• 제목/요약/키워드: 비직교 다중 접속

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비동기 복조 DS/CDMA 역방향 링크에서 채널 추정 및 다중 사용자 검파를 이용한 성능 개선 (Performance Improvement for Nonchoherent DS/CDMA Reverse Links using Channel Estimation and Multiuser Detection)

  • 홍대기;윤석현;홍대식;강창언
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제12권5호
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    • pp.755-764
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    • 2001
  • 본 논문에서는 M-ary 직교 변조를 사용하는 직접 확산 코드 분할 다중 접속 (DS/CDMA: Direct Sequence/Code Division Multiple Access) 시스템을 위한 최대 근사 (Maximum Lkelihood : ML) 결정 궤환 채널 추정(Decision Feedback Channel Estimation : DFCE) 시스템을 제안한다. 제안된 시스템은 결정 궤환 정보로서 RAKE 수신기의 최대 결합 출력을 사용한다. 제안된 시스템으로부터 추정된 채널 값을 이용하면 파일럿의 삽입없이 RAKE 수신기에서 동기 검파 (coherent demodulation)를 할 수 있고, 동시에 최대 비 결합(Maximum Ration Combining : MRC) 기법을 사용할 수 있다. 그러나 제안된 DFCE 다중 사용자 환경에서 다중 사용자 간섭 (Multiple Access Interference: MAI)으로 인해 심각한 성능의 저하가 발생한다. 이런 문제를 해결하기 위해 다단 병렬 간섭 제거기(Multistage Parallel Interference Cancellation : PIC)를 제안된 시스템과 결합해 본다. 제안된 DFCE에서 추정된 정확한 채널 값은 동기식 검파뿐 아니라 PIC에서 다중 사용자 간섭 신호의 재 생성(regeneration)을 위해서도 쓰인다. 이럴 경우 PIC와 EFCF간에 서로 도움을 주는 이중 효과를 얻게 된다. 실험결과에 의하면 제안된 시스템은 기존의 비동기 검파(noncoherent demodulation) 방식에 비해 다단 PIC를 쓰지 않는 동기 검파의 경우 IE-02의 E$_{b}$/N$_{0}$에서 수용 가능한 사용자 수가 5명에서 약 10으로 2배 증가함을 확인할 수 있었으며, 다단 PIC를 사용한 동기 검파의 경우 약 30명으로 6배 정도가 증가함을 확인할 수 있었다.

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MHP를 기저펄스로 사용하는 M진 THMA-UWB 시스템의 성능 분석 (Performance Analysis of M-ary THMA-UWB System Using MHP as Basis Pulses)

  • 황준혁;김석찬;김진식;박주성;최원태;강봉순
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2007년도 하계종합학술대회 논문집
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    • pp.93-94
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    • 2007
  • 이 논문은 시간도약 다중접속(time hopping multiple access: THMA) 초광대역(ultra wideband: UWB) 시스템에서 Modified Hermite Polynomial(MHP)을 기저펄스로 사용하는 M진 고속전송 기법을 제안하고, 시스템의 성능을 분석한다. MHP 펄스 차수들의 상호간 직교성을 이용하여 서로 다른 차수의 MHP 기저펄스 N개를 선형결합하여 M진으로 전송한다. MHP 기저펄스의 상호상관 함수를 구하여 제안하는 M진 시스템의 이론적인 성능을 분석하고, 모의실험을 통해서 기존의 M진 전송에 비해서 시스템의 비트오류확률(bit error rate: BER)이 개선됨을 보인다.

