초기조건에 민감한 특징을 가지는 카오스 통신 시스템은 보안성이 디지털 통신 시스템보다 우수하게 평가되지만 BER 성능은 나쁘게 평가되기 때문에 BER(Bit Error Rate) 성능을 향상시키는 연구가 중요하다. 이전 연구에서 제안한 카오스 송수신기는 원하는 신호에 잡음과 같이 더해지는 요소가 매우 적기 때문에 기존 CDSK(Correlation Delay Shift Keying) 방식보다 BER 성능이 굉장히 많이 향상된다. 카오스 통신 시스템은 카오스 맵 특성에 따라 정보 신호를 확산시키고 전송하기 때문에 전송 심볼의 수가 많다. 따라서 카오스 통신 시스템의 데이터 전송 속도를 좋게 하는 연구가 필요하다. 기존의 카오스 변조 방식은 BPSK 방식을 기반으로 정보 신호를 -1과 1로 변조시킨다. 하지만 BPSK 방식 대신에 QPSK나 QAM과 같은 고레벨 변조 방식을 기반으로 한다면 한 번에 더 많은 데이터를 전송할 수 있기 때문에 카오스 통신 시스템의 데이터 전송 속도를 좋게 만드는 것이 가능하다. 본 논문에서는 이전 연구에서 제안한 카오스 송수신기를 사용하며 이 시스템에 QPSK와 16QAM을 적용했을 때, SER(Symbol Error Rate) 성능을 평가하고 각 성능을 비교한다. 또한, 제안한 카오스 송수신기에서 정보신호를 QPSK와 16QAM을 기반으로 변조시켰을 때, 제안한 카오스 송수신기가 항재밍 성능을 갖는지 평가한다.
본 논문에서는 다중 경로 페이딩에 의한 성능의 손실을 보상하기 위하여 간단한 equal gain combining diversity를 갖는 802.11a 무선 LAN용 OFDM 시스템의 HER 성능을 다중경로 환경 하에서 분석하였다. 모의 실험 결과에 따르면, 다중경로채널에서 전송 파워를 살펴보면, 2branch equal gain combining diversity를 사용한 무선 LAN용 OFDM시스템이 diversity를 사용하지 않는 OFDM 시스템보다 BER 10/sup -3/에서 3㏈ 정도의 이득을 줄 수 있었다. Branch 수를 3개를 사용한 경우에는 BER 10/sup -3/에서 branch 2개를 사용한 경우보다 약 2㏈정도 이득을 줄 수 있었다.
We derive an analytical expression for the bit-error rate (ber) of optimal single user detection (osud) of a binary phase-shift keying (bpsk) signal corrupted by a gaussian cochannel interferer (cci). the channel capacity is also calculated to investigate the ber performance.
높은 PAPR(Peak-to-Average Power Ratio)은 HPA(High Power Amplifier) 비선형성에 의해 시스템의 성능을 열화 시키고, 스펙트럼의 OOB(Out-of-Band) 전력을 향상시키는 문제의 원인이 된다. 5세대 이동통신 시스템을 위한 후보변조기술로 UFMC(Universal Filtered Multi-Carrier) 및 FBMC(Filter Bank Multi-Carrier) 시스템이 있다. 본 논문에서는 PAPR 저감 기법으로 잘 알려진 DFT-s(Discrete Fourier Transform Spreading) 기법을 각 시스템에 적용하고, 비선형 HPA 환경에서 각각의 성능에 대하여 비교분석하였다. 우선, 본 논문에서는 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing), UFMC, FBMC 시스템에 대해서 설명을 하며, 각 시스템에 DFT spreading 기법을 적용한 DFT-s-OFDM, DFT-s-UFMC, DFT-s-FBMC 시스템에 대해 설명한다. 본 논문에서는 비선형 모델로 Saleh 모델을 사용하였으며, 다양한 강도의 HPA 비선형성을 고려하여 시뮬레이션을 수행하였다. 시뮬레이션 결과, OFDM 및 UFMC 시스템의 경우 PAPR을 효과적으로 저감시킬 수 있으며, FBMC의 경우 PAPR 저감은 이루어지나 그 효과가 크지 않음을 확인하였다.
본 논문은 레일레이 페이딩 채널 환경에서 IMT-2000 파일럿 심볼 구조의 W-CDMA 시스템 역방향 링크의 채널 추정에 관한 RLS 적응형 알고리즘 성능을 WMSA(K=1,3)와 Constant gain 방식의 성능과 비교 분석하였다. 본 논문의 모델은 IMT-2000 시스템 규격의 W-CDMA 채널 구조, 변조 및 파일럿 패턴을 이용하였다. 파일럿 심볼 위치의 채널추정은 RLS 적응형 알고리즘을 이용하고 데이터 심볼 위치의 채널 보상은 선형보간으로 수행하였다. RLS 적응형 알고리즘 성능은 저속 페이딩에서 WMSA(K=1,3) 성능과 유사하지만 Constant gain 알고리즘 성능보다는 약간 우수하다. 도플러 주파수 320㎐, BER=2.0×10/sup -2/에서 RLS 적응형 알고리즘 성능이 WMSA(K=1)과 Constant gain 성능에 비해 4㏈의 성능 우위를 보여주고 있으며, WMSA(K=3)의 성능과는 커다란 차이를 보여준다. 따라서 페이딩이 고속화 될수록 RLS 알고리즘 의 성능이 전반적으로 WMSA(K=1,3)와 Constant gain 알고리즘 성능보다 우수함을 확인하였다.
