본 논문에서는 동기 CDMA 환경에서, 사용자간 간섭을 제거하기 위해 결정궤환을 이용한 다중 사용자 수신기 를 설계한다 부가백색 가우시안 잡음(AWGN) 채널인 경우에는 정합여파기 뱅크, 페이딩 채널인 경우는 RAKE 수신기 뱅크 출력으로부터 결정궤환을 이용하여 사용자간 간섭을 제거하고, 결정단에서 사용자 신호를 결정한다. 정합여파기와 RAKE 수신기는 심볼간 간섭과 다경로에 의한 간섭을 제거하고, 결정궤환 구조는 사용 자의 신호간 간섭을 제거한다. 결정궤환 구조의 계수는 Least Mean Square(LMS) 알고리듬에 의해서 적응되 도록한다. 실험 결과를 통해서, 이동 통신 다중 사용자 환경에서 RAKE 수신기만을 사용하는 경우보다 결정궤환을 이용 한 다중사용자 수신기를 사용하는 경우에 더욱 성능이 향상되는 것을 확인할 수 있었다.
아나로그 무선통신계와 디지털 무선통신계가 각기 동일 무선주파수대의 인접 주파수를 사용함에 의한 통신방식간 간섭이 존재하는 경우에 이들 두 무선통신계가 공존하기 위한 최적조건을 구할 것을 목적으로 하여 디지탈계의 대표적 방식인 위상변조(PSK) 무선신호가 아나로그계의 대표적 방식인 주파수변조(FM)무선신호에 미치는 통신방식간 간접(동일 채널 간섭 및 인접 채널 간섭)의 영향을 해석했다. 해석방법으로는 가우스성 잡음과 간섭신호에 의해 검파기의 출력단에 나타나는 출력기서대역 간접잡음(output baseband interference noise)의 근사식을 유도하여 FM신호의 최고 채널(top channel)에서의 신호 대 간접잡음 전력비(SNR:Signal-to Noise Ratio)의 수치계싼을 행했다. 얻어진 결과는 반송파 대 간접파 전력비(CIR:Carrier-to-Interferer Ratio). 반송파 대 잡음전력비(CNR:Carrier-to-Noise Ratio)및 정규화 반송파 주파수차(normalized carrier frequency separation)의 함수로서 그래프로 나타냈고 각각에 대한 검토를 행했다. 본 연구의 결과로부터 디지탈 PSK채널에 의한 통신 방식간 간섭을 받는 아나로그 FM채널에 대한 최적 또는 적당한 운용조건(주파수 간격, 대역폭, 전력 등)의 예측이 가능하다.
CDMA 방식은 미래의 모바일 네트워크를 위한 다중접속 방식으로 많은 주목을 받고 있으며 높은 무선 용량과 유연한 데이터 전송에 대한장점을 가지고 있다. 그리고 CDMA방식은 실시간 음성 및 비실시간 데이터 서비스를 제공하는 차세대 멀티미디어 시스템 분야에서 ITU에 제안된 주요 기술이다. 본 논문에서는 무선 채널에서 다중 접속 간섭 및 부분 대역 간섭의 제거와 시스템 채널 용량의 증가를 위해 MIMO-MC/CDMA 시스템의 용량을 평가하였다. 최근에 스펙트럼 효율과 링크의 신뢰도를 증가하기 위하여 다중경로를 이용하는 MIMO 방식이 제안되고 있다. 특히, 본 논문에서는 MIMO-MC/CDMA시스템의 채널 용량을 Eb/No, Mc, p, B에 따라서 평가하였다. 얻어진 결과로부터 채널용량을 개선하기 위해서는 신호의 요소들은 서로 무상관이어야하며 만약 부적당한 공간에 의한 상관과 부분 대역 간섭에 의한 주파수 간섭이 발생하만 MIMO-MC/CDMA 시스템의 채널 용량은 상당히 감소하게 됨을 알 수 있었다.
본 논문은 다중 셀 상향링크 시스템의 셀 간 간섭을 완화시키기 위한 부분공간 간섭 정렬을 적용했을 때 높은 채널 이득과 높은 합용량을 얻기 위해 간섭 신호공간 형성에 사용되는 레퍼런스 벡터 설정 방법을 제안하였다. 제안된 방법은 레퍼런스 벡터의 설정에 따라 채널과의 매칭이 달라지고 이로부터 셀의 합용량이 변화하는 레퍼런스 벡터의 다이버서티를 얻는 것이다. 각 셀의 처리량을 최대화시키기 위해 전송 전에 여러 개의 레퍼런스 벡터를 전송하고 이중에서 최적의 레퍼런스 벡터를 선정함으로써 기존의 간섭정렬방식보다 높은 채널 이득과 높은 합용량을 얻을 수 있다. 전산 모의실험을 통해 제안된 방법을 적용한 경우 임의로 설정된 레퍼런스 벡터를 설정했을 때의 셀 합용량에 비해 약 60% 향상된 값을 얻었다.
