다중 반송파를 사용하는 직접 대역확산 부호분할 다중접속 통신시스템에서 주파수 효율 향상을 위한 전송 전력 및 전송률 적응화 시스템을 제안하고 그 성능을 분석하였다. 본 논문에서는 수신단에서 이상적인 채널상태 정보를 알고 있다는 가정 하에, 주파수 영역에서는 각 사용자의 부채널 중에서 가장 채널상태가 좋은 한 대역을 선택하여 전력을 할당하고 시간 영역에서는 목표 수신 품질을 만족하도록 전송률을 결합 조정하는 것을 제안하였다. 수학적 분석을 통하여 평균 전송 전력이 고정되어 있을 때 제안한 방식의 평균 데이터 전송률을 구하고 전력 혹은 전송률 적응화가 적용된 단일 반송파 부호분할 다중접속 통신시스템과 그 성능을 비교하였다.
본 논문에서는 고속 데이터 송수신을 위해 2차원 iDFT(inverse Discrete Fourier Transform) 및 DFT(Discrete Fourier Transform) 연산을 이용하여 Delay-Doppler 스프레딩 영향을 고속 수신 처리하는 OTFS(Orthogonal Time Frequency Space) 변조 시스템과 OTFS-MIMO(Multiple Input Multiple Output) 시스템을 평가하고 분석한다. 특히 OTFS 변조를 사용하는 MIMO 시스템은 높은 Doppler 효과가 존재하는 채널에서도 시스템의 용량 저하가 거의 없이 모든 데이터 스트림을 전송할 수 있다. 시뮬레이션 결과, $1{\times}1$ OTFS 변조 시스템의 전송률은 $2{\times}2$ OTFS-MIMO 시스템에서 한 스트림의 전송률과 유사함을 확인할 수 있다. 즉, $2{\times}2$ OTFS-MIMO 시스템은 높은 Delay-Doppler 영향이 존재하는 환경에서도 $1{\times}1$ OTFS 변조 시스템과 비교하여 거의 2배의 전송률을 확보할 수 있음을 확인할 수 있다.
본 논문에서는 MIMO (Multiple-Input Multiple Output, 다중입출력) 시스템을 위한 적응형 섭동을 이용한 기회적 프리코딩(Adaptive Perturbation-aided Opportunistic Precoding) 방식을 제안한다. 제안 프리코딩 방식에서는 MIMO 시스템을 위한 프리코딩 행렬을 생성할 때 랜덤한 섭동 뿐 아니라 사용자로부터 받은 전송률 정보에 의해 결정되는 적응적 변화값을 함께 이용한다. 이전 시간의 랜덤 섭동이 전송속도를 상승시켰을 경우 적응형 섭동을 이전 랜덤 섭동과 동일하게 하고, 그렇지 않을 경우 이전 랜덤한 섭동 값의 음의 값에 해당하는 값을 적용시킨다. 또한 전송 속도 최적화를 위해 스케줄링에서 현재 생성된 프리코딩 행렬 뿐 아니라 메모리에 저장된 최근 프리코딩 행렬 정보도 함께 이용한다. 모의실험 결과에서 기존 프리코딩 방식에 비해 제안한 섭동 기반 기회적 프리코딩 방식이 높은 전송속도를 얻으며, 특히 사용자의 수가 적은 환경에서 전송 속도 이득이 큰 것을 확인할 수 있다.
We compare the achievable throughput of time division multiple access (TDMA) multiple-input multiple-output (MIMO) schemes illustrated in the 3rd Generation Partnership Project (3GPP) MIMO technical report, versus the sum-rate capacity of space-time multiple access (STMA). These schemes have been proposed to improve the 3GPP high speed downlink packet access (HSDPA) channel by employing multiple antennas at both the base station and mobile stations. Our comparisons are performed in multi-user environments and are conducted using TDMA such as Qualcomm's High Data Rate and HSDPA, which is a simpler technique than STMA. Furthermore, we present the unified optimal power allocation strategy for HSDPA MIMO schemes by exploiting the similarity of multiple antenna systems and multi-user channel problems.
International Journal of Internet, Broadcasting and Communication
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제13권1호
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pp.69-81
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2021
While the fifth generation (5G) and beyond 5G (B5G) mobile communication networks are being rolled over the globe, several world-wide companies have already started to prepare the sixth generation (6G). Such 6G mobile networks targets ultra-reliable low-latency communication (URLLC). In this paper, we challenge to reduce the inherent latency of existing non-orthogonal multiple access (NOMA) in 5G networks of massive connectivity. First, we propose the novel unipodal binary pulse amplitude modulation (2PAM) NOMA, especially without SIC, which greatly reduce the latency in existing NOMA. Then, the achievable data rates for the unipodal 2PAM NOMA are derived. It is shown that for unequal gain channels, the sum rate of the unipodal 2PAM NOMA is comparable to that of the standard 2PAM NOMA, whereas for equal gain channels, the sum rate of the unipodal 2PAM NOMA is superior to that of the standard 2PAM NOMA. In result, the unipodal 2PAM could be a promising modulation scheme for NOMA systems toward 6G.
