• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
• /
• 제13권4호
• /
• pp.1961-1974
• /
• 2019

In this letter, a harmonic-mean-based dual-antenna selection scheme at relay node is proposed in two-way relaying networks (TWRNs). With well-designed distributed orthogonal concatenated Alamouti space-time block code (STBC), a dual-antenna selection problem based on the instantaneous achievable sum-rate criterion is formulated. We propose a low-complexity selection algorithm based on the harmonic-mean criterion with linearly complexity $O(N_R)$ rather than the directly exhaustive search with complexity $O(N^2_R)$. From the analysis of network outage performance, we show that the asymptotic diversity gain function of the proposed scheme achieves as $1/{\rho}{^{N_R-1}}$, which demonstrates one degree loss of diversity order compared with the full diversity. This slight performance gap is mainly caused by sacrificing some dual-antenna selection freedom to reduce the algorithm complexity. In addition, our proposed scheme can obtain an extra coding gain because of the combination of the well-designed orthogonal concatenated Alamouti STBC and the corresponding dual-antenna selection algorithm. Compared with the common-used selection algorithms in the state of the art, the proposed scheme can achieve the best performance, which is validated by numerical simulations.

• Journal of Information Processing Systems
• /
• 제13권5호
• /
• pp.1071-1088
• /
• 2017

For dual-hop multiple-input multiple-output (MIMO) decode-and-forward relaying systems, we propose a selective relaying scheme that uses orthogonal space-time block code (OSTBC) and transmit antenna selection with maximal-ratio combining (TAS/MRC) or vice versa at the first and second hops, respectively. The aim is to achieve an asymptotically identical performance to the dual-hop relaying system with only TAS/MRC, while requiring lower feedback overhead. In particular, we give the selection criteria based on the antenna configurations and the average channel powers for the first and second hops, assuming Rayleigh fading channels. Also, the numerical results are shown for the outage performance comparison between the dual-hop DF relaying systems with the proposed scheme, only TAS/MRC, and only OSTBC.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제30권9A호
• /
• pp.788-794
• /
• 2005

In this paper, we focus on the potential of dual polarized antennas in mobile system. thus, this paper designs exact dual polarized channel with Spatial Channel Model (SCM) and investigates the performance for certain environment. Using proposed the channel model; we know estimates of the channel capacity as a function of cross polarization discrimination (XPD) and spatial fading correlation. It is important that the MIMO channel matrix consists of Kronecker product dividable spatial and polarized channel. Through the channel characteristics, we propose an algorithm for the adaptation of transmit antenna configuration to time varying propagation environments. The optimal active transmit antenna subset is determined with equal power allocated to the active transmit antennas, assuming no feedback information on types of the selected antennas. We first consider a heuristic decision strategy in which the optimal active transmit antenna subset and its system capacity are determined such that the transmission data rate is maximized among all possible types. This paper then proposes singular values decision procedure consisting of Kronecker product with spatial and polarize channel. This method of singular value decision, which the first channel environments is determined using singular values of spatial channel part which is made of environment parameters and distance between antennas. level of correlation. Then we will select antenna which have various polarization type. After spatial channel structure is decided, we contact polarization types which have considerable cases It is note that the proposed algorithms and analysis of dual polarized channel using SCM (Spatial Channel Model) optimize channel capacity and reduce the number of transmit antenna selection compare to heuristic method which has considerable 100 cases.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
• /
• 제10권8호
• /
• pp.3585-3601
• /
• 2016

The error rate performance of circularly distributed antenna system is studied over Nakagami-m fading channels, where a dual-channel receiver is employed for the quadrature phase shift keying signals detection. To mitigate the Co-Channel Interference (CCI) caused by the adjacent cells and to save the transmit power, this work presents remote antenna unit selection transmission based on the best channel quality and the maximized path-loss, respectively. The commonly used Gaussian and Q-function approximation method in which the CCI and the noise are assumed to be Gaussian distributed fails to depict the precise system performance according to the central limit theory. To this end, this work treats the CCI as a random variable with random variance. Since the in-phase and the quadrature components of the CCI are correlated over Nakagami-m fading channels, the dependency between the in-phase and the quadrature components is also considered for the error rate analysis. For the special case of Rayleigh fading in which the dependency between the in-phase and the quadrature components can be ignored, the closed-form error rate expressions are derived. Numerical results validate the accuracy of the theoretical analysis, and a comparison among different transmission schemes is also performed.

• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제17권10호
• /
• pp.2259-2264
• /
• 2013

본 논문에서는 듀얼 홉 multiple-input multiple-output(MIMO) 중계 시스템에서 직교시공간블록코드 전송과 송신안테나 선택 전송을 선택적으로 이용하는 선택적 MIMO 전송 기술을 제안한다. 독립적인 레일레이 페이딩 채널을 가정하여 선택적 MIMO 전송 기술 기반의 디코딩 후 전달 중계 시스템에 대한 아웃티지 확률을 분석하고, 수치적 결과를 통해 직교시공간블록코드 전송 또는 송신안테나 선택 전송을 모든 홉에서 동일하게 이용하는 기존 시스템과 아웃티지 성능을 비교한다. 또한, 성능 비교를 통해 제안 기술이 아웃티지 성능의 저하 없이 시스템 오버헤드를 감소시킬 수 있음을 보인다.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제31권6B호
• /
• pp.517-526
• /
• 2006

본 논문에서는 가상 셀(Virtual Cell)이라는 새로운 개념을 도입하여 사용자의 움직임에 따라 셀(Cell)이 동적으로 바뀌어서 핸드오프의 문제가 없으며, 사용자 간, 셀 간에 야기되는 간섭을 모니터링 할 수 있고 또한 상호 간섭을 최소화하도록 제어할 수 있어서 기존 셀룰라 시스템이 안고 있는 간섭 문제를 효과적으로 극복할 수 있는 분산무선통신시스템에 관하여 소개한다. 그리고 이러한 분산무선시스템을 기반으로 하여 사용자 통신의 링크 품질을 지속적으로 유지하면서 용량을 향상시키고자 하는 Dual Virtual Cell(DVC) 개념과 운용 방안을 제안하였다. DVC 시스템은 단말의 실제 트래픽을 위한 Active Virtual Cell 외에, 사용자 통신의 다음 시점의 도달 범위 예측과 사용자 무선링크의 품질저하 및 단절을 방지하기 위한 후보군의 분산안테나들의 집합인 Candidate Virtual Cell을 도입하여 이러한 이중구조의 가상 셀을 동시에 관리함으로써, 채널정보 획득에 대한 단말의 부담을 줄이고 채널추정정보에 대한 시간지연과 단말의 이동으로 인한 무선링크 단절 및 품질 저하를 방지하며 신속한 통신채널 변경을 지원할 수 있다. 제안하는 시스템에서는 DVC의 안테나 구성을 위하여 안테나 선택기법을 이용하고 있으며, 시스템 오차 확률 개선을 위하여 Space-Time Trellis Code를 도입하였다.

• 한국전자파학회논문지
• /
• 제17권12호
• /
• pp.1224-1230
• /
• 2006

본 논문에서는 제한된 피드백 정보를 사용하는 공간 다중화 시스템을 위한 preceding 기법을 제안하였다. 제안하는 precoding 기법은 unitary 행렬로 구성된 precoder 코드북내에서 preceding 행렬의 선택 정보를 송신단에 전달하는 장구간 피드백과 선택된 unitary 행렬의 열 벡터 중 전송체 사용될 열 벡터 정보를 송신단에 전달하는 단구간 피드백을 이용한다. 또한, zero-forcing 수신기를 사용하는 $2{\times}2$ MIMO 시스템에 대해 평균 throughput을 최대화하는 precoder 코드북을 디자인하였다. 모의 실험 결과에 따르면 제안된 기법은 몇 비트의 장구간 피드백 정보를 추가함으로써 평균 SNR이 20 dB인 환경에서 멀티모드 안테나 선택 기술이나 멀티모드 기저 선택 기술에 비해 throughput 성능이 각각 11.2 %, 5.1 % 증가한다.

