• 제목/요약/키워드: multiplexing gain

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ATM 멀티플렉서의 설계를 위한 다중화이득과 가변입력비트율과의 관계 해석 (An Analysis on Multiplexing Gain vs. Variable Input Bit Rate Relation for Designing the ATM Multiplexer)

  • 여재흥;임인칠
    • 전자공학회논문지A
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    • 제29A권8호
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    • pp.34-40
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    • 1992
  • This paper shows a new relational formula of multiplexing gain versus variable input bit rates useful for designing Nx1 ATM(Asynchronous Transfer Mode) multiplexer which mixes several asynchronous bit streams with different transmission rates. The relation between multiplexing gain and input bit stream speeds is derived from the occupied mean lenght(the width per unit time) of cells and the occupation probability of the number of cells at an arbitrary instant when the rates of the periodic cell strams change randomly. And the relation between multiplexing gain and variable bit rates from different number of input bit streams is analyzed accordingly. Under the condition of unlimited multiplexing speed, the more number of input bit streams increases, the bigger the multiplexing gain becomes. While for the case which restricts the multiplexing speed to a limited value, the multiplexing gain becomes smaller contrarily as the number of input bit streams continues too invrease beyond a boundary value. It is shown that for designing an ATM multiplexer according to the latter case, the combination of input bit streams should be determined such as its total bit rate is lower thean, but most apprpaximate to, the multiplexed output speed. Also the general formula evaluating the most significant parameters which should be needed to design the multiplexer is derived.

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On the Diversity-Multiplexing Tradeoff of Cooperative Multicast System with Wireless Network Coding

  • Li, Jun;Chen, Wen
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제12권1호
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    • pp.11-18
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    • 2010
  • Diversity-multiplexing tradeoff (DMT) is an efficient tool to measure the performance of multiple-input and multiple-output (MIMO) systems and cooperative systems. Recently, cooperative multicast system with wireless network coding stretched tremendous interesting due to that it can drastically enhance the throughput of the wireless networks. It is desirable to apply DMT to the performance analysis on the multicast system with wireless network coding. In this paper, DMT is performed at the three proposed wireless network coding protocols, i.e., non-regenerative network coding (NRNC), regenerative complex field network coding (RCNC) and regenerative Galois field network coding (RGNC). The DMT analysis shows that under the same system performance, i.e., the same diversity gain, all the three network coding protocols outperform the traditional transmission scheme without network coding in terms of multiplexing gain. Our DMT analysis also exhibits the trends of the three network coding protocols' performance when multiplexing gain is changing from the lower region to the higher region. Monte-Carlo simulations verify the prediction of DMT.

Performance Analysis of LR-aided ZF Receiver for MIMO Systems

  • Kim, Sangchoon
    • International journal of advanced smart convergence
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    • 제7권3호
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    • pp.37-43
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    • 2018
  • Lattice-reduction (LR) techniques have been developed for signal detection in spatial multiplexing multiple input multiple output (MIMO) systems to obtain the largest diversity gain. Thus, an LR-assisted zero-forcing (ZF) receiver can achieve the maximum diversity gain in spatial multiplexing MIMO systems. In this paper, a simplified analysis of the achievable diversity gain is presented by fitting the channel coefficients lattice-reduced by a complex Lenstra-Lenstra-$Lov{\acute{a}}z$ (LLL) algorithm into approximated Gaussian random variables. It will be shown that the maximum diversity gain corresponding to two times the number of receive antennas can be achieved by the LR-based ZF detector. In addition, the approximated bit error rate (BER) expression is also derived. Finally, the analytical BER performance is comparatively studied with the simulated results.

협력 기지국을 가진 2-셀 다중 안테나 환경에서 공간적 다중화 이득 분석 (Analysis of Spatial Multiplexing Gain in a Two-cell MIMO Environment with Coordinated Base Stations)

  • 김재신
    • 한국통신학회논문지
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    • 제37권5C호
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    • pp.376-383
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    • 2012
  • 본 논문은 상호 간 간섭을 주는 두 개의 다중입력 다중출력 간섭 브로드캐스트 채널 (MIMO-IBC: Multiple input multiple output-interfering broadcast channel)에서 공통된 잡음 없는 백본(backbone)망을 통해 두 기지국이 상호간의 사용자 데이터를 공유할 수 있을 때의 공간적 다중화 이득 (SMG: Spatial multiplexing gain)의 일반적인 공식을 유도하였다. 본 MIMO-IBC 모델은 다중안테나를 갖는 두 개의 기지국과 각각 다수의 다중안테나 사용자가 있고, 모두 고정된 채널을 통해 독립적인 메시지를 송신한다고 가정한다. 최종 유도된 결과로부터 다양한 상황의 안테나 분포뿐 만 아니라 기지국 협력 유무에 따른 공간적 다중화 이득의 변화를 정량적으로 관찰할 수 있다. 그리고 사용자들 사이에 완전한 협력이 되는 상황과 본 MIMO-IBC 모델에서의 유도된 SMG 결과를 비교하였다.

