KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제10권10호
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pp.5049-5062
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2016
This paper analyzes the secrecy performance of an amplify-and-forward (AF) relay network, where a multi-antenna eavesdropper attempts to overhear the transmitted message from a multi-antenna source to a multi-antenna destination with a single antenna relay. Firstly, we derive the approximate analytical expressions for the secrecy outage probability (SOP) and average secrecy rate (ASR) of the relay network. Then, asymptotic expressions of SOP and ASR at high main-to-eavesdropper ratio (MER) are also provided to reveal the diversity gain of the secure communication. Finally, numerical results are given to verify the theoretical analysis and show the effect of the number of antennas in the considered relay network.
In this paper, we propose a new transmit diversity technique for multiple-input multiple-output (MIMO) systems to improve the link level performance of open-loop systems. By cyclically applying a predetermined set of preceding weight vectors, artificially induced fluctuation is created to achieve additional diversity gain in flat fading channels. To design the set of the precoding vectors, we exploit the knowledge on the distribution of near optimum Preceding vectors observed in a beamforming scheme based on the rotation transformations. Simulation results demonstrate that the proposed open-loop diversity scheme with an arbitrary number of transmit antennas achieves a full diversity gain with computational complexity comparable to a single-input single-output (SISO) system.
본 논문에서는 인체부착형 Headset MIMO(Multiple-Input Multiple-Output) 안테나를 제안하고, 인체의 영향을 고려한 안테나 성능과 인체에 미칠 수 있는 영향에 대한 분석을 하였다. 제안된 MIMO 안테나는 접지면 위에 PIFA(planar inverted-F antenna) 형태의 두 안테나와 격리도 특성 개선을 위하여 안테나 사이에 위치한 isolator로 구성되어 있다. 근거리장에 인체가 존재할 때 안테나에 미치는 영향을 분석하기 위하여 시뮬레이션을 수행하고, 팬텀을 이용하여 시뮬레이션과 측정을 하였다. 측정 결과, MIMO 안테나의 성능을 평가하는 파라미터 중 하나인 상관 계수(Envelope Correlation Coefficient: ECC)는 ISM 대역에서 0.1 이하의 값을 가지므로 제안된 MIMO 안테나의 diversity 성능이 우수함을 입증하였다. 또한, 측정된 SAR(Specific Absorption Rate) 값은 공급전력 250 mW에서 안테나 1, 2 각각 0.575, 0.571 W/kg이었다. 이는 1 g 평균 전자파 흡수율을 1.6 W/kg으로 제한한 FCC의 지침을 초과하지 않음을 알 수 있다. 따라서 제안된 인체부착형 Headset MIMO 안테나는 실용이 가능할 것으로 기대된다.
The first three zoeal stages of fat-handed snapping shrimp Synalpheus tumodomanus (Paulson, 1875) are described and illustrated in detail based on laboratory-reared material. Morphological comparison is made with previous description of S. tumidomanus from Indian waters. Three segmented scale of the antenna and the length of the endopod of antenna readily distinguish the first zoeas of S. tumidomanus from those of S. neomeris, the other known species of the genus Synalpheus from Korea.
본 논문에서는 실내 전파 환경에서의 편파 다이버시티와 공간 다이버시티의 성능을 분석하기 위하여 영상 법을 기본으로 한 3차원 광선 추적법을 이용하였다. 본 모텔링은 선호강도 뿐만 아니라 채널의 페이딩 특성 을 예측할 수 있기 때문에 편파 및 공간 다이버시티 기법의 성능을 분석하는데 이용될 수 있다. 측정과 시율 레이션 결과로부터 편파 및 공간 다이버시티가 실내 무선 통선 채널의 성능을 향상시킬 수 있음을 확인하였 고, 특히 지향성 안테나를 이용한 편파 다이버시티를 제안하여 기존의 다이폴 안테나를 이용하는 다이버시티 기볍보다 우수한 성능을 가짐을 보였다.
WAVE (Wireless Access in Vehicular Environments) 통신은 차량이 주행하면서 도로 인프라 및 다른 차량과 상호 통신하며 교통정보 및 서비스를 교환 및 공유하는 정보통신 융합 시스템인 국내 C-ITS (Cooperative-Intelligent Transportation System)의 핵심적인 기술이다. 본 논문에서는 고속도로에서의 WAVE 통신에 있어서 통신거리에 따라 통신성능이 현저히 떨어지는 null 점의 발생 위치를 분석하기 위하여 two-ray 지면 반사 모델을 사용하여 down-fade와 up-fade가 발생하는 위치를 수식으로 정의하였으며 실제 고속도로 LOS (Line Of Sight) 환경에서 WAVE 통신 장치를 사용한 RSSI (Receiver Signal Strength Indicator) 값 측정 실험결과와 비교 검증하였다. 또한, down-fade 발생의 문제점을 개선하기 위하여 수신 안테나 다이버시티 기능을 적용한 WAVE 통신 보드를 구현하고 실험을 통해 수신 성능이 개선되는 것을 확인하였다.
