• Journal of Communications and Networks
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• 제9권3호
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• pp.265-273
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• 2007

This paper expands an analytical performance model of 802.11 to accurately estimate throughput and energy demand of 802.11-based wireless sensor network (WSN) when sensor nodes employ Reed-Solomon (RS) codes, one of block forward error correction (FEC) techniques. This model evaluates these two metrics as a function of the channel bit error rate (BER) and the RS symbol size. Since the basic recovery unit of RS codes is a symbol not a bit, the symbol size affects the WSN performance even if each packet carries the same amount of FEC check bits. The larger size is more effective to recover long-lasting error bursts although it increases the computational complexity of encoding and decoding RS codes. For applying the extended model to WSNs, this paper collects traffic traces from a WSN consisting of two TIP50CM sensor nodes and measures its energy consumption for processing RS codes. Based on traces, it approximates WSN channels with Gilbert models. The computational analyses confirm that the adoption of RS codes in 802.11 significantly improves its throughput and energy efficiency of WSNs with a high BER. They also predict that the choice of an appropriate RS symbol size causes a lot of difference in throughput and power waste over short-term durations while the symbol size rarely affects the long-term average of these metrics.

• 한국전자파학회논문지
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• 제25권7호
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• pp.747-756
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• 2014

본 논문에서는 다이버시티 효과를 사용하여 다중 안테나를 고려한 경로 손실 모델을 제안한다. 현재까지 진행되어진 연구 중 대다수는 경로 손실 모델은 송신단과 수신단 사이의 지리적 환경을 고려한 모델은 많았지만, 다중 안테나를 고려한 모델은 상대적으로 연구가 적게 진행되었다. 현재 무선 통신 시스템에서도 다중 안테나를 사용한다. 더욱이 지속적인 통신 용량 개선을 위한 방법으로 다이버시티 기법을 사용하는 사례도 쉽게 찾아볼 수 있다. 하지만 이러한 통신 시스템에서 수신 신호의 세기를 예측할 수 있는 경로 손실 모델은 현재 확립되지 않았다. 따라서 이와 같은 환경에서 수신 신호 전력의 변화를 예측하기 위해 다이버시티 이득으로 변화된 SNR(Signal to Noise Ratio)을 구한다. 제안하는 모델에서 수신단의 안테나의 개수가 7개 이상일 때부터 다이버시티 효과가 일정 값으로 수렴하기 때문에 수신단의 안테나의 개수는 10개인 경우까지 고려하였다. 제안한 모델과 연산을 통한 계산값의 RMSE(Root Mean Square Error)는 1이내 임을 확인하였다. 즉, 기존의 BER(Bit Error Rate) 곡선으로부터 다이버시티 이득을 계산하였고, 다중 안테나를 사용한 통신 시스템 모델에서 예측할 수 없었던 수신 신호의 세기를 본 논문에서 제안한 경로 손실 모델을 통하여 예측이 가능하다.

• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제19권5호
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• pp.437-443
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• 2015

In this paper, we analyze the performance of the all-optical multihop radio over a free space optical (RoFSO) communication system with amplify-and-forward (AF) relays under varying weather conditions. The proposed channel model considers the propagation loss, attenuation and atmospheric fading modeled by the Gamma-Gamma (GG) distribution. Both the amplified spontaneous emission (ASE) noise in the all-optical relays and the background noise projected onto receiver apertures have been considered in the analysis. The lower bound analytical expressions for the end-to-end bit error rate (BER) and outage probability are derived for the multihop system employing the all-optical relays with the full channel state information (CSI). Meanwhile, the exact results for BER and outage probability are obtained via Monte Carlo simulation. Results indicate the performance of the proposed system will be improved by the multihop transmission technology. For a fixed number of relays, the BER and outage probability will be increased with the deterioration of the weather conditions.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제37권4호
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• pp.219-228
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• 2020

A CubeSat platform has become a popular choice due to inexpensive commercial off-the-shelf (COTS) components and low launch cost. However, it requires more power-efficient and higher-data rate downlink capability for space applications related to remote sensing. In addition, the platform is limited by the size, weight and power (SWaP) constraints as well as the regulatory issue of licensing the radio frequency (RF) spectrum. The requirements and limitations have put optical communications on promising alternatives to RF communications for a CubeSat platform, owing to the power efficiency and high data rate as well as the license free spectrum. In this study, we analyzed the performance of optical downlink communications compatible with CubeSat platforms in terms of data rate, bit error rate (BER) and outage probability. Mathematical models of BER and outage probability were derived based on not only the log-normal model of atmospheric turbulence but also a transmitter with a finite extinction ratio. Given the fixed slot width, the optimal guard time and modulation orders were chosen to achieve the target data rate. And the two performance metrics, BER and outage data rate, were analyzed and discussed with respect to beam divergence angle, scintillation index and zenith angle.

