본 논문에서는 시공간 블록 부호화한 공간 다중화 시스템에서 수신안테나의 수를 송신 안테나 수의 반을 사용했을 경우, 감소하는 비트 오류 성능을 개선하기 위해, 채널 상태와 관련한 귀환 정보를 이용하여 각 송신 안테나마다 적응적으로 전송률을 할당하고 전력을 제어하는 시스템을 제안하곤 그 성능을 분석한다. 성능 분석 결과, 8개의 송신 안테나와 4개의 수신 안테나를 사용한 경우, 안테나 쌍마다 전송률과 전력을 할당하는 간단한 알고리즘을 이용하면, 동일한 전송률과 전력을 사용한 개루프 방식에 비하여, BER이 10$^{-3}$인 구간에서 약 4.5dB의 성능이 향상하는 것을 알 수 있다.
다중 송신안테나 통신시스템에서 송신 안테나의 위상을 제어하는 두 가지 방법을 제안한다. 첫 번째 방법은 첫 번째 안테나의 위상을 기준으로 나머지 송신안테나들이 최대한 첫 번째 안테나와 위상을 가깝게 조절하는 기법이다. 두 번째 방법은 특정한 섹터를 정한 다음, 그 섹터로 모든 송신 안테나들의 위상을 일치시키는 기법이다. 컴퓨터 모의실험을 통하여 첫 번째 위상 조절기법이 두 번째 위상조절기법보다 우수하다는 것을 보일 수 있다. 그리고 첫 번째 위상 조절기법이 송신안테나 갯수가 4개일때 직교 시공간부호의 성능보다 1.2 dB 우수함을 알 수 있다.
With GPS carrier phase measurements from more than two antenna which attached to the vehicle, precise attitude can be easily obtained if the integer ambiguity included in carrier phase measurement is resolved. Recently some special products which use dual frequencies or has one receiver engine with multiple antenna are announced. But there are still strong requirements for the conventional single frequency off-the-shelf receiver. To meet these requirements, an efficient integer ambiguity resolution technique is indispensable. In this paper, a new technique to resolve integer imbiguity with single frequency receivers is proposed. The proposed method utilize the known baseline length as a constraint of independent elements of integer ambiguities. With this constraints, the size of search volume can be greatly reduced. Thus the true integer ambiguity can be easily determined with less computational burden and number of measurements. The proposed method is applied to real data to show its effectiveness.
최근 유연한 디스플레이, 고용량 메모리 및 집적기술의 발전으로 가변형태의 미래형 단말기가 개발되고 있다. 이때 디스플레이의 크기 및 안테나 성상의 변화는 사용자의 QoS 및 통신환경의 변화와 관계가 깊다. 특히 사용자의 의도는 단말기의 모양변화 및 안테나 개수의 증감으로 표현되는데 기지국이 지능적으로 의도를 파악하여 적응적으로 다중안테나 기법을 변경하여 적용함으로써 단말기 사용자의 QoS를 효과적으로 만족시킬 수 있다. 그러므로 본 논문에서는 미래형 단말기의 활용시나리오를 분석하여 거기에 맞는 적응적인 MIMO기법을 사용함으로써 채널용량을 최대화 시키는 동시에 사용자의 QoS를 만족시킬 수 있는 의도 인식 통신시스템을 제안한다.
본고 에서는 802.16, 802.20 및 3G-LTE, WiMax, 그리고, WiBro와 같은 차세대 이동통신 시스템의 규격으로 고려되고 있는 직교 주파수 분할 다중 접속 방식 (orthogonal frequency division multiple access; OFDMA)의 물리 계층 성능을 검증한다. 대부분의 연구 결과가 순방향 성능 향상에 집중되어 있기에 상대적으로 미약한 역방향을 고려하며, 많은 연구 결과가 부호화를 고려하지 않은 것에 비해 본 연구에서는 LDPC (low-density parity check) 부호화를 고려한다. 역방향의 경우 다양한 사용자간의 시간 동기 오차, 그리고, FFT (fast Fourier transform) 시 주파수 동기 오차가 존재하므로, 이를 고려한 성능 열화를 살펴본다. 다양한 성능 열화 요인을 갖는 역방향 링크의 성능 향상을 위하여, 송수신 안테나 다이버시티에 의한 성능 향상을 살펴본다. 또한, 동일한 성능 열화 요인 하에서 코드 분할 다중 접속 방식 (code division multiple access; CDMA)과의 프레임 오율 (frame error rate; FER) 및 throughput 비교를 통해 역방향 OFDMA 시스템의 장점을 부각하며, 최종적으로 다양한 부호화율 및 안테나 조합을 고려한 역방향 OFDMA시스템의 최대 throughput 달성을 위한 요구 Eb/No를 제안한다.