위성 통신은 넓은 지역에 통신 서비스를 제공하는 광역 네트워크이다. 하지만, 위성 통신은 대역폭이 제한되고 매우 긴 전파 지연 시간과 높은 BER(Bit Error Rate)로 인해 위성 통신을 고려하지 않은 TCP의 성능이 저하 된다. 본 논문에서는 위성 통신에서의 TCP 성능을 향상시키기 위해 DVB-RCS(Digital Video Broadcasting-Return Channel via Satellite) 네트워크 환경을 고려한 cross-layer 기반 PEP(Performance Enhancing Proxy) 기술을 제안한다. 제안하는 프로토콜은 TCP와 링크 계층 간 위성 자원 할당 정보를 정보 교환을 통해 최적의 TCP CWND(Congestion Window)를 설정한다. 제안한 프로토콜의 성능 평가를 위해 리눅스 기반의 PEP 테스트 베드를 구현하였다. 성능 평가 결과 다양한 BER에서 제안한 프로토콜은 위성 자원 할당 정보를 이용하여 최적의 TCP CWND 크기를 설정하기 때문에 단일 및 다중 세션 환경에서 기존 TCP 보다 제안한 프로토콜이 더 좋은 성능을 보여준다는 것을 확인할 수 있었다.
고속 멀티미디어 전송에 있어서 주파수 선택적 페이딩은 정보 전송율 및 BER 성능에 큰 영향을 미친다. 본 논문에서는 효과적인 고속 전송을 위해 터보 부호기를 적용한 적응 QAM(Adaptive Quadrature Amplitude Modulation) 시스템을 제안한다. 친사용자 환경 시뮬레이션 플랫폼 SPW를 이용하여 터보 적응 QAM 시스템을 개발하여 주파수 선택적 채널 환경에서 수율(throughput) 및 BER 성능분석을 수행하였다. 지연 확산이 700ns와 1400ns인 두 전력 지연 프로파일을 생성시켜 수율 및 성능을 조사하였는데 지연 확산 700ns인 프로파일에서 적응 변조 시스템이 고정 QAM 변조 시스템보다 평균 0.1231 bits의 수율 향상을 얻을 수 있었고 약 3dB의 BER 성능 개선을 얻을 수 있었다. 지연 확산 1400ns인 경우에서도 적응 변조 시스템이 고정 변조 시스템보다 더 나은 BER 성능 향상을 얻을 수 있었다.
본 연구에서는 위상 잡음이 OFDM통신 시스템 성능에 미치는 영향에 대해 연구하였다. OFDM통신 시스템의 정확한 분석을 위해 위상 잡음의 2차항을 고려한 비선형 근사 방법을 이용하여 위상 잡음으로 인해 나타나는 현상들을 보다 정확하게 분석하고 정량화 하였다. 분석결과 QPSK-OFDM통신 시스템에서 PLL주파수 합성기의 루프 대역을 5.0 kHz, 1.0 Hlz와 0.5 KHz로 각각 설정했을 때 위상 잡음으로 인해 발생하는 성능 저하 수치를 위상 잡음이 없는 이상적인 경우 AWGN 환경에서의 BER성능과 비교해 보면 BER=$10^{-4}$를 만족하기 위해 약0.6 dB, 1.0 dB와 1.7 dB 정도의 SNR손실이 발생한다. 16QAM 변조방식을 사용한 경우에는 루프 대역이 각각 5 kHz, 1.0 kHz, 그리고 0.5 kHz일 때에 약 1.9dB, 3.2dB, 그리고 6.7dB의 SNR 손실이 발생하게 된다. 기존 선형 근사화 기법과 본 연구에서 QPSK 변조방식을 사용하였을 경우 분산의 크기가 0.02까지는 두 곡선이 거의 비슷한 성능을 보이지만, 0.02 이상 분산 간이 더 커지게 되면 기존 연구와 본 연구 사이에 차이가 발생하게 된다. 또한 해석적 방법에 의한 BER성능 분석결과와 QPSK와 16QAM 변조를 사용하는 OFDM통신 시스템의 시뮬레이션 결과가 동일함을 보인다. 아울러 QPSK-OFDM 통신 시스템 에서 위상 잡음 분산이 0.03 이상이 되면 에러 floor가 생겨서 BER 성능이 악화된다.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제8권10호
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pp.3342-3360
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2014
In this paper, the capacity and BER performance of downlink distributed antenna systems (DAS) with transmit antenna selection and multiple receive antennas are investigated in MIMO composite channel, where path loss, Rayleigh fading and lognormal shadowing are all considered. Based on the performance analysis, using the probability density function (PDF) of the effective SNR and numerical integrations, tightly-approximate closed-form expressions of ergodic capacity and average BER of DAS are derived, respectively. These expressions have more accuracy than the existing expressions, and can match the simulation well. Besides, the outage capacity of DAS is also analyzed, and a tightly-approximate closed-form expression of outage capacity probability is derived. Moreover, a practical iterative algorithm based on Newton's method for finding the outage capacity is proposed. To avoid iterative calculation, another approximate closed-form outage capacity is also derived by utilizing the Gaussian distribution approximation. With these theoretical expressions, the downlink capacity and BER performance of DAS can be effectively evaluated. Simulation results show that the theoretical analysis is valid, and consistent with the corresponding simulation.
본 논문은 육상 이동통신 서비스를 위한 L-band 위성통신 시스댐과 Ka - band 멀티미디어 위성통신 시스템의 전송 채널을 모텔렁하고 전력 및 대역 효율적인 디지털 전송 방식으로 Trellis 부호화된 8PSK를 제안하고 그 성 능을 분석하였다. 특히. 다중경로 페이딩에 의한 TC-8PSK의 수선 BER 성능 열화를 보상하기 위하여 송수선단 에 각각 Block Interleaving과 Deinterleaving을 적용하였으며 채널 등화를 위해 수선단에 Viterbi 등화기를 적용 하였고 이에 따른 BER 성능 개선 정도를 분석하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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