Multi-Block SDM을 이용한 OFDM 시스템에 관한 연구 (A Study on the OFDM System Using Multi-Block SDM)

  • 이규진;김지성;김남일;이계산
    • 한국ITS학회 논문지
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    • 제7권5호
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    • pp.122-130
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    • 2008
  • 최근 무선통신의 발달로 인하여 음성 서비스 이외의 동영상, 인터넷 서비스와 같은 보다 큰 전송률을 요구하는 다양한 서비스 요구가 급속도로 높아지고 있다. 고속 전송률 서비스를 낮은 가격으로 많은 사용자에게 제공하기 위해 제한된 통신자원을 이용하여 보다 많은 데이터를 전송할 수 있는 물리계층 기술이 필요하게 되어 직교 주파수 다중 방식인 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)과 다수의 송 수신 안테나를 이용하는MIMO(Multiple Input Multiple Output)시스템을 사용하게 되었다. MIMO 기술 중 Spatial Multiplexing은 전송용량 이득은 가질 수 있지만, 다수의 안테나로 인한 상관으로 인해 Diversity gain을 얻지 못하는 단점을 가지고 있다. 본 논문에서는 차세대 전송기술로 부각되고 있는 고속의 무선 데이터 전송기술 내에서, MIMO-OFDM 시스템인 SDM방식에서 Diversity gain을 얻고자 제안된 Multi-Block을 이용한 SDM의 성능에 대해 알아보고, 앞으로의 연구 방향에 대해 설명하고자 한다.

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상호 간섭 Broadcast 채널을 위한 MIMO 간섭 정렬을 이용한 복잡도를 줄인 스케쥴링 (Reduced Complexity Scheduling Method with MIMO Interference Alignment for Mutually Interfering Broadcast Channels)

  • 박해욱;박석환;성학제;이인규
    • 한국통신학회논문지
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    • 제37권8A호
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    • pp.601-611
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    • 2012
  • 본 논문에서는, 다중 안테나 다중 사용자가 존재하는 3-cell 간섭 Broadcast 채널 (IFBC: interference broadcast channel) 에서 얻을 수 있는 공간 다중화 이득 (spatial multiplexing gain)에 대해서 소개한다. 이러한 공간 다중화 이득을 최대화하면서 총 수율을 높이기 위하여, 우리는 간섭 정렬 기법 (IA: interference alignment)에 스케쥴링 기법을 더한 방법을 제안하며, 이는 IFBC 환경에서 TDMA 기법보다 높은 수율 성능을 보인다. 최적의 스케쥴링 방법은 다중 사용자 이득을 이용하여 총 수율을 최대화하는 전수 조사 알고리즘을 이용한다. 또한, 전수 조사의 계산 복잡도가 매우 높기 때문에, 이를 효과적으로 줄이는 coordinated ascent 방법을 이용한 부최적 스케쥴링 방법도 제안 한다.

UMTS망의 AAL2에서 Timer_CU에 따른 다중화 이득 성능분석 (Performance Analysis of Multiplexing Gain over Timer_CU in AAL2 on UMTS Network)

  • 이현진;김재현
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제41권8호
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    • pp.35-43
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    • 2004
  • AAL2 전송 방식은 3G WCDMA 망에서 Node-B와 RNC사이에서 음성 및 데이터 트래픽을 전송하는데 사용되고 있다. AAL2의 성능을 분석하기 위하여 이산 마코프 체인 모델을 이용하여 음성 트래픽의 압축밀도와 대역이득을 분석하였으며, 시뮬레이션을 통하여 이 결과를 검증하였다. 또한 집선기에서 AAL2 다중화기의 성능을 세부적으로 분석하였다. 분석에 의하여 Node-B에서의 최적의 Timer_CU를 결정하기 위한 근거를 제안하였으며, 대역이득의 측면에서 집선기에서의 부가적인 AAL2 다중화기의 이점이 매우 작다는 것을 확인하였다. 또한 Node-B와 Iub인터페이스의 집선기에서 AAL2를 사용했을 때 데이터 트래픽의 경우 음성 트래픽에 비하여 그 이점이 매우 작다는 것을 알 수 있었다.

