• 제목/요약/키워드: wireless channels

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무선 네트워크의 신뢰성 보장을 위한 적응적 자원 관리 기법 (ARM: Adaptive Resource Management for Wireless Network Reliability)

  • 이기송;이호원
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제18권10호
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    • pp.2382-2388
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    • 2014
  • 인도어 무선 통신 시스템에서 무선 네트워크의 신뢰성 보장을 위하여, 갑작스런 네트워크 결함 문제의 발생을 신속하게 해결해야 한다. 본 논문에서는, 사용자들에게 끊김없는 연결성 제공을 위하여 적응적 자원관리 (ARM: Adaptive Resource Management) 기법을 제안한다. 시스템 용량 및 사용자 공평성을 동시에 고려하여, ARM 기법에서는 적응적으로 힐링 서브채널 세트를 결정하고, non-convex 최적화 문제를 기반으로 서브채널과 파워를 반복적으로 할당한다. 시뮬레이션을 통하여 평균 셀 용량과 사용자 공평성 관점에서 제안하는 기법의 우수성을 증명한다.

A Parallel Combinatory OFDM System with Weighted Phase Subcarriers

  • Zheng, Hui;Shrestha, Robin;Hwang, Jae-Ho;Kim, Jae-Mong
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제6권1호
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    • pp.322-340
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    • 2012
  • Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) is usually regarded as a spectral efficient multicarrier modulation technique, yet it suffers from a high peak-to-average power ratio (PAPR) problem. Among all the existing PAPR reduction techniques in OFDM systems, side information based PAPR reduction techniques such as partial transmit sequence (PTS) and selective mapping (SLM) schemes, have attracted the most attention. However, the transmission of side information results in somewhat spectral loss and this does not significantly improve the bit error rate (BER) performance. Parallel combinatory (PC) OFDM yields higher spectral efficiency (SE) and better BER performance on Gaussian channels,while is a little but not obvious PAPR improvement over the ordinary OFDM system. This investigation aimed to design a 'perfect' OFDM system. We introduce the side information to rotate the subcarrier phases of our novel PC-OFDM system structure, and call this new system the SIPC(Side information based Parallel Combinatory)-OFDM system. The proposed system achieves better PAPR and SE performance. In addition, considering the tradeoff of system parameters, the proposed system also has the properties of a higher BER.

무선 위치기반서비스에서 영역질의처리를 위한 계층적 인덱스기법 (A Hierarchical Sequential Index Scheme for Range Queries in Wireless Location-based Services)

  • 박광진
    • 인터넷정보학회논문지
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    • 제11권1호
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    • pp.15-20
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    • 2010
  • 본 논문은 무선 브로드캐스트 환경에서 인접한 노드들로부터의 정보를 활용하여 질의접근시간과 에너지소모를 줄이기 위한 인덱스 기법을 소개한다. 우리는 정보의 선별적 청취를 위해 HLBS라 불리는 3-계층 위치기반 순차적 접근방식의 인덱스를 제안한다. HLBS는 객체들의 위치를 참고한 순차적인 접근탐색 구조를 통해 포인터 없이 모든 객체의 인덱스를 구성한다. HLBS는 단순하고 적은 크기의 인덱스 구조로 무선 브로드캐스트 채널에서 효율적인 정보탐색을 지원한다. 시뮬레이션을 통해 제안 기법의 효율적인 정보검색의 성능을 증명하였다.

Pilot Sequence Assignment for Spatially Correlated Massive MIMO Circumstances

  • Li, Pengxiang;Gao, Yuehong;Li, Zhidu;Yang, Dacheng
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제13권1호
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    • pp.237-253
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    • 2019
  • For massive multiple-input multiple-output (MIMO) circumstances with time division duplex (TDD) protocol, pilot contamination becomes one of main system performance bottlenecks. This paper proposes an uplink pilot sequence assignment to alleviate this problem for spatially correlated massive MIMO circumstances. Firstly, a single-cell TDD massive MIMO model with multiple terminals in the cell is established. Then a spatial correlation between two channel response vectors is established by the large-scale fading variables and the angle of arrival (AOA) span with an infinite number of base station (BS) antennas. With this spatially correlated channel model, the expression for the achievable system capacity is derived. To optimize the achievable system capacity, a problem regarding uplink pilot assignment is proposed. In view of the exponential complexity of the exhaustive search approach, a pilot assignment algorithm corresponding to the distinct channel AOA intervals is proposed to approach the optimization solution. In addition, simulation results prove that the main pilot assignment algorithm in this paper can obtain a noticeable performance gain with limited BS antennas.

