• 제목/요약/키워드: Time-varying fading channel

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극 천해 다중경로 페이딩 채널 특성과 전방오류 정정 코드의 성능 (Multipath Fading Channel Characterization and Performances of Forward Error Correction Codes in Very Shallow Water)

  • 배민자;설단단;박지현;윤종락
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제19권10호
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    • pp.2247-2255
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    • 2015
  • 극 천해 음향 통신 채널에서 수중 음향 통신 신호는 시변 다중 경로에 의해 주파수 선택적인 페이딩 신호로 관측된다. 이러한 특성으로 시간 및 주파수에 따라 심벌간의 간섭이 변화하고 수중 통신 시스템의 성능이 저하된다. 오류 정정 코드의 성능이 어떻게 극 천해 다중경로 페이딩의 통계적 특성과 관계되는지에 대한 연구는 전무하다. 본 연구에서는 다중경로 채널의 특성을 해석하고 2가지 전방 오류 정정 코드를 적용하여 극 천해 다중 경로 채널에서 이들의 성능을 비교하였다. 컨벌류션 코드와 Reed-Solomon 코드를 적용한 해상 실험 결과는 Reed-Solomon 코드가 주파수 선택적인 페이딩 채널에서 컨벌류션 코드 보다 우수함을 보였다.

On Practical Issue of Non-Orthogonal Multiple Access for 5G Mobile Communication

  • Chung, Kyuhyuk
    • International Journal of Internet, Broadcasting and Communication
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    • 제12권1호
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    • pp.67-72
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    • 2020
  • The fifth generation (5G) mobile communication has an impact on the human life over the whole world, nowadays, through the artificial intelligence (AI) and the internet of things (IoT). The low latency of the 5G new radio (NR) access is implemented by the state-of-the art technologies, such as non-orthogonal multiple access (NOMA). This paper investigates a practical issue that in NOMA, for the practical channel models, such as fading channel environments, the successive interference cancellation (SIC) should be performed on the stronger channel users with low power allocation. Only if the SIC is performed on the user with the stronger channel gain, NOMA performs better than orthogonal multiple access (OMA). Otherwise, NOMA performs worse than OMA. Such the superiority requirement can be easily implemented for the channel being static or slow varying, compared to the block interval time. However, most mobile channels experience fading. And symbol by symbol channel estimations and in turn each symbol time, selections of the SIC-performing user look infeasible in the practical environments. Then practically the block of symbols uses the single channel estimation, which is obtained by the training sequence at the head of the block. In this case, not all the symbol times the SIC is performed on the stronger channel user. Sometimes, we do perform the SIC on the weaker channel user; such cases, NOMA performs worse than OMA. Thus, we can say that by what percent NOMA is better than OMA. This paper calculates analytically the percentage by which NOMA performs better than OMA in the practical mobile communication systems. We show analytically that the percentage for NOMA being better than OMA is only the function of the ratio of the stronger channel gain variance to weaker. In result, not always, but almost time, NOMA could perform better than OMA.

등화기를 이용한 천해에서의 수중통신 (Communication Under the Shallow Water Using an Equalizer)

  • 윤병우;신윤기;성굉모
    • 한국음향학회지
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    • 제8권4호
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    • pp.13-22
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    • 1989
  • 수중 채널은 그 음향학적 특성상 물의 깊이, 온도 분포, 염분포 등의 환경적 특성과 수위의 경계조건, 표면 상해 등 지형적 조건들로 구성되는 시면 시스템(time varying system)으로 볼 수 있다. 특히 천해(shallow water)의 경우 물표면과 바닥이 하나의 도파관 구실을 하게되므로 multipath reflection으로 인한echo 현상이 심각하다. 따라서 천해에서의 수중 통신은, time varying multipath fading 특성의 수중 채널에 의해 왜곡된 음향 신호를 등화(equalizing)시키는 것이 수중 통신의 질을 높이는데 결정적이라 할 수 있다. 본 논문에서는 주파수 영역 적응 필터를 채택하여 Inverse modeling 기법으로 수중채널을 등화시키는 시스템을 제시하였으며 시뮬레이션으로 이들의 타당성을 조사하였다.

