• 제목/요약/키워드: Wireless fading channel

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고속 무선 통신을 위한 반복 복호 직렬 연쇄 시.공간 부호 (Serially Concatenated Space-Time Code using Iterative Decoding of High Data Rate Wireless Communication)

  • 김웅곤;구본진;양하영;강창언;홍대식
    • 한국통신학회논문지
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    • 제25권4A호
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    • pp.519-527
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    • 2000
  • 본 논문에서는 대역폭 효율적 고속전송이 가능한 직렬 인쇄 시·공간 부호(Serially Concatenated Space-Time Code; SCSTC)를 제안하고 성능을 분석한다. 제안된 직렬 연쇄 시·공간 부호와 외부의 컨볼루셔널 부호를 인터리버를 사용하여 직렬로 연결한 구조이다. 제안된 부호는 시·공간 부호의 장점인 고속전송 특성을 유지하면서 단점으로 낮은 BER 성능을 향상시킨다. 제안된 시스템의 성능은 기존의 대역폭 효율적 트렐리스 부호 방식인 직렬 연쇄 트렐리스 부호 변조(Serially Concatenated Trellis Coded Modulation; SCTCM) 및 병렬 연쇄 트렐리스 부호 변조(Turbo-Trellis Coded Modulation; Turbo-TCM)와 비교하였으며 이에 비해 향상된 BER 성능을 얻었다.

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무선 통신로에서 Trellis Coded Orthogonal MC/FH-CDMA 시스템의 성능 개선에 관한 연구 (A Study on the Performance Improvement of Trellis Coded Orthogonal MC/FH-CDMA System in Wireless Channel)

  • 이문승
    • 한국항행학회논문지
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    • 제5권1호
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    • pp.11-18
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    • 2001
  • 본 논문에서는 주파수 선택성 레일리 페이딩 통신로에서 주파수 호핑 패턴의 히트를 고려한 Orthogonal MC/FH-CDMA 통신 방식의 BER 성능을 평가하였고, TCM 기법을 적용하여 성능 개선 정도를 도출하였다. 성능 해석 결과, 캐리어 슬롯 수가 증가하면 심볼 시간에 대해 지연 시간차가 적어지기 때문에 오율 특성이 개선됨을 알 수 있었다. 그리고 호핑 패턴의 히트 때문에 큰 에러가 발생하고, 이 때문에 사용 캐리어 수를 많게 할 수 없어 직교화의 효과가 낮아짐을 알 수 있었다. 한편, TCM 기법을 적용하면 BER 성능이 약 $5{\times}10^{-2}$정도 개선됨을 알 수 있었고, 음성 QoS 조건 (BER = $10^{-3}$)을 만족시키기 위해서는 더욱 더 큰 S/N 비가 요구됨을 알 수 있었다.

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Performance analysis of SWIPT-assisted adaptive NOMA/OMA system with hardware impairments and imperfect CSI

  • Jing Guo;Jin Lu;Xianghui Wang;Lili Zhou
    • ETRI Journal
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    • 제45권2호
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    • pp.254-266
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    • 2023
  • This paper investigates the effect of hardware impairments (HIs) and imperfect channel state information (ICSI) on a SWIPT-assisted adaptive nonorthogonal multiple access (NOMA)/orthogonal multiple access (OMA) system over independent and nonidentical Rayleigh fading channels. In the NOMA mode, the energy-constrained near users act as a relay to improve the performance for the far users. The OMA transmission mode is adopted to avoid a complete outage when NOMA is infeasible. The best user selection scheme is considered to maximize the energy harvested and avoid error propagation. To characterize the performance of the proposed systems, closed-form and asymptotic expressions of the outage probability for both near and far users are studied. Moreover, exact and approximate expressions of the ergodic rate for near and far users are investigated. Simulation results are provided to verify our theoretical analysis and confirm the superiority of the proposed NOMA/OMA scheme in comparison with the conventional NOMA and OMA protocol with/without HIs and ICSI.