본 논문은 차등공간변조(DSM)를 위한 안테나 인덱스 순열들의 그레이 코드 오더를 제안한다. 실행하기 위해서 계산 복잡도(Computational complexity)와 사전 편찬식 오더를 사용하는 기존 DSM 이 둘의 유사성을 도출한 Trotter-Johnson의 유명한 Ranking & Unranking 알고리즘들을 차용했다. 사전 편찬식 오더를 넘어선 그레이코드로 얻어낸 신호 대비 잡음비는 시뮬레이션들을 통해 성능이 분석되었다. 그레이 코딩 프레임워크를 기초로, 그레이 코드 오더에 속한 완전 순열들의 예상되지 않는 위치들에서 직접적으로 선택된 액티브 안테나 지수들의 순열들이 있는 인터섹티드 그레이 코드(I-code) 오더로 명칭된 다양성-강화 기법를 제안한다. 분석과 시뮬레이션들에서, I-Gray 코드 오더가 그레이 코드 오더에 대한 추가적인 다이버시티 차수를 만들어 내 성능이 우수했다.
본 논문에서는 Beyond 3G 시스템에서 연구되고 있는 OFCDM 시스템에서 터보 코드화되고 클러스터링된 신호의 주파수 다이버시티 이득을 최대화하는 것을 목적으로 한다. 즉, OFCDM시스템은 OFDM과 달리 주파수 영역확산을 하기 때문에 확산 후의 통일 심볼들을 여러 개의 안테나와 같은 안테나에 적절히 할당함으로써 통일 심볼간의 페이딩을 거친 수신 신호의 무상관 특성을 최대화함으로써 주파수 다이버시티 이득을 최대화할 수 있다. 제안된 최적의 방식은 STA-OFCDM에 비해서는 낮은 지연 확산(${\sigma}=0.02{\mu}sec$)에서 4dB 성능 향상이 있고 높은 지연 확산(${\sigma}=0.3{\mu}sec$)에서는 2.5dB가량의 성능 향상되었다. 또한 제안된 최적화 방식을 부반송파 재배열(SR: subcarrier rearrange)을 가진 STA-OFCDM과 비교하면 $10^{-3}$의 요구되는 BER에서 클러스터링에 의해 주파수 다이버시티 이득을 극대화함으로써 지연 확산과 상관없이 2dB정도의 성능 향상을 시킬 수 있었다. 또한 제안된 최적화 방식은 어떤 대역폭 확장이나 수신기로부터 송신기로의 피드백이나 기존의 클러스터링 방식에 비해 더 많은 복잡도를 요구하지 않는다.
본 논문에서는 ESPAR 안테나를 사용하여 다이버시티 이득을 얻기 위한 수신기를 제안한다. 수신 신호의 방향이 추정될 경우 추정된 신호의 각에 근접하는 빔을 OFDM 심볼 주기 동안 순차적으로 형성하여 수신함으로써 다이버시티 이득을 얻는다. 제안하는 수신기는 다이버시티 이득을 얻기 위해 단 1개의 RF 체인을 사용한다. 그러나 이러한 방법으로 빔의 방향을 바꾸면서 신호를 수신 할 경우 신호의 스펙트럼이 확장되어 ICI(inter-channel interference)가 발생된다. 이러한 ICI는 주파수 영역의 등화기를 이용하여 등화 할 수 있다. 시뮬레이션 결과, 추정 된 DoA가 $60^{\circ}$, $120^{\circ}$일 때 OFDM 심볼 주기 동안 $60^{\circ}$의 빔과 $120^{\circ}$의 빔을 순차적으로 형성하여 신호를 수신한 결과 다이버시티 성능을 얻을 수 있는 것을 확인하였다.
본 논문에서는 변복조(modulation/demodulation) 기능을 수행하는 스마트 안테나 기지국용 채널카드(channel card)를 실제 하드웨어로 구현하였다. 구현된 채널카드(channel card)는 우선적으로 각 구성 모듈의 기능 및 성능을 확인하였고, 완성된 채널카드를 스마트 안테나 시스템에 장착해 실제 필드 시험을 수행하여 성능을 확인하였다. 본 논문에서는 다중경로 페이딩이 존재하는 CDMA2000 1X 환경에서 채널카드의 성능을 필드 실험을 통해서 분석한 결과, DOA(Direction Of Arrival) 방향으로 정확한 빔패턴이 형성되는 것을 확인하였고, 채널카드가 내장된 스마트 안테나 시스템이 기존의 2안테나 다이버시티 시스템보다 FER(Frame Error Rate)이 5∼8배정도 우수하다는 것을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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