사용하는 광대역 DS-CDMA 보다 시스템 용량은 감소하였으나 시스템의 throughput 면에서 보다 좋음을 알 수 있었다. 또한 빠른 레일리 페이딩 채널에서는 Multi-Carrier DS-CDMA 보다 시스템의 패킷 길이를 소형화하여 전송함으로서 throughput을 높이는 것이 효과적이며, 느린 레일리 페이딩 환경에서는 Multi-Carrier DS-CDMA 시스템의 시스템 용량을 증가시키거나, 패킷 길이를 적정하게 길게 하는 것이 효과적이다.

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레일리 페이딩 채널에서 Multi-Carrier DS-CDMA 시스템의 Throughput 해석 (Throughput Analysis of Multi-Carrier DS-CDMA System in Rayleigh Fading Channels)

  • 김영철;노재성;강희조;조성준
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2001년도 추계종합학술대회
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    • pp.675-679
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    • 2001
  • 본 논문에서는 다중경로 레일리 페이딩 채널에서의 슬롯 ALOHA 광대역 DS-CDMA 시스템과 슬롯 ALOHA Multi-Carrier DS-CDMA 시스템의 throughput을 유도하였다. 다중경로 레일리 페이딩 채널을 빠른 (fast) 페이딩과 느린 (slow) 페이딩 채널로 구분하고, 이를 광대역 DS-CDMA 시스템과 Multi-Carrier DS-CDMA 시스템에서 패킷 길이 (N$_{d}$ 에 따라 비교, 검토하였다. 그 결과, Multi-Carrier DS-CDMA 시스템은 동일한 대역폭을 사용하는 광대역 DS-CDMA 보다 시스템 용량은 감소하였으나 시스템의 throughput 면에서 보다 좋음을 알 수 있었다. 또한 빠른 레일리 페이딩 채널에서는 Multi-Carrier DS-CDMA 시스템의 패킷 길이를 소형화하여 전송함으로서 throughput을 높이는 것이 효과적이며, 느린 레일리 페이딩 환경에서는 Multi-Carrier DS-CDMA 시스템의 시스템 용량을 증가시키거나, 패킷 길이를 적정하게 길게 하는 것이 효과적이다.

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레일레이 페이딩 채널을 고려한 듀얼 홉 디코딩 후 전달 중계 시스템에서 부분 중계 노드 선택 기법의 정확한 비트 오차율 분석 (Exact Bit Error Rate Analysis of Partial Relay Selection in Dual-Hop Decode-and-Forward Relaying Systems over Rayleigh Fading Channels)

  • 이상준;이인호
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제18권1호
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    • pp.42-49
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    • 2014
  • 듀얼 홉 시스템에서 기존의 두 홉에 대한 채널 정보를 이용하여 가장 좋은 성능을 나타내는 중계 노드 선택 기법은 채널 피드백을 위한 자원의 소모가 크다. 본 논문에서는 듀얼 홉 디코딩 후 전달 중계 시스템에서 첫 번째 홉에 대한 채널 정보만을 필요로 하는 부분 중계 노드 선택 기법을 이용하여 정확한 평균 비트 오차율을 분석한다. 이 때, 독립적인 레일레이 페이딩 채널을 가정하여 M-ary QAM에 대한 정확한 비트 오차율의 표현식을 유도한다. 또한, 수치적 결과를 통해 두 홉에 대한 채널 정보를 이용하여 가장 좋은 성능을 나타내는 중계 노드 선택 기법과 부분 중계 노드 선택 기법에 대한 성능을 비교한다. 여기서, 중계 노드의 수와 첫 번째 홉과 두 번째 홉 간 평균 채널 전력비를 다양하게 가정하여 평균 비트 오차율을 분석한다.

레일레이 페이딩 채널에서 고정적 다중사용자 중첩 전송에 대한 심벌 오차율 성능 분석 (Symbol Error Rate Analysis for Fixed Multi-User Superposition Transmission in Rayleigh Fading Channels)

  • 이인호
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제22권10호
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    • pp.1379-1385
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    • 2018
  • 기존의 다중사용자 중첩 전송은 순시 채널 전력의 조건에 따라 데이터 심벌의 전력 할당 계수와 사용자별 수신 신호 처리 방법을 결정한다. 그러나 순시 채널 전력의 이용은 시스템의 복잡도를 증가시킬 수 있기 때문에 본 논문에서는 평균 채널 전력을 이용하는 고정적 다중사용자 중첩 전송을 고려한다. 고정적 다중사용자 중첩 전송 기법은 시간에 따라 느리게 변화하는 평균 채널 전력의 조건을 기반으로 데이터 심벌의 전력 할당 계수와 사용자별 수신 신호 처리 방법을 결정하기 때문에 시스템 복잡도를 감소시킬 수 있다. 본 논문에서는 고정적 다중사용자 중첩 전송에 대한 평균 심벌 오차율을 분석한다. 특히, 레일레이 페이딩 채널을 가정하여 M-ary 직교 진폭 변조에 대한 평균 심벌 오차율의 표현식을 유도한다. 또한, 수치적 결과를 통하여 열악한 채널 환경에 있는 사용자에서 고정적 다중사용자 중첩전송과 기존의 다중사용자 중첩 전송의 평균 심벌 오차율 성능이 유사함을 보였다.