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2차원 확산을 사용하는 다중전송률 MC-DS/CDMA 시스템 (Multirate Multicarrier DS/CDMA with 2-Domain Spreading)

  • 김남선
    • 한국산업정보학회논문지
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    • 제16권4호
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    • pp.27-35
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    • 2011
  • 직교 주파수분할 다중(OFDM)시스템과 직접확산 코드분할다중접속(DS/CDMA)시스템이 결합된 다중반송파(MC) DS/CDMA 시스템은 대역폭 효율, 고 전송률과 페이딩에 강한 특성으로 많은 주목을 받고 있다. 본 논문에서는 시간영역과 주파수영역에서 확산을 수행하는 다중전송률 MC-DS/CDMA 시스템에서 복잡성이 감소된 다중사용자 검출기를 살펴본다. 여기서 시간영역과 주파수영역의 확산부호로는 2차원 직교 가변확산부호(OVSF)로부터 만들어진 1차원 OVSF 코드를 사용한다. 제안된 시스템에서는 다중사용자간섭(MUI)을 감소시키기 위해 코드그룹 간섭제거(CGIC) 수신기를 사용하는데, 이 CGIC 수신기는 1차원 OVSF 코드들의 상관특성을 이용하여 코드 그룹이라는 개념을 사용하여 다른 사용자들의 정보 없이도 사용자 선호를 검출할 수 있는 수신기이다. CGIC를 갖는 다중사용자 검출기가 시간 및 주파수영역에 따로 또는 같이 적용될 것이다. AWGN 채널 환경 하에서 시스템의 성능을 분석하며, 단일(다중) 전송률, 다중사용자를 갖는 시간/주파수 영역에서 확산된 MC-DS/CDMA과 비교할 것이다. 이러한 결과로서 기존의 정합검출기에 비해 제안된 시스템의 성능이 향상됨을 알 수 있다.

지연 허용적인 수중 센서 네트워크에서 노드 그룹핑을 이용한 매체 접속 제어 프로토콜 (A Node-Grouping MAC Protocol in Delay-Tolerant Underwater Acoustic Sensor Networks)

  • 천진용;손권;장윤선;조호신
    • 한국통신학회논문지
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    • 제36권10B호
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    • pp.1200-1209
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    • 2011
  • 본 논문에서는 수중환경에서의 거리에 따른 전파 손실 특성을 이용한 직교 주파수 분할 다중 접속 방식(Orthogonal Frequency Division Multiple Access, OFDMA) 기반의 새로운 에너지 효율적인 매체 접속 제어(Medium Access Control, MAC) 프로토콜을 제안한다. 제안하는 방식은 센서 노드들을 싱크 노드를 중심으로 싱크 노드와의 거리에 따라 그룹을 나눈 후, 그룹에 서로 다른 주파수 대역을 각각 할당하여 사용하도록 한다. 이러한 방식으로 네트워크 전체의 전송 전력 소모를 줄이고 각 센서 노드에게 최소 허용 신호 대 잡음비 (Accepted Minimum SNR, AMS)를 보장한다. 추가적으로 싱크 노드는 동적 인 부채널 할당 (dynamic sub-channel allocation)으로 데이터 전송률을 향상한다. 모의실험을 통해 제안하는 매체 접속 제어 프로토콜의 수중 센서 네트워크에서의 성능을 확인할 수 있었다.

OFDMA 시스템을 위한 저 복잡도 부반송파 할당기법 (Low Complexity Subcarrier Allocation Scheme for OFDMA Systems)

  • 우중재;왕한호
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제13권2호
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    • pp.99-105
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    • 2012
  • 본 논문은 직교주파수 분할 다중접속 시스템 (Orthogonal Frequency-division Multiple Access: OFDMA)에서 계산 효율적인 동적 부반송파 할당 (Dynamic subcarrier allocation :DSA) 기법을 제안하였다. 제안된 DSA 기법은 계산량을 크게 줄일 수 있을 뿐 아니라 전체 Channel quality information (CQI)를 전송하는 Amplitude Craving Greedy (ACG) 기법에 비해 CQI 정보량도 줄일 수 있다. 하지만 제안된 기법의 성능은 ACG 기법과 거의 유사하게 나타난다. 또한, 신호 대 잡음비에 기반한 대역폭 할당기법 (Bandwidth assignment based on the signal-to-noise ratio: BABS) 개선한 대역폭 할당기법을 제안하였다. 개선된 BABS 기법은 제안된 DSA 기법과 결합되어 기존 기법에 비해 더욱 높은 아웃티지 성능 이득을 나타낸다.

