무선 통신시스템에서 Random 과정을 해석적으로 표현할 수 있으며 적당한 확률분포를 구할 수 있다. 감쇄지수함수 확률분포에 의한 가우스, 레일레이, 나카가미 확률분포를 쉽게 유도했으며 시뮬레이션을 그림으로 보인다. 시간의 개념을 포함한 파형의 집합에 의한 확률적 표현이 Random과정(or Stochasic Process)인데 이를 무선환경의 조건에 따라 유도한다. 또한 가시거리 통신과 비가시거리 채널환경을 Rayleigh와 Rician 채널로 구체적인 예를 SISO, MIMO 환경에서 보인다. 또한, 본 논문에서 채널이 송신 블록 동안 일정하고 연속적인 송신 블록 사이에서 독립적으로 변하는 블록 페이딩 채널 모델을 가정함으로써 i.i.d 채널을 갖는 높은 SNR 영역에서 더 나은 성능을 얻을 수 있다는 동기를 부여한다. 이러한 변환을 실현하기 위한 알고리즘은 크로네 커 MIMO 채널에 적용 할 수 있다.
본 논문에서는 효율적인 스트리밍 전송을 위한 합성변조 CDMA시스템을 제안하고 전송 채널 환경은 나카가미 페이딩 모델을 도입하고 전자기기에서 방출되는 임펄스 간섭파를 채널 환경으로 모델링하여 합성변조기법을 채용한 CDMA 시스템의 성능을 분석하였다. 또한 MRC 다이버시티 기법과 BCH 코딩 기법을 이용하여 열화된 시스템 성능을 개선하였다.
최근 다중-홉 릴레이 전송 방식은 전력 소모를 줄이면서 통신 가능 영역을 넓힐 수 있는 장점으로 큰 관심을 받고 있다. 본 논문에서는 홉마다 증폭-후-전달 릴레이가 다수 존재하는 다중 홉 통신시스템에서 최적 경로를 선택할 때 얻을 수 있는 성능 한계를 유도한다. 특히, 홉마다 분포가 다른 일반화된 나카가미 페이딩 채널에서의 성능 한계를 제공하도록 경로를 구성하는 링크 신호대잡음비의 기하 평균 상한을 적용하고 그에 대한 적률생성함수를 얻었다. 그 결과 페이딩 특성이 적을수록 제안한 기하 평균 상한 기법이 실제 성능에 더욱 근접함을 볼 수 있다.
이동통신환경에서 수신신호의 진폭과 위상성분은 다중경로에 의한 페이딩(Fading) 영향을 받는다. 본 논문에서는 송수신 신호의 위상 차를 위상에러로 가정하고 Tikhonov 확률밀도함수를 이용하여 PLL(Phase Locked Loop)이득의 변화에 대한 DS/CDMA(Direct Sequence/code Division Multiple Access) DPSK(Differential Phase Shift Keying)시스템의 성능을 분석하였다. 그 결과, 위상에러를 고려하지 않은 DPSK시스템과 비교하여 수신기의 PLL이득을 조정함으로써 시스템의 성능을 향상시킬 수 있음을 알 수 있었다. 시스템의 비트 포율이 10-2에서 PLL이득이 1㏈에서 4.8㏈, 7㏈에서는 0.4㏈의 성능차를 보이며 30㏈에서는 두 시스템의 성능이 일치하게되어 PLL이 요구하는 이득의 상한이 30㏈임을 입증하였다.
본 논문에서는 무선 채널 환경에서 원큰문제와 다중경로 페이딩에 의한 부호분할 다원접속(DS/FH CDMA) 시스템의 성능을 분석하였다. 고려되는 부호분할 다원접속 시스댐은 시스템의 성능을 향상시키기 위하여 최대비 합성 다이버시티 수신법과 BCH(Bose-Chau dhuri-Hocquenghem) 부호화 기법을 사용하였다. 유도한 오율식을 이용하여 부호분할 다원접속 시스댐의 성능을 구하여, PN 코드 길이(N). 호핑수(q) 다중 사용자의 수(J(). 다이 버시티 가지의 수(M). 부호화 율($\gamma$) 그리고 비트에너지 대 잡음전력비($E_b/N_o$)등을 함수로 하여 그래프로 나타내 고 분석하였다. 분석결과에 의하면 원근문제와 다중경로 페이딩의 영향을 억압하기 위해서는 DS 방식보다도 DS/FH 방식이 효율적임을 알 수 있었다. 그리고, MRC 다이버시티 기법이나 BCH 부호화 기법을 채용함으로써 큰 폭의 성능 개선을 얻을 수 있었다. 결과적으로 제안된 시스템의 구조는 원근문제와 페이딩이 존재하는 채덜에 서 음성 통신시스템으로서 적절하다고 예상된다.