5세대 MIMO 이동 통신의 다중 사용자 X 채널 간섭 정렬 (Multi-User X-Channel Interference Alignment in 5 Generation MIMO Mobile Communications)

  • 김정수;이문호
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제17권5호
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    • pp.61-69
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    • 2017
  • 간섭 채널에 대한 연구는 정보 이론적으로 매우 중요한 문제로써 이에 관한 많은 연구가 진행되어 왔다. 하지만 가장 간단한 경우인 두 사용자 간섭 채널에서조차 특별한 경우를 제외하고는 채널 용량이 아직까지 밝혀져 있지 않다. 따라서 최근에는 채널 용량을 정확히 알아보는 대신, 높은 신호 대 잡음 비(SNR: Signal to noise power ratio) 대역에서의 전송률의 경향을 보는 다중화 이득에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 최적의 다중화 이득을 얻으면 높은 신호 대 잡음 비 대역에서 채널 용량의 경향을 알 수 있다. 두 명의 사용자가 존재하는 간섭 채널에서는 간섭을 제거하면 최적의 다중화 이득을 얻을 수 있다. 하지만 사용자 수가 셋 이상인 경우에는 간섭 제거(Zero Forcing)만으로 최적의 다중화 이득을 얻을 수 없고, 간섭 정렬이라는 새로운 기법이 필요하다는 것이 최근 연구에서 밝혀졌다. 간섭정렬 기법은 크게 두 종류로 나눌 수 있다. 송수신 빔 형성(Beamforming) 행렬을 적절하게 골라서 신호와 간섭을 효과적으로 분리하는 방법과 유리수와 무리수의 성질을 이용하여 구조화된 코드(Structured code)를 구성하는 방법이다. 간섭 정렬 기법은 간섭 채널, X 채널, 복합 방송 채널(Compound broadcast channel), 다중 송수신처(Multi source multi destination)를 위한 다중 홉(Multi hop) 네트워크 등의 다양한 환경에서 최적의 다중화 이득을 달성할 수 있으며, 최근에는 데이터 분산 저장(distributed storage)에도 적용되고 있다. 본 논문에서는 지연된 채널 정보의 DoF를 구했다.

폐루프 다중입출력 시스템을 위한 효율적인 그룹별 공간 다중화 기법 설계 (A New Efficient Group-wise Spatial Multiplexing Design for Closed-Loop MIMO Systems)

  • 문성현;이흔철;김영태;이인규
    • 한국통신학회논문지
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    • 제35권4A호
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    • pp.322-331
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    • 2010
  • 본 논문에서는 폐루프 다중입출력 무선통신 환경을 위한 새로운 공간 다중화 기법을 소개한다. 기존에 제안되 었던 직교 공간 다중화 (OSM; orthogonalized spatial multiplexing) 방식을 확장하여, 우리는 임의의 수의 데이터 스트림을 동시에 전송하기 위한 새로운 방식을 제안한다. 이를 위하여 우리는 데이터 스트림을 두 개 이상의 그룹으로 나누고 수신기에서 블록 대각화 과정을 수행한다. 제안하는 기법은 적은 피드백 정보량을 가지며 심볼 단위의 ML (maximum likelihood) 검출을 통해 복잡도를 최소화한다. 실험 결과를 통해 제안하는 기법은 기존의 설계 기법들에 비하여 비트에러율 관점에서 큰 성능 이득을 제공함을 확인한다. 또한 추가적인 피드백을 통해 수신 그룹의 선택을 최적화함으로써 성능을 더욱 향상시킬 수 있음을 관찰한다.

최적화된 반복루프를 이용한 파장분할다중화 광신호 장거리 전송 (Long haul transmission link using a optimized circulating loop for optical wavelength division multiplexing signals)

  • 최보훈
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제18권7호
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    • pp.1757-1763
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    • 2014
  • 채널당 속도 10 Gb/s 인 8개의 NRZ 포맷을 가지는 파장다중화 광신호를 장거리 전송 링크에 적용시켜 720 km 를 전송하였다. 반복되는 링크구간은 80 km 단일모드광섬유, 완전 구간보상을 위한 분산보상광섬유, 어븀첨가 광섬유 증폭기들로 구성되었다. 전송 링크 구현을 위해 반복루프 실험 방법이 적용되었고 반복루프의 구조에 따른 신호 성능 차이가 조사되었다. 파장별 이득 평탄화는 고가의 평탄화 필터를 사용하지 않고 증폭기들의 이득 기울기를 서로 역으로 배치하여 구현하였다. 720 km 전송 후에 평균적인 OSNR 값은 22 dB 였고, 채널별로 OSNR 값의 최고 편차는 9.7 dB 였다. 이득 편차의 주원인은 Hole burning 효과에 의한 것임을 광스펙트럼 조사를 통해 확인했으며, 이득평탄화 필터 없이도 560 km 전송이 가능함을 확인했다.