본 논문은 주파수 선택적 레일레이 페이딩(Frequency selective Rayleigh fading) 환경 하에서 수신 신호들 간에 상관이 존재할 때, OFDM(Othogonal Frequency Division Multiplexing) 다중 안테나 시스템의 채널 용량을 연구하였다. 송, 수신안테나를 각각 두 개 사용하였을 때, 채널 용량을 상관 계수의 함수로 closed-form 형태로 유도하였고, 각 안테나 당 평균수신 신호 전력이 동일할 때와 동일하지 않을 때 채널 용량에 미치는 영향을 분석하였다. 분석 결과 수신 신호의 상관 계수가 증가할수록 채널 용량이 감소하였고, 수신 신호 상관 계수가 약 0.7보다 클 때 채널 용량은 급격히 감소하였다. 그리고 각 안테나 당 평균 수신 신호 전력이 동일할 때 채널 용량은 최대가 됨을 알 수 있었다.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제11권6호
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pp.2831-2847
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2017
In this paper, a joint destination-relay selection and antenna mode selection scheme for full-duplex (FD) relay network is investigated, which consists of one source node, N FD amplify-and-forward (AF) relays and M destination nodes. Multiple antennas are configured at the source node, and beamforming technique is adopted. Two antennas are employed at each relay, one for receiving and the other for transmitting. Only one antenna is equipped at each destination node. In the proposed scheme, the best destination node is firstly selected according to the direct links between the source node and destination nodes. Then the transmit and receive mode of two antennas at each relay is adaptively selected based on the relaying link condition. Meanwhile, the best relay with the optimal Tx/Rx antenna configuration is selected to forward the signals. To characterize the performance of the proposed scheme, the closed-form expression of the outage probability is derived; meanwhile, the simple asymptotic expressions are also obtained. Our analysis shows that the proposed scheme obtains the benefits of multi-relay diversity and multi-destination diversity. Moreover, extra space diversity in the medium SNR region can be achieved due to the antenna selection at the relay. Finally, Monte-Carlo simulations are provided to consolidate the analytical results, and show the effectiveness of the proposed scheme.
차세대 이동 및 우선통신 시스댐은 현재보나 얘우 큰 고속의 데이터 전송과 시스템 용량을 요구하고 였으며 이러한 요구를 충족시키기 위해서 복수의 안테나를 사용하여 송수신을 하는 MIMO(m 비 tiple input, multiple output) 기술이 널리 연구되고 있다 이 논문은 다수의 안테나를 가지고 있는 기지국, 소수의 안테나를 가지고 있는 단말기의 하향 링크에서 스케터령과 변동이 적으며 평탄한 페이딩 채널을 가정한다. 단영 사용가 MIMO 시스템에서 가지국이 채널상태정보를 가지고 있다연 SVD(singular value decomposition) 와 water filling 읍 사용 한 MIMO 기숭이 최대의 채널용량을 이룬다. 그러나 복수 사용자 시스템의 경우에는 공간분할 다중접속 기술을 이용하여, 보다 큰 전체 채널용량을 얻는 것이 가능하다 이 논문은 복수 사용가 시스템에서 각 사용자에게 복수 의 데이터 스트림을 전송하는 MIMO 공간분할 다중접속 기술을 제안한다. 제안하는 기술은 SVD 기반의 MIMO 기술이나 스마트 안테나를 사용한 공간분항 다중정속 기술보다 더 큰 전체 채널용량을 얻을 수 있다.
다중 안테나는 송신부가 채널상태정보(CSI : channel state information)를 알고 있으면 높은 채널용량을 제공할 수 있다. 프리코딩(precoding)이란 송신부 측에서 CSI를 이용하는 기술이다. 본 논문에서는 HMP (hybrid multiple-input multiple-output precoding)라 부르는 적응적인 프리코딩 방법을 제시한다. HMP 는 선형과 비선형 프리코딩을 조합한 기술이다. 기존 안테나 선정방법은 4개 이하의 안테나를 사용하나 HMP 방법은 5개 이상의 안테나를 사용한다. 채널 용량을 극대화시키기 위해 주어진 채널 중에서 반드시 선택 되어야하는 채널을 좋은 채널 (good channel)이라 하며, 나쁜 채널 (bad channel) 은 나머지 채널을 의미한다. HMP 방법에서는 좋은 채널에 비선형 프리코딩을 사용하고, 나쁜 채널에 선형 프리코딩을 사용한다. 비선형 프리코딩으로서 고려되고 있는 것은 널리 알려진 THP(Tomlinson-Harashima precoding)이다. 기존 방법인 BD(block diagonalization), antenna selection 및 THP와 제안한 HMP 방법의 성능을 비교하기 위해 이 시스템이 달성할 수 있는 throughput MSE (minimum square error)를 제시하였다.
Energy efficiency is one of the most critical concerns for wireless sensor networks. By allowing sensor nodes in close proximity to cooperate in transmission to form a virtual multiple-input multiple-output(MIMO) system, recent progress in wireless MIMO communications can be exploited to boost the system throughput, or equivalently reduce the energy consumption for the same throughput and BER target. However, these cooperative transmission strategies may incur additional energy cost and system overhead. In this paper, assuming that data collectors are equipped with antenna arrays and superior processing capability, energy efficiency of relevant traditional and cooperative transmission strategies: Single-input-multiple-output(SIMO), space-time block coding(STBC), and spatial multiplexing(SM) are studied. Analysis in the wideband regime reveals that, while receive diversity introduces significant improvement in both energy efficiency and spectral efficiency, further improvement due to the transmit diversity of STBC is limited, as opposed to the superiority of the SM scheme especially for non-trivial spectral efficiency. These observations are further confirmed in our analysis of more realistic systems with limited bandwidth, finite constellation sizes, and a target error rate. Based on this analysis, general guidelines are presented for optimal transmission strategy selection in system level and link level, aiming at minimum energy consumption while meeting different requirements. The proposed selection rules, especially those based on system-level metrics, are easy to implement for sensor applications. The framework provided here may also be readily extended to other scenarios or applications.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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