In this paper, we consider a sectorized wireless powered sensor network (WPSN), wherein sensor nodes are clustered based on sectors and transmit data to the cluster head (CH) using energy harvested from a hybrid access point. We construct a system model for this sectorized WPSN and find optimal coordinates of CH that maximize the achievable transmission rate of sensing data. To obtain the optimal CH with low overhead, we perform an asymptotic geometric analysis (GA). Simulation results show that the proposed GA-based CH selection method is close to the optimal performance exhibited by exhaustive search with a low feedback overhead.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제17권1호
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pp.202-215
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2023
This paper proposes a non-orthogonal multiple access (NOMA) based low-complexity relaying approach for multiuser cellular two-way relay channels (CTWRCs). In the proposed scheme, the relay detects the signal using successive interference cancellation (SIC) and re-generates the transmit signal with zero-forcing (ZF) transmit precoding. The achievable data rates of the NOMA-based multiuser two-way relaying (TWR) approach is analyzed. We further study the power allocation among different data streams to maximize the weighted sum-rate (WSR). We re-form the resultant non-convex problem into a standard monotonic program. Then, we design a polyblock outer approximation algorithm to sovle the WSR problem.The proposed optimal power allocation algorithm converges fast and it is shown that the NOMA-TWR-OPA scheme outperforms a NOMA benchmark scheme and conventional TWR schemes.
본 논문에서는 어떠한 이진 입력 이산 퀀텀채널(quantum channel)이 주어지더라도 대칭 용량을 달성할 수 있는 qubit(quantum bit)를 생성하기 위해, 극(polar) 퀀텀 채널 코딩이라 부르는 퀀텀 채널의 결합과 분리 형태를 제시한다. 현재의 용량은 동등 확률을 갖는 임의의 qubit 입력에 따라서 결정된다. 퀀텀채널의 분극은 대칭채널이 1에 근접하면 rate 1로 아니면 rate 0으로 전송하는 채널을 통해 퀀텀 데이터를 부분적으로 전송하는 퀀텀 오류정정 부호화에 아주 적합하다.
본 논문에서는 셀내 대규모 단말이 존재하는 시스템을 고려하고, 기지국과 단말간 무선 채널은 경로 손실과 레일레이 페이딩 채널을 가정한다. 또한, 전체 시스템 대역폭은 다수의 균일한 주파수 부채널들로 구성된다고 가정한다. 이와 같은 가정하에 대규모 단말들로부터 발생하는 채널 상태 정보의 피드백 오버헤드를 줄이고 자원 할당의 복잡도를 감소시키기 위한 채널 상태 정보의 피드백 기법과 비직교 다중 접속 전송을 위한 자원 할당 기법을 제안한다. 특히, 제안하는 기법에 대하여 셀내 대규모 단말들이 달성할 수 있는 총 데이터 전송률 성능과 셀내 단말들이 목표 데이터 전송률을 충족하지 못하는 아웃티지 확률 성능을 분석한다. 시뮬레이션 결과를 통해 제안 기법은 평균 총 데이터 전송률 성능을 저하시키지만, 우수한 아웃티지 성능을 제공할 수 있음을 보여준다.
Yorwittaya, N.;Chamchoy, M.;Supanakoon, P.;Tangtisanon, P.
대한전자공학회:학술대회논문집
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대한전자공학회 2002년도 ITC-CSCC -2
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pp.1066-1069
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2002
Orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) is a special technique for communication systems which can support the high data rate transmission with sufficient robustness to fading channels. Tansmitter diversity with space-time block coding (STBC) is an attractive transmission scheme to improve the performance of systems. In this paper, we compare the performance of space-time block coded OFDM systems with that of conventional OFDM systems over fast fading channels. The block-interleaved (BI) STBC and frequency hopping (FH) OFDM are proposed in the study to provide the maximum achievable diversity gains. As the simulation results, the STBC OFDM, Bl-STBC OFDM and Bl-STBC FH-OFDM provide the much improved performance over the conventional OFDM. And the Bl-STBC FH-OFDM also provide the better performance than the STBC OFDM and Bl-STBC OFDM, especially, in the case of the two transmit antennas are employed while BI-STBC FH-OFDM can maintain the same data rate of 12 Mbps.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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