• 한국전자파학회논문지
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• 제19권2호
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• pp.271-279
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• 2008

본 논문에서는 FHSS 방식의 소출력 무선기기와 DSSS 방식의 소출력 무선기기가 동일 주파수 대역에 존재하는 경우 업무간 간섭을 분석하였다. 분석 방법은 몬테 카를로 방법을 이용하여 DSSS 방식의 소출력 무선기기의 불요 방사가 FHSS 방식의 소출력 무선기기에 미치는 영향을 간섭 확률 측면에서 계산하였다. 간섭 시뮬레이션은 DSSS 방식의 소출력 무선기기의 대역폭과 충격 계수에 따른 간섭량을 계산하였고, 전파 모델은 자유 공간으로 가정하였다. 그리고 간섭원과 피간섭원 사이의 거리에 따른 영향을 수신기에서의 BER 측면에서 분석하였다. 간섭 분석 결과, 간섭원의 대역폭보다는 충격 계수가 시스템 양립성에 많은 영향을 주는 것을 확인할 수 있었고, 단일 간섭원과 다중 간섭원이 존재하는 경우 BER 기준을 만족하는 이격 거리를 확인할 수 있었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제5권4호
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• pp.699-705
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• 2001

본 논문에서는 DPSK변조 방식을 고려하여 나카가미-m 페이딩채널로 다중경로 페이딩을 모델화 하였으며, 각 브랜치에서의 나카가미 페이딩 지수(m)는 전파 환경에 따라 일정하지 않을 것이며 각 MRC 다이버시티의 브랜치에서 나카가미 페이딩 지수가 낮은 값을 가지는 브랜치를 제거할 경우 성능이 좋아질 수 있을 것이다. 따라서 본 논문에서는 나카가미 페이딩 지수를 임의의 값으로 주었을 경우 광대역 DS/ /CDMA 시스템에서 각각의 경로로 수신된 신호의 평균 SNR(signal to Noise Ratio)이 시스템의 BER에 미치는 영향을 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 분석하고 나카가미 페이딩 지수(m)값이 낮은 브랜치를 제거한 경우의 광대역 DS/CDMA 셀룰라 시스템에서 각각의 경로로 수신된 신호의 평균 SNR(signal to Noise Ratio)이 시스템의 BER에 미치는 영향을 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 분석하였다.

• 전자공학회논문지S
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• 제35S권12호
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• pp.103-108
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• 1998

디지털 자기기록 장치에서의 용량의 증가는 필연적으로 심각한 인접 심벌간의 간섭 (Intersymbol interference : ISI)과 비선형 왜곡현사을 겪게된다. 본 논문에서는 디지털 자기기록 채널의 심각한 심벌간의 간섭과 비선형 왜곡현상을 보상해 주기 위한 방법으로 신경망을 이용한 등화기를 부분 삭제 모델로 나타난 자기기록 채널에 적용하였다. 신경망을 이용한 결정궤환 등화기 (Neural Decision Feedback Equalizer : NDFE)와 일반적인 결정궤환 등화기 (Decision Feedback Equalizer : DFE)간의 성능을 컴퓨터를 이용한 모의 실험을 통해 비교하였다. 실험 결과, 신경망을 이용한 결정궤환 등화기가 기존의 결정궤환 등화기보다 디지털 자기기록 장치에서 기록 밀도가 증가함에 따라 같은 신호 대 잡음비 (Signal-to-Noise Ratio : SNR)에서 우수한 비트 오류 확률 (bit error probability or bit error ratio : BER) 성능을 보였다.. 또한 같은 밀도의 경우에도 비선형 왜곡 현상이 강할수록 신경망을 이용한 결정궤환 등화기가 보다 안정적이며 우수한 성능을 보였다.

• 한국음향학회지
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• 제28권5호
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• pp.432-440
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• 2009

최근 수중 음향 통신의 필요성과 음성 및 고해상도 영상 데이터와 같은 다양한 데이터 전송의 요구가 증가되고 있다. 수중 음향 통신 시스템의 성능은 수중채널의 특성에 영향을 받으며, 특히 잔향 및 다중경로 (Multi-path)로 인한 지연확산은 데이터 전송 시 인접심벌간의 간섭 (Inter Symbol Interference : ISI)을 발생시켜 통신의 성능을 저하시킨다. 본 논문에서는 수중 채널에서 지연 확산에 강한 성능을 나타내는 OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 기법을 연구하였다. 또한 PAPR (Peak-to-Average Power Ratio)이 높은 경우 발생하는 성능저하를 극복하기 위해 클리핑 기법을 적용하였다. 실제 수중 채널을 모의하는 모델 및 수조에서의 실험을 이용하여 수중 음향 통신의 성능을 확인하였다. 그 결과 클리핑 기법을 이용한 다중 반송파가 가장 낮은 비트 오차율을 나타내였으며, 단일 반송파를 이용한 전송이 가장 높은 비트 오차율을 나타내었다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2000년도 추계종합학술대회 논문집(1)
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• pp.245-248
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• 2000

In this paper, we present the performance of a multi-code parallel combinatory CDMA system using bi-orthogonal modulation under multipath fading channel. In general, the dynamic range of the amplitude of the transmit signal is very large in conventional multi-code CDMA systems, resulting in severe nonlinear distortion due to high power amplifier and thus significant BER performance degradation. Since the number of simultaneously multiplexed code channels in the proposed system is reduced, the proposed system exhibits reduction of peak-to-average power ratio (PAPR) of the transmit signal amplitude with significant BER improvement. We verify the performance of the proposed system by computer simulations under the Vehicular B multipath fading channel model by ARIB.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제6권4호
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• pp.544-551
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• 2002

본 논문에서는 레일리 페이딩 상태, 라이시안 페이딩 상태, 쉐도우 라이시안 페이딩 상태로 구성된 혼합페이딩 채널에서 DS/CDMA-BPSK 시스템의 오율 성능을 분석하였다. 결과로부터 본 논문에서 제시한 혼합 페이딩 채널 모델은 다양한 채널 상태을 표현하는데 적절함을 알 수 있었다. 그리고 혼합페이딩 채널에서는 무선 채널의 점유 확률과 쉐도우 심도가 시스템의 BER 성능에 많은 영향을 준다는 것을 알 수 있었다. 또한 Reed-Solomon 부호를 적용한 DS/CDMA-BPSK 시스템은 동시 사용자 간섭과 혼합 페이딩 채널에 매우 강인함을 알 수 있었다.