본 논문에서는 MIMO 시스템에서 적응 변조 및 부호화 (AMC) 기법의 성능을 향상시키기 위한 방안으로서 기지국과 단말기간에 선택적 전송 다이버시티를 적용하였다. 이는 전송 다이버시티를 적용하여 수신 단의 신호 대 잡음비(SNR)를 개선함으로써, 보다 높은 전송률을 지원하는 변조 및 부호화 레벨(MCS) 확률을 증가시키고 이에 따른 평균 전송률의 이득을 얻고자 하는 것이다. 전송 다이버시티로는 선택적 전송다이버시티 (STD) 기법을 적한 AMC-MIMO 다중전송시스템은 기존 시스템에 비하여 향상된 전송률을 얻을 수 있었다. 특히, 균일한 레일리 페이딩 채널환경에서 4개 안테나로 부터 2개의 안테나를 선택하는 제안된 전송안테나를 사용한 AMC-MIMO는 15dB SNR 성능상태에서 IMbps 전송률 이득을 보였다.
본 논문은 지연 QoS (delay Quality of Service)에 대한 제약이 주어졌을 때의 시스템 용량을 정량화 할 수 있는 분석모델을 제시하고, 이를 바탕으로 다중사용자 저전력 무선통신 시스템에서 사용자 다중화가 지연 QoS에 미치는 영향을 분석하였다. 이를 위해, 한 프레임에서 스케줄 되는 사용자 수를 다중화도 (degree of multiplexing)이라 정의하고, 다중화도가 지연 서비스 품질과 시스템 용량 간의 관계에 미치는 영향을 분석하였다. 또한, 저전력 통신환경에서 에너지 효율성을 고려할 때 최적의 다중화도가 어떻게 변화하는지를 확인하였다. 마지막으로 모의실험을 통하여, 최적의 다중화도를 이용할 때 상당한 성능이득을 얻을 수 있음을 확인하였다.
본 논문에서는 직교주파수분할다중송신(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM) 방식의 송수신기에서 IQ 불균형(In-phase/Quadrature Imbalance) 성분의 영향을 분석한 후, 예기치 않은 IQ 불균형이 존재하는 상황에서 조차 다이버시티 이득을 얻을 수 있음을 보인다. 주파수 선택적 채널 특성을 갖는 경우 IQ 불균형 성분에 의해 마주보는 부반송파 간에 신호 확산으로 인해 송신 신호 왜곡이 발생할 경우, 복조 과정에서 부가적인 다이버시티 이득을 얻을 수 있음을 보인다. IQ 불균형이 존재하는 수신 신호에 대해 ML(Maximum Likelihood) 또는 OSIC(Ordered Successive Interference Cancellation) 신호 검출 기법을 이용하여 SER(Symbol Error Rate) 성능검증을 하면, 주파수 선택적 채널 계수와 송수신 IQ 불균형 성분이 결합에 의하여 초래되는 다이버시티 이득으로 인해 기존의 간섭억제 기법인 ZF(Zero-forcing) 기법에 비해 성능향상이 있음을 보인다. 본 논문에서는 다이버시티 이득을 얻기 위해서는 정확한 왜곡행렬 추정이 뒷받침 되어야 하므로 이를 위해 Alamouti 기법을 적용한 새로운 프리앰블 형태를 제안한다.
본 연구에서는 이득 평탄화된 어븀첨가 광섬유 증폭기를 제작하였다. 이득 평탄화 필터는 주기적으로 배열된 금속선을 이용하여 유도되는 장주기 광섬유 격자로 구현하였다. 980 nm 펌핑 레이저에 의해 증폭된 자발방출 출력 스펙트럼의 C-밴드 파장 영역에서 이득 리플을 제작된 필터를 적용하여 1 dB 이내로 억제하였다. 다중 채널을 동시에 증폭시킬 수 있는 성능은 페브리 페롯 레이저 다이오드를 이용하여 측정하였고 C-밴드에서 20 dB 이상 증폭시킬 수 있음을 보여주었다. 이 증폭기는 파장분할 다중화 방식의 장거리 광 전송에서 다중 채널을 동시에 증폭하는 효과적인 방법을 제공할 것이다.
We have proposed an application of disturbance observer with PID controller to minimize gain-transient time of wavelength-division-multiplexing(WDM) multi channels in optical amplifier in channel add/drop networks. We have dramatically reduced the gain-transient time to less than $3{\mu}sec$ by applying a disturbance observer with a proportional/integral/ differential(PID) controller to the control of amplifier gain. The theoretical analysis on the 3-level erbium-doped fiber laser and the disturbance observer technique is demonstrated by performing the simulation with co-simulation of the $MATLAB^{TM}$ and a numerical modeling software package such as the $Optsim^{TM}$.