무선랜 환경에서 채널 단축 시간영역 등화기의 성능평가 (Performance Evaluation of Channel Shortening Time Domain Equalizer in Wireless LAN Environment)

  • 윤석현;유희정;이일구;전태현;이석규
    • 한국통신학회논문지
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    • 제31권3A호
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    • pp.240-248
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    • 2006
  • 본 연구에서는 OFDM을 사용하는 IEEE 802.11p WAVE 기본 spec를 목표로 기존 전송 포맷을 유지하면서 장거리 coverage에서의 feasibility에 대한 연구 및 이를 지원하기 위한 수신 알고리즘에 대한 연구를 수행한다. 특히, 넓은 coverage의 지원을 목적으로 할 때 큰 RMS 지연 확산에 의해 발생할 수 있는 ISI/ICI의 효과를 고려하여 채널 단축 시간영역 등화기(channel shortening TEQ)를 사용하는 수신 시스템을 구성하였고 기존 무선랜 규격에서 정의하는 프리앰블을 등화기 계수의 추정에 사용할 경우에 대해 시스템의 성능을 평가하였다. 이는 WAVE 환경에서 목표로 하는 확장된 coverage의 경계에서 RMS 지연 확산이 클 때 16QAM을 통한 서비스가 가능한가에 대한 부분적인 대답을 제공하기 위한 것으로 (1) 목표 채별 환경에서 어느 정도의 성능을 내기 위해 요구되는 TEQ 파라미터 분석, (2) 지수함수의 Power-delay profile을 갖는 채널에서의 PER 성능의 평가 등을 포함한다.

신뢰성 있는 무선 미디어 전송을 위한 네트워크 적응형 전송오류 제어 (Network-Adaptive Transport Error Control for Reliable Wireless Media Transmission)

  • 이철호;최정용;권영우;김종원;신지태;전동산;김재곤
    • 방송공학회논문지
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    • 제10권4호통권29호
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    • pp.548-556
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    • 2005
  • 무선 네트워크 환경은 채널의 페이딩 현상 및 채널 잡음으로 인해 다량의 패킷 손실 및 전송 지연의 변동이 유발되며 이는 스트리밍 미디어의 급격한 화질 열화를 발생시킨다. 이러한 채널 변동이 심한 무선 네트워크 환경에서 성공적으로 미디어를 전송하기 위해서는 유동적이고 네트워크에 적응적인 전송 기법이 필요하다. 따라서 본 논문에서는 무선 채널의 변동에 적응적이고 패킷 손실을 최소화하는 패킷 단위 interleaved FEC와 delay-constrained ARQ로 이루어진 응용계층 레벨에서의 네트워크적응형 전송오류 제어 기법을 제안한다. 또한 제안 기법을 포함한 각종 전송오류 제어 (혼합) 기법들을 검증하기 위해 시뮬레이션 툴을 개발하였다. 이를 통해 전송 계층에서의 전송오류 제어 성능을 확인하고, 전송되는 영상에 대한 객관적인 품질 평가를 진행한다. 진행된 시뮬레이션 결과를 통해 제안된 전송오류 제어 기법이 전송 계층에서의 전송오류 제어 성능을 향상시키며, 나아가서 전송되는 영상의 품질을 개선함을 확인한다.

무선 센서 네트워크와 퍼지모델을 이용한 이동로봇의 실내 위치인식과 주행 (Indoor Location Estimation and Navigation of Mobile Robots Based on Wireless Sensor Network and Fuzzy Modeling)

