본 논문에서는 시간 동기 추정을 위한 잡음 예측이 불완전한 경우에 직교분할 주파수 다중화 (OFDM) 시스템의 시간 동기 확률을 다중 경로 레일레이 페이딩 채널 환경에서 분석한다. 시간 동기 방식은 반복되는 CAZAC 시퀀스에 대한 상관기 구조를 가지며, 심벌간 간섭을 줄이기 위한 pre-advancement 기법을 적용한다. 시스템의 성능 평가 척도로서, 다중 경로 레일레이 채널 환경에서 유도된 동기 검파 확률을 분석한다.
본 논문에서는 다중사용자 환경의 상향링크 가상적 MIMO-OFDM 시스템 기반 하에서 정보 이론적인 관점에서의 합 전송률을 최대화 할 수 있는 최적의 사용자 수에 대하여 분석하였다. 다중 안테나 기반의 기지국과 단일 안테나용 단말기를 기반으로 하고 있으며 주파수 비선택적 블록 페이딩 및 시변 페이딩 채널 하의 파일럿 기반의 채널 추정 방식을 가정하였다. 이론적 분석을 통하여 낮은 SNR 영역에서 다중화 이득과 파일럿 오버헤드 간의 트레이드오프가 있음을 증명하였고 동일한 파일럿 및 신호 전력이 주어질 때, 주파수 비선택적 블록 채널에서의 시스템 성능을 최대화 하는 최적의 사용자 수는 min ($N_r$,LT/2)으로 결정되는 반면, 페이딩 채널에서는 min($N_r$, ${\lfloor}{\sqrt{LT+1}}-1{\rfloor}$)으로 접근함을 보여 준다.
최근 차세대 무선 통신 시스템으로 다중 안테나 직교 주파수 다중접속 방식(OFDM)에서 적응적 자원 할당 기술은 사용자들의 QoS를 보장하며 성능을 개선 할 수 있는 중요한 연구 분야로 각광을 받고 있다. 그러나, 현재까지, 대부분의 자원 할당 알고리즘은 유니캐스트 시스템에 국한되어 연구가 진행되고 있다. 따라서, 본 논문에서는 다중 안테나 직교 주파수 다중접속 방식 시스템에서 멀티캐스트 서비스를 위한 동적 자원 할당 기술을 제안하고 이에 대한 전산모의 실험 결과를 통하여 성능 개선 효과를 분석하였다. 실험 분석 결과, 제안하는 동적 자원 할당 기술이 기존의 방식에 비해 우월함을 증명하였다.
2012년 말 아날로그 TV의 종료와 함께 기존의 아날로그 TV에서 사용하고 있는 채널들이 유휴 대역으로 존재한다. 현재 비교적 많은 유휴 상태로 있는 대역을 효율적으로 사용하기 위한 논의가 지속적으로 진행 중이다. 본 논문에서는 차세대 방송서비스를 위한 주파수 재분배 방법에 대해서 분석하였다. 차세대 방송 서비스는 역호환성(Backward Compatibility)이 보장되어야 한다고 가정하고, 현재 구성 되어있는 다중 주파수 망(MFN : Multi Frequency Network)의 한계와 이를 극복할 수 있는 방법에 대해서 기술하였다. 단일 주파수 망(SFN : Single Frequency Network)의 구성이 가능 한 경우, 현재 서비스 중인 HDTV 방송 서비스와 차후 제공할 수 있는 차세대 방송 서비스를 동시에 제공할 수 있도록 주파수 분배 안을 제시하였다.
본 논문은 구현에 사용된 동기알고리즘에 의한 구현손실과 다중경로 페이딩을 고려하여 MB-OFDM UWB(Multi-Band Orthogonal Frequency Division Multiplexing Ultra Wide Band) 시스템 수신기 링크 마진 (link margin)을 시뮬레이션을 통해 정량적으로 분석하였다. MB-OFDM UWB시스템은 CP(Cyclic Prefix)대신에 ZP(Zero padding)를 사용하고 심볼마다 3개 주파수 대역을 호핑(Hopping)하는 TFI(Time Frequency Interleaving)모드와 하나의 주파수 대역을 선택하여 신호를 전송하는 FFI(Fixed Frequency Interleaving)모드를 지원한다. 이러한 MB-OFDM UWB 시스템의 특징은 기존 연속적인 신호를 전송하는 OFDM 시스템들에 비해 평균전력은 동일하지만 유효송신출력 측면에서 더 높은 전력 방사를 가능하게 하는 장점이 있다. 본 논문에서 수행한 시뮬레이션 결과를 이용한 링크마진 계산 결과 200Mbps 모드에서 4m 서비스 반경을 보장하기 위해서는 TFI 모드 구현이 필수적이며, 480Mbps모드의 실질적인 서비스 반경은 가시거리가 확보되는 다중경로 환경에서 1-2m정도 일 것으로 분석되었다.
OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식은 무선채널에서 고속으로 데이터 전송을 하고자 할 경우 다중경로에 의해 발생하는 심각한 주파수 선택적 페이딩 채널에 쉽게 대처할 수 있는 장점이 있어 다양한 고속 무선 통신시스템의 전송방식으로 채택되었다. 본 논문에서는 최근에 제안된 선형 시ㆍ공간 블록 코드와 OFDM 시스템을 결합한 선형 STBC-OFDM 시스템과 STBC-OFDM 시스템을 MIMO(Multi-Input Multi-Output) 채널 환경에서 성능 분석을 하였고 공간 다중화와 다이버시티 이득에 대한 성능을 연구하였다. 선형 시ㆍ공간 블록 코드는 송신 다이버시티와 총간 다중화를 위해 사용할 수 있을 뿐만 아니라, 그에 따른 공간 다이버시티와 시간 다이버시티 효과를 얻을 수 있다. 또한 OFDM과 결합함으로써 주파수 다이버시티 효과도 얻을 수 있다. 제안된 방식의 성능이 우수함을 보이기 위하여 모의 실험을 통하여 그 결과를 STBC-OFDM과 비교 분석한다.
다중 반송파(MC)기술과 CDMA기술이 결합된 MC-CDMA 시스템은 주파수 선택적 페이딩에 의한 신호감쇄를 완화시키면서 높은 전송률에 대한 요구를 만족시킬 수 있는 전송방식이다. 본 논문에서는 전송률이 서로 다른 다양한 서비스들을 지원하기 위한 비동기 MC-CDMA 시스템을 제안하고 다중간섭제거기를 적용한 시스템의 성능을 분석한다. 제안된 시스템에서는 전송속도에 따라 병렬 부 채널의 수(P)를 조절함으로서 다중전송률 MC-CDMA 시스템을 구성하였으며 효과적인 다중접속 간섭제거를 위해 하이브리드 간섭제거(HIC) 방식을 사용한다. 다중경로 환경 하에서 단일전송률을 갖는 시스템과 제안된 시스템의 성능을 분석하였으며 간섭제거기를 사용하여 성능이 향상됨을 보였다.
UWB 무선 기술은 매우 좁은 폭의 펄스를 기저대역에서 직접 변조하여 전송함으로써 근거리에서 매우 높은 데이터 전송 특성과 정확한 거리 및 위치 추정을 위한 높은 해상도를 제공하며 다중경로에 따른 페이딩 영향에도 강인한 특성을 보인다. 또한 매우 넓은 대역폭에 걸쳐 기존의 무선 시스템과 비교하여 상대적으로 매우 낮은 스펙트럼 전력 밀도가 분포함으로 기존의 협대역 및 광대역 시스템과 상호 간섭 없이 주파수를 공유할 수 있는 새로운 무선 기술로 급부상되고 있다. 본 논문에서는 UWB 신호의 스펙트럼 전력 밀도 및 다중 경로 전파 특성을 분석 고찰함으로써 향후 무선통신 시장의 새로운 변화를 가져올 UWB 무선 기술의 전파 특성을 소개 하고자 한다.
스마트폰의 대중화와 더불어 모바일 데이터 트래픽은 폭발적인 증가 추세에 있다. 이와 같은 트래픽 요구에 부합하도록 시스템 측면에서 주파수 사용 효율을 높이는 다양한 많은 기술들이 제안되고 있다. 또 한편에서는 사용자들 측면에서 사용자의 채널 환경에 변함 없이 일정한 체감 품질을 유지하는 기술에 대한 제안도 되고 있다. 본고에서는 최근 주목받고 있는 셀 간 간섭으로 저하되는 무선 이동통신의 품질을 다중 셀 간의 협력을 통해 해결하는 MCP (multi-cell processing)에 대한 전반적인 연구동향 등을 소개한다. MCP를 위한 방법들에 대한 고찰과 이론적 모델 및 이를 위한 기술적 과제 등에 대한 논의도 소개한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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