• 한국멀티미디어학회논문지
• /
• 제21권4호
• /
• pp.493-498
• /
• 2018

In this paper, we provide the performance analyses of a dual-hop amplify-and-forward(AF) relay transmission composed of asymmetric radio-frequence(RF) and free-space optical(FSO) links. In the mixed RF/FSO system, a relay is equipped with two receive antennas for RF signals and one additional transmit antenna for FSO signals. In order to improve a performance of RF link, a switch-and-stay (SSC) diversity technique is applied at the relay which can provide a proper link performance with a low complexity. Specifically, we offer the performance analyses of the proposed system in terms of outage probability and secrecy outage probability. In numerical examples, we compare the system performances with no diversity and selection combining systems and verify our analytical results via computer-based Monte-Carlo simulations.

• 한국전자파학회논문지
• /
• 제25권1호
• /
• pp.10-18
• /
• 2014

새로운 주파수 가변 이중 대역 안테나를 제안한다. 기존의 기판집적형 도파관(SIW: Substrate-Integrated Waveguide)에 비하여 1/8 크기를 갖는, 전기적으로 작은 1/8차 기판집적형 도파관(EMSIW: Eighth-Mode Substrate-Integrated Waveguide) 공진기 구조를 이용하여 전기적으로 작은 크기의 안테나를 설계하였다. 설계한 EMSIW 안테나 표면에 상보적 분할 링 공진기(CSRR: Complementary Split Ring Resonator) 구조를 추가적으로 탑재하여 이중 대역에서 동작할 수 있게 하였다. EMSIW와 CSRR 구조는 각각 1.575 GHz(GPS), 2.4 GHz 대역(WLAN) 주파수 대역을 만족시킬 수 있어 이중 공진 특성을 만족하였다. 기본적으로 CSRR은 대역폭이 좁기 때문에 Varactor 다이오드를 탑재시켜 주파수를 2.4 GHz에서 2.5 GHz까지 연속적으로 가변할 수 있게 하였다. 그에 따라 WLAN 표준에서 사용하고 있는 채널 선택 기능 또한 구현할 수 있다. Varactor 다이오드에 따라 EMSIW의 공진은 독립적으로 고정되어 GPS 주파수 수신을 안정적으로 유지할 수 있도록 설계하였다. 결과적으로 DC 바이어스 전압을 11.4 V에서 30 V로 변경함에 따라 GPS 대역 주파수는 고정되어 있고, WLAN 대역의 공진 주파수가 2.38 GHz에서 2.5 GHz까지 연속적으로 변화한다. 시뮬레이션, 측정값 사이에 반사 손실, 방사 패턴 특성이 잘 일치함을 관찰할 수 있었다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
• /
• 대한전자공학회 2005년도 추계종합학술대회
• /
• pp.19-22
• /
• 2005

In order to achieve high capacity and reliable link quality in user communication, this paper proposes a new concept of virtual cell: the Dual Virtual Cell(DVC), and DVC employment strategy based on DWCS. The proposed system uses two kinds of virtual cell. One is the AVC(Active Virtual Cell) which exists for actual traffic and the other is the CVC(Candidate Virtual Cell) which contains a set of candidate antennas to protect user's link quality from performance degradation or interruption. And also this system aims to reduce MT's overloads and acheive a prompt link change successfuly by introducing DVC structure which makes it possible for network to monitor real-time channel and to conrol communication links. The proposed system constructs DVC by using antenna selection method and improves frame error performance with employing Space-Time Trellis Code(STTC).