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시변 페이딩 채널에서 상관관계가 있는 안테나를 사용하는 DS-CDMA 통신 시스템을 위한 개선된 최대가능도 코드 타이밍 추정기 (Improved Code Timing Estimator for DS-CDMA Systems Using Correlated Antennas in Time-Varying Fading Channels)

  • 김상준;정봉식
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제10권5호
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    • pp.910-920
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    • 2006
  • 본 논문에서는 평탄 페이딩과 근거리/원거리 현상이 존재할 때 안테나 어레이를 사용하는 DS-CDMA 신호의 코드 타이밍을 추정하는 문제를 다루고자 한다. 페이딩 과정의 시변 페이딩 특성을 보다 잘 활용할 수 있도록 DS-CDMA 시스템에 대한 희망하는 사용자의 코드 타이밍을 추정하는 최대가능성 알고리즘을 유도한다. 코드 타이밍 추정기의 개발에 있어서 주어진 관찰 비트들을 포함하는 윈도우를 각각의 부-윈도우가 충분히 큰 길이를 갖도록 나눈다. 제안된 방법은 채널 페이딩의 일관성 시간과 연관된 똑같은 크기를 가지는 부-윈도우들을 이용한다. 또한 페이딩 속도를 추정하지 않고 충분히 긴 관찰 비트들을 두 개의 연속적 인 부-윈도우로 나누는 방법을 대안으로 제시한다. 알고리즘의 유도과정은 공간적으로 상관성이 있는 다중안테나를 바탕으로 한다. 공간적인 페이딩 상관성이 제안된 알고리즘의 동기 획득 및 평균 동기 획득 성능에 미치는 영향을 분석한다.

Gains Achieved by Symbol-by-Symbol Rate Adaptation on Error-Constrained Data Throughput over Fading Channels

  • Lee, Daniel C.;Tsaur, Lih-Feng
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제9권3호
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    • pp.213-218
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    • 2007
  • Methods for symbol-by-symbol channel feedback and adaptation of symbol durations have been recently proposed. In this paper, we quantitatively analyze the gain in error-constrained data throughput due to such an extremely rapid adaptation of symbol durations to fast-time-varying channels. The results show that a symbol-by-symbol adaptation can achieve a throughput gain by orders of magnitude over a frame-by-frame adaptation.

균일 및 주파수 선택적 페이딩에서 대역폭 효율의 적응 QAM 성능분석 (Performance Evaluation of Bandwidth Efficient Adaptive QAM Schemes in Flat and Frquency Selective Fading Channels)

  • 정연호
    • 한국통신학회논문지
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    • 제25권10A호
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    • pp.1473-1479
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    • 2000
  • This paper presents the performance evaluation of an adaptive QAM scheme under flat and frequency selective fading channels for indoor wireless communication systems. The QAM modulation is combined with differential encoding and the demodulation process is carried out noncoherently. The adaptation is performed by varying the modulation level of QAM, depending upon received signal strength. The adaptation mechanism allows a 2- or 3-bit increase or decrease at a time, if the channel condition is considered to be significantly good or bad. Simulation results show that the average number of bits per symbol (ABPS) for each symbol block transmitted over a flat fading channel is higher than 5.0 and the BER performance is better than 10^-4 for a SNR value higher than 30 dB. For frequency selective fading channels, an oversampling technique in the receiver was employed. The BER performance obtained for frequency selective fading channels is better than 10^-4 with a SNR value of 40 dB and ABPS is found to be approximately 5.5. Therefore, this scheme is very useful in that it provides both very high bandwidth efficiency and acceptable performance with moderate SNR values over flat and frequency selective fading channels. In addition, this scheme provides reduced receiver complexity by way of noncoherent detection.

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시변 수중 음향 채널에서 코드 분할 다중 접속 방식의 폐루프 전력 제어 기법 (Closed-Loop Power Control for Code Division Multiple Access in Time-Varying Underwater Acoustic Channel)

  • 서보민;조호신
    • 전자공학회논문지
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    • 제52권12호
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    • pp.32-40
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    • 2015
  • 코드 분할 다중 접속 기법은 주파수 선택적 페이딩과 다중 경로 페이딩에 강인할 뿐만 아니라 주파수 재사용 효율이 좋으므로 수중 환경에서의 유망한 매체 접속 제어 기법으로 많은 연구가 진행되고 있다. 본 논문에서는 시변 수중 음향 채널에서 코드 분할 다중 접속 방식의 폐루프 전력 제어 기법을 설계한다. 본 기법에서는 싱크 노드가 센서 노드로부터 수신한 패킷의 수신 전력을 바탕으로 시변하는 상향 링크를 분석하고 각 센서 노드의 경로 손실의 크기를 포함한 제어 패킷을 센서 노드로 전송한다. 센서 노드는 이를 바탕으로 전력 제어를 수행함으로써 시변 수중 채널에서 효율적인 전력 제어가 가능하다.