  • 김현종;강근택;이원창
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제18권2호
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    • pp.163-168
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    • 2008
  • 이동로봇의 위치인식과 이를 바탕으로 하는 주행시스템은 이동로봇 핵심기술 중의 하나이다. 무선 센서 네트워크는 저전력, 저가, 단순성 등이 주된 특징으로서 실내 위치인식 시스템의 응용에 있어서 많은 가능성을 지니고 있다. 본 논문에서는 ZigBee 기반 무선 센서 네트워크에 퍼지 모델링 방법을 사용하여 이동로봇의 실내 위치인식 알고리즘을 구현하여 이를 주행시스템에 적용하고자 한다. ZigBee 기반 센서 네트워크에서는 노드들 간의 거리를 인식하기 위해서 RSSI (Received Signal Strength Indication) 값을 이용하게 된다. 그러나 이 RSSI 값은 건물 주위 물체에 의해 왜곡되거나 반사되는 수신 신호의 특성에 의해 영향을 받게 된다. 따라서 정확한 거리 정보를 알아내기 위해서는 적절한 교정 방법이 필요하며, RSSI 값에 퍼지 모델링 기법을 이용하여 정확한 거리 정보를 추출하고자 한다. 또한 이 거리 정보를 바탕으로 동적 삼각측량법을 이용하여 이동로봇의 실내 위치를 효율적으로 인식하고 주변 상항 변화에 효과적으로 대처할 수 있는 주행 알고리즘을 개발하고자 한다.

MIMO 기법을 적용한 HDR-WPAN 시스템의 성능분석 (Performance Analysis of HDR-WPAN System with MIMO Techniques)

  • 한덕수;강철규;오창헌;조성준
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제10권8호
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    • pp.1502-1509
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    • 2006
  • 본 논문에서는 최근 홈 네트워크 기술로 관심을 받고 있는 IEEE 802.15.3 HDR-WPAN (High Data Rate-Wireless Personal Area Network) 시스템의 성능 및 용량 향상 방안으로 MIMO 기법을 적용하고 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 성능을 분석하였다. 특히, MIMO 기법 중 독립적인 각각의 부채널들에 서로 다른 데이터를 전송하여 전송률을 높이는 V-BLAST 기법을 적용하였다. HDR-WPAN 시스템의 TCM-64QAM 모드에서 V-BLAST 기법을 적용한 경우 최소 2개의 송수신 안테나를 사용하는 것으로도 대역폭 확장 없이 110Mbps 이상의 전송속도를 얻을 수 있었으며, 레일리 페이딩 채널에서 송신 안테나 2개, 수신 안테나 2개를 사용할 경우 약 $E_b/N_0=35dB$ (MMSE 알고리즘)에서 10-4의 BER 성능을 얻을 수 있었다. V-BLAST 기법을 적용한 HDR-WPAN 시스템은 수신단에서 복조 순서(ordering)를 결정하는 과정이 다소 복잡하지만 추가적인 대역폭 확장 없이 데이터 스트림을 다수의 안테나로 전송하여 전송 용량 및 성능을 높일 수 있었다.

다이버시티와 공간 다중화를 고려하여 선형 STBC를 사용한 OFDM 시스템 성능 분석 (Performance Evaluation for Linear Space-time Coded MIMO-OFDM System considering Diversity-Spatial Multiplexing)

  • 이해정;양청해;곽경섭
    • 한국통신학회논문지
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    • 제29권3A호
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    • pp.240-247
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    • 2004
  • OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식은 무선채널에서 고속으로 데이터 전송을 하고자 할 경우 다중경로에 의해 발생하는 심각한 주파수 선택적 페이딩 채널에 쉽게 대처할 수 있는 장점이 있어 다양한 고속 무선 통신시스템의 전송방식으로 채택되었다. 본 논문에서는 최근에 제안된 선형 시ㆍ공간 블록 코드와 OFDM 시스템을 결합한 선형 STBC-OFDM 시스템과 STBC-OFDM 시스템을 MIMO(Multi-Input Multi-Output) 채널 환경에서 성능 분석을 하였고 공간 다중화와 다이버시티 이득에 대한 성능을 연구하였다. 선형 시ㆍ공간 블록 코드는 송신 다이버시티와 총간 다중화를 위해 사용할 수 있을 뿐만 아니라, 그에 따른 공간 다이버시티와 시간 다이버시티 효과를 얻을 수 있다. 또한 OFDM과 결합함으로써 주파수 다이버시티 효과도 얻을 수 있다. 제안된 방식의 성능이 우수함을 보이기 위하여 모의 실험을 통하여 그 결과를 STBC-OFDM과 비교 분석한다.