레일리 페이딩 채널에서 파일럿 기법과 LDPC 코딩이 적용된 COFDM-CDMA의 성능 분석 (Performance of pilot-assisted coded-OFDM-CDMA using low-density parity-check coding in Rayleigh fading channels)

  • 안영신;최재호
    • 한국통신학회논문지
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    • 제28권5C호
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    • pp.532-538
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    • 2003
  • 본 논문에서는 다중 경로 이동통신 환경에서 LDPC 코드를 COFDM-CDMA에 적용하는 기법을 제안한다. LDPC 코드는 부호화율이 증가함에 따라 AWGN 채널이나 플랫 페이딩 채널에서는 우수한 복호화 성능을 나타내지만 수신 신호의 품질이 상대적으로 열악한 다중 경로 페이딩 채널의 경우에서는 LDPC 코딩의 성능 또한 상대적으로 저하된다. SNR이 16 ㏈ 이하인 다중 경로 이동통신 환경에서 부호화율이 1:3 이하인 LDPC 코드의 복호 기능을 만분의 일 이차의 BER로 낮추기 위해서는 LDPC 코드의 패리티 정보와 함께 COFDM-CDMA 수신기의 등화기 탭 값 갱신을 위한 채널 추정 파일럿 정보를 전송 심벌에 포함시켜야 한다. 예를 들어, 일반적인 1:3 LDPC 코드로 부호화된 전송 심벌의 데이터와 패리티의 비율이 1:3이라면 제안한 방식의 LDPC 채널 부호화기는 데이터, 패리티 및 파일럿의 비율이 1:2:1이 된다. 전송 심벌에 포함되는 파일럿 정보는 채널 추정 및 등화기 탭 값 갱신에 사용될 뿐 만 아니라 이 정보를 패리티 정보와 함께 LDPC 코드의 복호화에도 사용함으로써 동일한 데이터 전송율에서 1:3, LDPC 코드보다 더 우수한 성능을 얻을 수 있다. 다중 경로 레일리 페이딩 채널 환경에서 제안한 기법을 COFDM-CDMA 시스템에 적용하여 그 성능을 분석한 결과, 제안한 방식의 성능이 순수한 LDPC 코드를 적용한 시스템에 비하여 SRN 대 BER 측면에서 더 우수한 성능을 나타냄을 확인하였다.

Performance of M-ary PPM UWB Radio in Fading Channels

  • Mohammed, Abdel-Hafez;Alagoz, Fatih;Hamalainen, Matti
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제5권4호
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    • pp.365-373
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    • 2003
  • This paper investigates the performance of M-ary pulse position modulation (PPM) multiuser ultra-wideband (UWB) communication systems in terms of symbol error rate (SER) over fading and additive white Gaussian noise (AWGN) channel. Based on Gaussian approximation for the multiple access interference, an expression for the signal-to-noise ratio (SNR) is derived for the UWB system. This expression is used to derive exact SER expressions for coherent UWB receivers. The effect of pulse selection on the SER of multiuser UWB system is studied. In addition to rectangular pulse, the 2nd derivative Gaussian waveform and Rayleigh pulses were considered. We show that the system capacity and/or SER performance can be significantly increased by using the monocycle pulse in fading channels.

페이딩 디스퍼시브 채널에서 DS/SS DPSK 통신 시스템의 성능 분석 (Performacne Analysis of DS/SS DPSK Communication Systems over Fading Dispersive Channels)

  • 김기준;강병권;황금찬
    • 한국통신학회논문지
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    • 제18권7호
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    • pp.959-969
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    • 1993
  • 본 논문에서는 페이딩 디스퍼시브 채널에서 시간 및 주락수축상에서의 확산 현상을 고려하여 DS/SS DPSK 통신 시스템의 성능을 분석하었다. WSSUS 채널 모델을 이용하여 채널의 시간과 주파수축상의확산 현상의 정도를 각각 다중 경로 확산량과 도플러 확산량으로 표현하고, DS/SS DPSK 통신의 오율을 채널과 시스템의 파라메터에 대한 식으로 유도하였다. 또한, 계산을 보다 간단히 하기 위하여 주파수축 확산 현상에 대하여 근사적 계산 방법을 제시하고, 이 근사화식을 이용하여 레일리 및 라이시안 페이딩 채널에서 DS/SS DPSK통신 시스템의 오율 특성을 칩 수의 변화에 따라 비교분석하였다.

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