이동통신 시스템의 Time Varying 채널 환경에서 채널 등화에 관한 연구 (A Study on Channel Equalization in Time Varying Channels for Mobile Communication System)

  • 박노진;김동옥
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제10권1호
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    • pp.29-35
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    • 2006
  • 차세대 이동통신 시스템은 고속의 멀티미디어 데이터의 신뢰성있는 전송을 요구하고 다양한 전파환경에서 신뢰성 있는 음성, 데이터, 영상서비스 등의 다양한 서비스를 제공한다. 하지만 광대역 무선접속을 지원하는 다중접속기술은 CDMA(Direct Sequence Code Division Multiple Access) 시스템에서 시스템 성능을 저하시키는 심벌간 간섭(ISI) 혹은 다중접속간섭(MAI) 신호를 발생시킨다. 이러한 간섭 신호를 개선하기 위해 적응 블라인드 등화 방식을 사용하는데 적응 블라인드 등화 방식 중에서도 가장 많이 이용하는 Constant Modulus Algorithm(CMA)을 적절한 초기화 없이 사용하면 ill-convergence 현상이 나타난다. 본 논문에서는 채널의 효율을 높이기 위한 등화 방식으로 기존의 CMA 알고리듬을 이용한 새로운 블라인드 등화 방식을 제안하고, 이를 이동통신 시스템의 Time Varying Fading 채널환경에서 컴퓨터 모의실험 및 성능분석을 하였다. 따라서 Kalman 필터와 CMA를 결합한 새로운 등화기법은 자승 오차와 Eye-Pattern의 성능 비교를 통해 기존의 방법 보다 우수함을 확인할 수 있었다.

Linear Suppression of Intercarrier Interference in Time-Varying OFDM Systems: From the Viewpoint of Multiuser Detection

  • Li, Husheng
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제12권6호
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    • pp.605-615
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    • 2010
  • Intercarrier interference (ICI) in orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) systems, which causes substantial performance degradation in time-varying fading channels, is analyzed. An equivalent spreading code formulation is derived based on the analogy of OFDM and code division multiple access (CDMA) systems. Techniques as linear multiuser detection in CDMA systems are applied to suppress the ICI in OFDM systems. The performance of linear detection, measured using multiuser efficiency and asymptotic multiuser efficiency, is analyzed given the assumption of perfect channel state information (CSI), which serves as an upper bound for the performance of practical systems. For systems without CSI, time domain and frequency domain channel estimation based linear detectors are proposed. The performance gains and robustness of a linear minimum mean square error (LMMSE) filter over a traditional filter (TF) and matched filter (MF) in the high signal-to-noise ratio (SNR) regime are demonstrated with numerical simulation results.

퍼지 논리를 이용한 온라인 자기동조기능을 갖는 CDMA 셀룰러 시스템용 PID 전력제어기 (On-line self-tuning PID power controller using fuzzy logic for CDMA cellular systems)

  • 김상민;한진욱;김성중
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1997년도 한국자동제어학술회의논문집; 한국전력공사 서울연수원; 17-18 Oct. 1997
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    • pp.211-214
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    • 1997
  • This paper applies fuzzy self-tuning PID controller in DS/CDMA cellular system. Power control is essential in DS/CDMA to compensate for the differing received powers due to both the slowly varying long-term and fast varying short-term fading processes and co-channel interference. The controller proposed is adaptable for the variations of the system dynamics and especially for the variable time delay which exists in mobile radio systems. Accordingly the results is the smaller power control error, that is, the smaller average transmitting power of mobile compared with the conventional control schemes. Because interferences to the other mobiles are reduced, the capacity of CDMA can be increased.

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