비동기 레일리 감쇄 채널에서 쇄상부호 직접수열 부호분할 다중접속 시스템의 성능분석 (Performance Analysis of a Concatenated Coded DS/CDMA System in Asynchronous Rayleigh Fading Channels)

  • 김광순;송익호;윤석호;김홍길;이용업
    • 전자공학회논문지S
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    • 제36S권9호
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    • pp.1-8
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    • 1999
  • 이 논문에서는 쇄상부호 직접수열 부호분할 다중접속 시스템을 제안하였다. 대역효율이 좋은 쌍직교 신호별자리를 쓰는 $2^{2L-2}$ 상태 ${\frac{L}{L+1}}$ 2차원 격자부호변조를 안쪽부호로 썼고 바깥부호로는 연집오류에 강한 $(2^{L-1},\;{\lceil}\frac{2^{L-1}}{L/2}{\rceil})$ 리드-솔로몬 부호를 썼다. 제안한 시스템의 성능을 분석하여 전송속도를 떨어뜨리지 않으면서 상당한 성능이득을 얻을 수 있다는 것을 보였다. 따라서, 제안한 방식은 무선통신 환경에서 빠르게 정보를 전송하면서도 높은 신뢰성을 가지는 부호화 방식으로 쓰일 수 있을 것이다.

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OFDMA 상향 링크 시스템에서 부반송파간 위상 회전 정보를 이용한 개선된 시간 동기 추정 알고리즘 (Improved Timing Synchronization Using Phase Difference between Subcarriers in OFDMA Uplink Systems)

  • 이성은;홍대식
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제46권2호
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    • pp.46-52
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    • 2009
  • 본 논문에서는 직교 주파수 분할 다중 접속 방식(Orhogonal Frequency Division Multiple Access) 상향 링크 시스템에서 best linear unbiased estimator (BLUE)의 원리에 기반한 시간 동기 추정 알고리즘을 소개하며, 이 알고리즘을 기반으로 하여, 추정범위 제한 문제를 해결하기 위한 개선된 시간추정 기법을 추가적으로 제안한다. 새로운 추정 알고리즘은 인접한 부반송파 간의 차등 상관관계를 이용하여 주파수 축에서 시간 오차를 추정한다. 차등 상관관계는 시간 오차를 포함한 위상 정보를 나타내고, 채널의 주파수 선택적 특성에 의한 신호 왜곡을 완화시킨다. 기존의 추정 방법과 비교하여 제안된 추정 알고리즘은 비교적 정확한 추정 성능을 보인다. 실험 결과는 제안된 추정기가 상대적으로 작은 오차의 평균과 분산을 가지는 것을 확인하여 준다. 또한 실험은 신호 대 잡음비의 크기가 0에서 20 dB 사이일 때, 시간 추정 오차에 의한 제안된 추정기의 신호 대 잡음비 열화 정도가 0.4 dB 이하인 것을 보여준다. 따라서 제안된 동기 알고리즘은 OFDMA 상향 링크 시스템에서 다중 사용자의 시간동기추정에 적합하다.

지상 무인체계용 다중입출력 통신 시스템 설계 및 성능시험 분석 (Design and Experiments Analysis of MIMO Communication System for Ground Unmanned Systems)

  • 유지상;최준성;강홍구;백인철;김도종
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제17권5호
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    • pp.643-653
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    • 2014
  • High-capacity video, control and situation awareness data should be transmitted efficiently to control robots properly in the ground unmanned system, which requires the technology maximizing the communication range and the data transmission throughput. This technology is connected to the OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access)-MIMO(Multiple Input Multiple Output) transmission technology under the limited bandwidth and transmission power. In this paper, we design MIMO communication system for ground unmanned systems, and investigate the data reception performance experimentally, comparing with SISO(Single Input Single Output) system. Experiment results show that the data reception performance of MIMO is significantly improved compared to that of SISO, e.g. 4dB gain of sensitivity and 5dB of SNR at the value MPR = 1, for the mobile stations with $2{\times}2$ STBC diversity.