FDMA기반 이동통신 시스템에서 효율적인 동적채널할당 방법 (A Method for Efficient Dynamic Channel Assignment in Mobile Communication Systems based FDMA)

  • 강기정;홍충선;이대영
    • 정보처리학회논문지C
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    • 제11C권2호
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    • pp.203-212
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    • 2004
  • 최근 이동통신 네트워크에서 채널의 수요는 폭발적으로 증가하고 있다. 그렇지만 수요에 맞는 충분한 채널을 제공하기는 힘든 것이 현실이다. 이러한 수요를 충족시키기 위하여는 채널들을 간섭 현상이 없도록 재사용 함으로써 효율적으로 이용할 수 있도록 각 셀의 수요에 맞게 최적으로 할당하는 것이 요구된다. 본 논문의 목적은 이동통신 서비스 지역에 따라 채널 수요에 대한 변화가 불확실하고, 시간에 따라 변화가 심한 이동통신 네트워크에서 각 셀이 채널을 필요로 할 때 필요한 채널 수만큼을 동적으로 빠른 시간에 최적 할당하는 것이다. 이 목적을 달성하기 위하여 휴리스틱 알고리즘(Heuristic Algerian)을 사용하여 채널간의 간섭 정도를 최소화하는 동적 채널 할당방법을 개발하였다.

A Study of Connectivity in MIMO Fading Ad-Hoc Networks

  • Yousefi'zadeh, H.;Jafarkhani, H.;Kazemitabar, J.
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제11권1호
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    • pp.47-56
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    • 2009
  • We investigate the connectivity of fading wireless ad-hoc networks with a pair of novel connectivity metrics. Our first metric looks at the problem of connectivity relying on the outage capacity of MIMO channels. Our second metric relies on a probabilistic treatment of the symbol error rates for such channels. We relate both capacity and symbol error rates to the characteristics of the underlying communication system such as antenna configuration, modulation, coding, and signal strength measured in terms of signal-to-interference-noise-ratio. For each metric of connectivity, we also provide a simplified treatment in the case of ergodic fading channels. In each case, we assume a pair of nodes are connected if their bi-directional measure of connectivity is better than a given threshold. Our analysis relies on the central limit theorem to approximate the distribution of the combined undesired signal affecting each link of an ad-hoc network as Gaussian. Supported by our simulation results, our analysis shows that (1) a measure of connectivity purely based on signal strength is not capable of accurately capturing the connectivity phenomenon, and (2) employing multiple antenna mobile nodes improves the connectivity of fading ad-hoc networks.

시변 채널 환경에서 OFDM 시스템을 위한 복잡도가 감소된 MMSE-SIC 등화기법 (Low Complexity MMSE with Successive Interference Cancellation for OFDM Systems over Time-selective Channels)

  • 박지현;황승훈;황금찬
    • 한국통신학회논문지
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    • 제33권7A호
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    • pp.743-750
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    • 2008
  • OFDM 방식은 주파수 선택적(frequency-selective) 채널 환경에서 고속 데이터 전송을 위한 효과적인 변조 기술이지만 시간 선택적(time-selective) 채널 환경에선 인접 채널간의 간섭(intercarrier interference) 현상으로 인해 시스템 성능이 저하되게 된다. 본 논문에선 먼저 MMSE(minimum mean squared error) 등화기와 직렬 간섭 제거방식(successive interference cancellation)이 결합된 MMSE-SIC 등화기법을 위한 새로운 recursive 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘은 최적의 검출 순서가 알려져 있을 경우 기존 MMSE-SIC 등화 방식의 복잡도를 크게 낮추면서도 동일한 성능을 나타낸다. 또한 ICI의 특성을 이용하여 어느 정도 성능을 유지하면서도 제안된 알고리즘의 복잡도를 보다 개선할 수 있다.