In this paper, we analyze the anynchrous cellular hybrid DS/FH spread spectrum system with diversity on nonselective Nakagami fading channel. Binary Psk scheme is considered and random spreading code sequences and random hopping patterns are used. We compare the performance of system using hard-limiting correlation receiver with diversity and linear corrleation receiver in Nakagami fading channel. We compute the average bit error probabilities with/without diversity according to spreading code sequence and the number of hop-ping frequencies under the same handwith espansion, and analyze near-far effect. The results show that hard-limiting correlation receiver with diversity gives a good performance over severe fading channel.
In this paper, we investigate the performance of convolutional coded DS/CDMA system equipped with a noncoherent M-ary orthogonal modulation scheme, and operating in multi-user environments over slow and freuency nonselective Nakagami-m fading channels with an additive white Gaussian noise (AWGN). An expression for the pariwise error probability that can be used to compute the upper bound of coded system is first derived. performance of the DS/CDMA system with and without the convolutional codes are then compared. We have obsered that the convolutional coded can compensate the degradation quite well in multi-user situations over the Nakagami fading channels with the AWGN. For the case of an extreme fading, however, it has been seen that the convolutional code reaches its limit to improve the overall system performance as the number of users increse.
본 논문에서는 나카가미 페이딩 채널 환경에서 직접 대역확산 부호분할 다중접속 통신을 위한 일반화된 혼합 전력/전송률 적응화 기법에 관하여 연구한다. 각 사용자를 위한 전송전력은 $G^p_i$에 비례하여 할당되는데, 여기에서 $G_i$는 사용자 i의 채널 이득이고 p는 실수이다. 전송률(즉, 처리이득)도 원하는 전송품질을 얻기 위하여 동시에 결합되어 적응화 된다. 본 연구에서는 평균 전력 및 최대 전력이 고정되어 있을 때 제안하는 혼합 적응화 방식으로 얻을 수 있는 평균 데이터율을 분석하였다. 본 논문의 결과를 통해서 제안하는 혼합 전력/전송률 적응화 방식이 전력 혹은 전송률의 단일 적응화 방식에 비하여 많은 성능 향상이 있음을 알 수 있었다.
본 논문에서는 나카가미-m 다중 경로 페이딩 환경에서 MC/DS-CDMA 시스템에 하이브리드 SC/MRC 기법을 적용하여 MRC 기법이 적용된 경우와 비교, 분석하였다. 분석결과. 각 반송파의 입력 다이버시티 가지 수(L)가 3이고 선택된 가지 수( Lc)가 2인 경우 Lc=2 일 때의 MRC 기법보다는 성능이 우수하지만 Lc=3일 때의 MRC 기법을 적용한 경우보다는 성능이 떨어짐을 알 수 있었다. 그러나. 페이딩 지수가 낮을 경우 즉, 환경이 열악해질수록 Lc=3일 때의 MRC 기법과 하이브리드 SC/MRC-(2/3) 다이버시티 기법의 성능이 거의 같음을 확인 할 수 있었고 Lc=4일 때의 MRC 기법과 하이브리드 SC/MRC-(2/4) 다이버시티 기법인 경우도 유사한 성능을 가짐을 확인하였다. 따라서 MC/DS-CDMA 시스템에서 모든 다이버시티 가지에 대해 비트 동기 및 페이딩 진폭, 위상동기를 요구하는 MRC 다이버시티 기법보다는 이를 필요로 하지 않는 SC기법의 장점과 성능이 우수한 MRC 기법의 장점을 이용한 하이브리드 SC/MRC 기법을 적용함으로써 복잡도는 줄이면서 MRC 기법을 사용한 경우의 성능에 근접함을 확인하였다.
멀티 밴드 초 광대역 통신 시스템은 3.1-10.6 GHz 사이의 주파수 스펙트럼을 16개의 부 밴드로 나누어 사용하므로, 초 광대역 주파수 밴드의 특성상 각 부 밴드마다 중심 주파수의 차이가 많게는 2.65 배까지 발생할 수 있다. 송신측에서 전송한 신호의 경로에 따른 감쇄 정도는 주파수의 제곱에 비례하므로 멀티 밴드 초 광대역 통신시스템의 경우는 각 부 밴드 당 경로 감쇄 정도가 크게는 7배까지 차이가 날 수 있는 것이다. 그러므로 본 논문에서는 주파수 도약 방식의 멀티 밴드 초 광대역 통신 시스템에서 각 부 밴드의 중심 주파수의 차이로 해서 일어나는 수신 신호의 경로 감쇄 정도의 차이를 수신기의 상관 시간으로 보상하여 전체 시스템의 평균 비트 오류율을 향상시킬 수 있는 수신 방식을 제안하고, 그 성능을 나카가미 페이딩 채널 환경 하에서 분석하였다. 분석 결과 페이딩 index n이 증가할수록 제안된 수신 방식이 기존의 방식에 비해 더 큰 성능 이득을 얻음을 관찰할 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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