무선 인지 시스템에서 협력 스펙트럼 센싱을 위한 최적화된 연판정 방식 (Optimal Soft Decision for Cooperative Spectrum Sensing in Cognitive Radio Systems)

  • 이소영;김진영
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제22권4호
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    • pp.423-429
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    • 2011
  • 협력 스펙트럼 센싱은 스펙트럼 센싱의 신뢰성 및 정확도를 높이기 위해 다수의 CR 기기들이 정보를 공유하여 면허 사용자를 검출하는 방식이다. 이때, CR 기기의 센싱 결과를 융합하는 방식에 따라 경판정 방식(hard decision method)과 연판정 방식(soft decision method)으로 구별할 수 있다. 본 논문은 면허 사용자와 CR 기기 사이의 거리에 따른 가중치가 적용된 결합 방식(Distance based Weight Combining: DWC)을 사용하여 에너지 검출기반 협력 스펙트럼 센싱을 제안하고, 이에 따른 분석 및 모의 실험 결과를 나타낸다. 면허 사용자의 신호는 OFDM 기반의 시스템을 가정하였으며, 면허 사용자와 CR 기기 사이의 무선 채널은 가우시안(Gaussian) 채널로 모델링하였다. 에너지 검출법을 위한 임계값은 각 채널의 SNR(Signal to Noise Ratio)에 따라 다르게 적용되었으며, 각 채널의 잡음 신호의 평균값으로 가정하였다. DWC를 적용한 협력 스펙트럼 센싱을 수행한 결과, 거리에 따라 다양한 검출 확률을 나타낸 단일 센싱에 비해 비교적 안정된 검출 확률을 나타내는 것으로 알 수 있었으며, 동일 이득 결합을 반영하여 협력 스펙트럼 센싱을 수행한 것보다 우수한 스펙트럼 센싱을 나타내었다.

Wi-Fi 네트워크를 위한 매체적응 MAC 프로토콜 (Link Adaptive MAC protocol for Wi-Fi)

  • 김병서;한세원;안홍영
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제9권3호
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    • pp.69-74
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    • 2009
  • 무선 채널은 유선 채널과 달리 시간적 공간적으로 지속적으로 변화하는 특성을 가지고 있으며 이는 네트워크의 성능 변화에도 많은 영향을 미치고 있다. 이러한 채널의 변화에 대응하여 네트워크의 성능을 향상하고자 하는 노력이 많이 이루어져 왔으며 이는 지역 통신으로 각광받고 있는 Wi-Fi도 예외는 아니다. 기존의 Wi-Fi 네트워크에서의 채널에 적응하여 역동적 속도 조절방식은 Flat-fading에 기반을 두어 이루어져 왔으나 대부분의 Wi-Fi 네트워크가 Indoor상황에서 이루어지기에 오히려 Frequency selective한 채널에 대응하는 방식의 속도 조절 방식이 요구되어지고 있다. 그러나 이러한 방식은 지속적으로 변화하는 채널에 적응하기에는 너무나 큰 overhead를 만들어 옴에 따라 적용되지 못하고 있었다. 본 논문에서는 각 sub-carrier별로 다양한 Rate를 적용할 수 있는 Layer-2 protocol을 제안한다. 제안된 프로토콜은 기존의 sub-carrier별 속도 조절시에 문제시 되는 overhead 의 증가문제를 단 한 개의 OFDM 심벌을 추가함으로써 혁신적으로 개선할 수 있었고 이를 통하여 네트워크의 성능 향상을 가져오게 되었다. 제안된 프로토콜은 simulation과정을 통하여 그 성능의 우월성을 입증하였다.

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