본 논문에서는 인접채널에서 다른 통신 시스템이 공존할 수 있는 방안으로 공유 파라미터를 분석하였다. 이기종시스템에서 간섭 송신기의 다양한 밀도와 전송출력에 따른 성능 결과를 분석하였다. 두 시스템간의 간섭밀도와 허용 최대 송신출력의 관계를 분석하기 위해 간섭 송신기가 WiBro이고 WLAN이 희생 수신기인 경우를 고려하였다. 간섭원 밀도가 50개/$km^2$이고, WLAN, WiBro의 중심주파수가 각각 185, 201MHz 인 경우 요구되는 보호대역은 4MHz 이었다. 분석된 상호 공존 결과는 향후 동일 주파수 환경에서 다양한 통신 프로토콜을 이용하는 무선기기에 대한 상호 공존 조건을 마련하는 기술개발에 활용할 수 있을 것이다.
이기종 비면허 기기들이 동일한 주파수 대역을 공동 사용하기 위해서는 주파수 간섭 회피 기법이 필요하다. 본 논문에서는 이기종 비면허 대역 공동 사용의 대표적인 예로서 2.4 GHz ISM 대역에서 동작하는 WLAN과 WPAN 간의 주파수 간섭을 MAC 계층에서 분석하였다. 분석 결과, WPAN의 성능이 WLAN의 간섭으로 인하여 크게 저하되는 것을 시뮬레이션과 실험을 통해 확인하였다. 이러한 주파수 간섭을 회피하기 위한 방법으로 WPAN 시스템을 위한 채널 변경 기법을 새롭게 제안하였다. 실험을 통하여 제안한 채널 변경 기법이 고정된 채널을 사용하는 기존의 방법에 비하여 주파수 간섭의 영향을 회피할 수 있음을 확인하였다.
수중음향통신에서는 다중경로에 의한 지연확산 채널과 조류로 인한 자연적 유동 혹은 인위적인 플랫폼 이동 등으로 도플러 확산 채널이 발생한다. 이로 인하여 발생하는 인접 심볼 간 간섭을 제거하기 위하여 등화기가 사용되고 있으나 다중 경로 등의 음향 환경정보를 사용하고 있지 않다. 반면 수동형 시역전의 경우 한 방향 전파과정으로 산출한 채널응답특성의 수치적 정합필터를 통하여 자기 등화를 수행하게 되므로 등화기보다 비교적 단순한 알고리즘으로 간섭을 제거하는 특성을 갖는다. 본 논문에서는 2010년 동해에서 수행한 통신 실험의 실측 데이터에 수동형 시역전을 적용하여 다중경로로 인한 간섭을 제거하고, 통신성능이 향상됨을 보이고자 한다. 이를 검증하기 위하여 수동형 시역전의 적용 전/후의 신호 대 간섭 잡음비를 비교하고 분석한다. 또한 수동형 시역전과 적응형 등화기의 알고리즘을 각각 독립적으로 수행하여 비트오류율을 산출하고 이를 비교하여 수동형 시역전의 통신성능을 검증한다.
동일한 공간에서 다수의 근거리 무선 네트워크(WPAN)가 작동하는 네트워크 환경을 구축하는 경우 기기 간 간섭의 영향을 고려할 필요가 있다. 사용하는 변조 방식에 따라 인접한 주파수 채널의 간섭 신호가 주는 영향이 차이가 있을 수 있다. 스펙트럼의 부엽이 큰 변조 방식을 사용하는 경우 다른 주파수 채널을 사용하더라도 간섭으로서 영향을 미칠 수 있으며, 간섭원의 공간상 거리에 따라 심각한 성능 저하가 발생할 가능성도 있다. 본 논문에서는 ORC-$OQ^2PSK$ 변조 기반의 WPAN에서 인접 주파수 채널을 사용하는 기기로부터의 간섭 영향을 분석하였다. 분석 결과를 기존 GFSK 기반의 WPAN과 비교하여 ORC-$OQ^2PSK$ 변조 기반의 WPAN에 대한 타당성 검증을 수행하였다.
TV방송대역에서 와이브로와 무선랜간의 주파수 간섭에 따른 영향이 본 논문에서 고려되었다. 단, 각 시스템의 사용 주파수는 동일채널내에서 동작된 것으로 가정하였다. 동일채널 간섭에 있어서 와이브로 이동단말기의 최대 송신출력을 25 dBm으로 제한하는 경우 WiBro 이동단말과 무선랜 단말간 최소한 210 m의 이격거리가 요구되었다. 본 분석 결과는 TV 방송대역에서 와이브로와 무선랜을 동시에 사용하기 위한 주파수 처리 기법에 있어서 적합한 참고 및 기준으로 사용될 것이다.
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.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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