In this paper, we propose a codebook-based interference alignment (IA) scheme in the constant multiple-input multiple-output (MIMO) interference channel especially for the uplink scenario. In our proposed scheme, we assume cooperation among base stations (BSs) through reliable backhaul links so that global channel knowledge is available for all BSs, which enables BS to compute he transmit precoder and inform its quantized index to the associated user via limited rate feedback link. We present an upper bound on the rate loss of the proposed scheme and derive the scaling law of the feedback load to maintain a constant rate loss relative to IA with perfect channel knowledge. Considering the impact of overhead due to training, cooperation, and feedback, we address the effective degrees of freedom (DOF) of the proposed scheme and derive the maximization of the effective DOF. From simulation results, we verify our analysis on the scaling law to preserve the multiplexing gain and confirm that the proposed scheme is more effective than the conventional IA scheme in terms of the effective DOF.
이 논문에서는 다중 사용자 환경에서 MIMO(Multi-Input Multi-Out)-OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)시스템의 성능 향상을 위해 빔 형성기와 결합된 space-time decoder를 가진 새로운 시스템 구조와 이 구조에 적합한 적응 빔 형성기법을 제안한다. MIMO-OFDM시스템에서 Nr 개의 안테나를 가진 수신기에 송신안테나 수(Nt)와 동일한 수의 빔 형성기를 설치함으로서 이 빔 형성기에 의해 CCI(cochannel interference)가 제거된 Nt개의 신호들이 출력되고 출력된 신호들은 space-time decoding 되어 diversity 이득을 얻을 수 있다. 따라서 CCI가 있는 다중 사용자 환경에서 제안된 MIMO-OFDM 시스템의 성능은 크게 향상된다. MIMO-OFDM 시스템에 제안된 적응 빔 형성기법과 결합된 S-T coding기법을 적용할 경우 수렴특성과 성능 개선 효과를 모의 실험을 통하여 확인한다.
OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식을 기반으로 하는 M-WiMAX (Mobile-Worldwide Interoperability for Microwave Access) 시스템은 이동성이 있는 고속 데이터 전송에 적합한 전송 방법으로 널리 알려져 있지만, 수신단에서의 LO (Local Oscillator)에 의해 발생하는 IQ 불균형에 매우 민감한 특성을 보이는 단점이 있다. 따라서, 본 논문에서는 IQ 불균형이 시스템에 미치는 영향을 분석하고, 이를 보상하는데 있어 이득 불균형의 추정 및 보상이 AGC (Automatic Gain Control) 기능과 중첩함으로 단말 모뎀에서 DFE (Digital Front-end) 의 소형화 및 고집적화를 위한 두 기능의 결합 기법을 제시한다. 모의 실험을 통해 기존 방법과의 성능 차이가 없음을 보여 제안한 기법에 의한 H/W 구현의 복잡도를 감소시킬 수 있다.
This paper theoretically and empirically explores the reliability gain that can be obtained by installing multiple antennas in on-vehicle broadcasting receivers. Analytical derivations reveal that maximal-ratio-combining-based diversity allows a multi-antenna receiver (MR) to achieve significantly better coverage probability than a single-antenna receiver (SR). In particular, the notable MR gains for low-power reception and high-throughput services are highlighted. We also discuss various aspects of mobile MRs, including geometric coverage, volume of the users served, and impact of receiver velocity. To examine the feasibility of MRs in the real world, extensive field experiments were conducted, particularly with on-air ATSC 3.0 broadcast transmissions. Relying on the celebrated erroneous second ratio criterion, MRs with two and four antennas were verified to achieve notable reliability gains over SRs in practice. Furthermore, our results also prove that layered-division multiplexing can cope better with receiver mobility than traditional time-division multiplexing when multiple services are intended in the same radio frequency channel.
본 논문은 순차적인 간섭제거와 전송 안테나 별 전송률을 제어하는 공간 다중화 전송 MIMO 시스템에서 채널환경에 따라 전송에 사용되는 안테나를 선택하고 데이터 율을 조절하는 알고리즘을 제안한다. 수신기에서 전송에 사용될 송신 안테나 및 전송률을 결정하고, 이는 각 송신 안테나 별 전송률에 대한 피드백 채널을 통해 송신기로 전송된다. 본 연구에서는 각 단계에서 최소의 SINR을 가지는 안테나를 제거해가는 연속적인 단계들로 이루어진 직렬 결정 방식을 제안한다. 또한, 각 연속적인 심볼 추정 단계에서 가장 낮은 신호 대 간섭 비를 갖는 심볼을 먼저 추정하는 "reverse detection ordering"이 각 안테나에 할당되는 용량 차이를 증가시킴으로서 안테나 선택에 의한 이득을 증가시킴을 보인다. 시뮬레이션 결과는 제안된 "reverse detection ordering"을 기반으로 하는 직렬 결정 방식이 낮은 복잡도을 가지면서 heuristic 방식과 비슷한 용량을 제공함을 보여준다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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