PTS 방식의 OFDM 통신 시스템에서 IMD 저감 기법의 복잡도와 계산량 저감 (Reduction of Structural and Computational Complexity in IMD Reduction Method of the PTS-based OFDM Communication System)

  • 김선애;이일진;백광훈;유흥균
    • 한국통신학회논문지
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    • 제34권8A호
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    • pp.583-591
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    • 2009
  • 높은 PAPR을 갖는 직교 주파수 분할 다중 접속 신호는 비선형 왜곡을 발생시키거나, 송신기의 전력 증폭기의 효율을 나쁘게 한다. 그래서 비선형 왜곡을 줄이기 위한 상호 변조 왜곡 저감 기법이 제안되었다. IMD 저감 기법은 비선형 왜곡에 대하여 PAPR 저감 기법보다 비트 오차율 작게 한다. 하지만 IMD 저감 기법의 결정 기준은 주파수 영역에서 이루어지기 때문에 송신기에 FFT가 추가되어 시스템 복잡도가 증가하고, IMD 연산의 복잡한 계산 과정과, 이에 따른 처리시간이 증가하는 문제가 있다. 그러므로 본 논문에서는 이러한 기존의 IMD 저감 기법의 복잡도와 계산량 저감하기 위한 새로운 방식의 IMD 저감 방식을 제안한다. 또한 본 논문에서는 제안된 방식을 PTS 방식의 OFDM 통신 시스템에 적용하여 기존의 기법과 복잡도와 계산량을 비교한다. 제안된 기법은 PAPR처럼 시간영역에서 IMD의 전력량을 계산하므로 송신기에서 시스템의 복잡도와 계산량을 크게 줄일 수 있다. 또한 새로운 기법은 기존 방식과 BER 성능 면에서 차이를 보이지 않는다.

5G MIMO-NOMA 시스템 멀티 셀에서의 사용자 클러스터링 및 강력한 빔 설계 (Design of User Clustering and Robust Beam in 5G MIMO-NOMA System Multicell)

  • 김정수;이문호
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제18권1호
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    • pp.59-69
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    • 2018
  • 본 논문에서는 5G 무선 통신을위한 다중 셀 다중 입력 다중 출력 (MIMO)-비 직교 다중 접속 (NOMA) 다운 링크 시스템에서 WSRM (weighted sum-rate maximization) 문제를 해결하기위한 견고한 빔 형성 설계를 제시한다. 이 연구는 채널 추정 행렬에 최악의 모델, 즉 SVOF (singular value uncertainty model)로서 불확실성을 추가함으로써 기지국 (BS)에서 불완전한 채널 상태 정보 (CSI)를 고려한다. 이러한 관찰을 통해, WSRM 문제는 BS에서의 전송 전력 제약에 따라 공식화된다. 객관적 문제는 해결하기 어려운 비 결정적 다항식 (NP) 문제로 알려져 있다. 객관적 문제를 효율적으로 해결할뿐만 아니라 최적의 송신 빔 포밍 행렬을 찾기 위해 ML (majorization minimization) 기법을 안정화시킨 견고한 빔 형성 설계를 제안한다. 또한 최상의 사용자 쌍을 클러스터로 선택하여 더 높은 합계를 달성하는 공동 사용자 클러스터링 및 전력 할당 (JUCPA) 알고리즘을 제안한다. 제안 된 JUCPA 알고리즘과 함께 제안된 견고한 빔 포밍 설계가 기존의 NOMA 기법 및 기존의 OMA (orthogonal multiple access) 기법과 비교하여 총 레이트 측면에서 성능을 크게 향상 시킨다는 것을 보여주기 위해 광범위한 수치 결과가 제공된다.