Capacity Bounds on the Ergodic Capacity of Distributed MIMO Systems over K Fading Channels

  • Li, XingWang;Wang, Junfeng;Li, Lihua;Cavalcante, Charles C.
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제10권7호
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    • pp.2992-3009
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    • 2016
  • The performance of D-MIMO systems is not only affected by multipath fading but also from shadowing fading, as well as path loss. In this paper, we investigate the ergodic capacity of D-MIMO systems operating in non-correlated K fading (Rayleigh/Gamma) channels. With the aid of majorization and Minkowski theory, we derive analytical closed-form expressions of the upper and lower bounds on the ergodic capacity for D-MIMO systems over non-correlated K fading channels, which are quite general and applicable for arbitrary signal-to-noise ratio (SNR) and the number of transceiver antennas. To intuitively reveal the impacts of system and fading parameters on the ergodic capacity, we deduce asymptotic approximations in the high and low SNR regimes. Finally, we pursue the massive MIMO systems analysis for the lower bound and derive closed-form expressions when the number of antennas at BS grows large, and when the number of antennas at transceivers becomes large with a fixed and finite ratio. It is demonstrated that the proposed expressions on the ergodic capacity accurately match with the theoretical analysis.

Structural monitoring of wind turbines using wireless sensor networks

  • Swartz, R. Andrew;Lynch, Jerome P.;Zerbst, Stephan;Sweetman, Bert;Rolfes, Raimund
    • Smart Structures and Systems
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    • 제6권3호
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    • pp.183-196
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    • 2010
  • Monitoring and economical design of alternative energy generators such as wind turbines is becoming increasingly critical; however acquisition of the dynamic output data can be a time-consuming and costly process. In recent years, low-cost wireless sensors have emerged as an enabling technology for structural monitoring applications. In this study, wireless sensor networks are installed in three operational turbines in order to demonstrate their efficacy in this unique operational environment. The objectives of the first installation are to verify that vibrational (acceleration) data can be collected and transmitted within a turbine tower and that it is comparable to data collected using a traditional tethered system. In the second instrumentation, the wireless network includes strain gauges at the base of the structure. Also, data is collected regarding the performance of the wireless communication channels within the tower. In both turbines, collected wireless sensor data is used for off-line, output-only modal analysis of the ambiently (wind) excited turbine towers. The final installation is on a turbine with embedded braking capabilities within the nacelle to generate an "impulse-like" load at the top of the tower. This ability to apply such a load improves the modal analysis results obtained in cases where ambient excitation fails to be sufficiently broad-band or white. The improved loading allows for computation of true mode shapes, a necessary precursor to many conditional monitoring techniques.

무선 Ad hoc 네트워크의 효율적인 위장 공격 방지 메커니즘에 관한 연구 (The Study on the Effective Prevention Mechanism of Masquerade Attacks on Wireless Ad hoc Network)

  • 홍순좌;박현동
    • 정보보호학회논문지
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    • 제16권6호
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    • pp.135-149
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    • 2006
  • 무선 Ad hoc 네트워크는 통신 채널의 취약성, 노드의 보안 취약점, 기반 구조의 부재, 동적인 위상 변화 등의 특성으로 인해 보안 메커니즘 설계 및 구현이 기존 유선 네트워크에 비해 어려운 것으로 인식되고 있다. 기존의 연구들이 유선 네트워크의 보안을 무선 Ad hoc 네트워크로 적용하는데 많은 노력을 기울여 왔으나, 무선 Ad hoc 네트워크의 본질적인 문제로 인하여 효과적인 성과를 거두지 못하고 있다 본 논문은 무선 Ad hoc 네트워크의 보안 분야 중에서 하나 또는 둘 이상의 협업된 위장노드들의 대량의 위장 패킷 공격으로 인해 네트워크 자체의 생존성 및 가용성에 새로운 문제가 있음을 제기하고 그 결과를 증명한다. 또한 무선 Ad hoc 네트워크의 생존성 및 성능 향상을 위한 접근 방법으로 기존 방식의 기준을 탈피하여 무선 Ad hoc 네트워크의 특성을 반영하는 생존성 강화를 위하여 효율적인 위장 공격 방지 메커니즘을 제안한다.