전력선 통신(PLC: Power Line Communication)은 저비용으로 고속 전송이 가능하여 스마트 그리드와 연계하여 다양하게 활용되고 있다. 그러나 전력선 채널은 임펄스 잡음으로 인하여 많은 문제가 있어 이를 해결하기 위하여 다양한 연구가 진행되어 왔다. 최근에는 아날로그 신호에 대한 비선형 필터에 적응형 clippling을 사용하는 ACDL(Adaptive Cannonical Differential Limiter)이 제안되었다. 본 논문에서는 이의 특성을 분석하고 간략화하여 오버샘플링된 디지털신호에 대해 slew rate를 검출하는 방안과 유사함을 보였다. 제안된 방식은 모의 실험으로 PRIME 표준에서 성능을 검증하여 ACDL과 동일 수준 이상의 성능을 가지면서도 훨씬 간단히 구현이 가능한 장점을 확인하였다. BER 성능은 동등하면서도 복잡도는 10%이하로 줄어든다.
무선 접속 방식으로 블루투스의 출현은 즉석에서 전자기기들을 ad-hoc 망으로 다룰 수 있도록 하였다. 이러한 근거리 ad-hoc 무선망을 피코넷이라고 부르며 무허가 2.45 GHz ISM(Industrial, Scientific, Medical) 대역에서 운용된다. 본 논문에서는 무선 ad-hoc 환경에서 블루투스 ACL/SCO(Asynchronous Connection Less/Synchronous Connection Oriented) 링크의 패킷 형태에 따른 피코넷의 PER(Packet Error Rate), 패킷수신율, 페이로드 BER (Bit Error Rate)을 시뮬레이션하였다. 채널 모델로서 레일리 페이딩의 영향이 고려되었고 불루투스 기저대역 규격에 따라서 시뮬레이션하였다. 시뮬레이션 결과로부터 불루투스 피코넷의 PER과 처리율은 ACL/SCO 링크의 패킷 형태에 민감하다는 것을 알 수 있었다.
본 논문에서는 OSMU (One Source Multi Use) N-스크린 멀티캐스트 서비스를 위한 무선 통신 MAC 구조로서, WiMedia Distributed-MAC 프로토콜을 적용하였다. 그러나, 채널 에러율이 가변적인 무선 통신환경을 고려하면, N-스크린 고속 데이터가 손실될 가능성이 높다고 할 수 있다. 이러한 문제에 대해, WiMedia Distributed-MAC 프로토콜을 분석하여, 멀티캐스트 릴레이 기술을 제안하였다. 제안하는 멀티캐스트 릴레이 기술은 Multicast-free DRP Availability IE 기술과 결합되어, 멀티캐스트 통신에 대해 릴레이노드를 선정하고 에러율이 높은 채널을 회피하여 통신할 수 있다. 시뮬레이션을 통해 제안하는 멀티캐스트 릴레이 기술과 기존 WiMedia Distributed-MAC 멀티캐스트 기술을 멀티캐스트 노드 수에 따라 수율과 에너지 소모량을 비교 하였고, 다양한 BER (Bit Error Rate) 채널 환경에서 수율 성능을 비교하였다. 이를 통해, OSMU N-스크린 멀티캐스트 서비스에서 멀티캐스트 릴레이 기술이 적용되어야 함을 설명하였다.
본 논문에서는 CR (Cognitive Radio) 시스템의 무선 적응전송에 대한 연구 기반을 마련하기 위해 CR 시스템 환경 및 시나리오 모델을 제시하고, 제시된 시스템 환경 모델에서 CR 시스템을 위한 간섭온도 인지 기반의 적응 전송 기법을 제안한다. 제안된 CR 적응전송 기법은 CR-APC (CR-Adaptive Power Control)를 사용하여 주 사용자에게 간섭 영향을 미치지 않는 범위 내에서 CR 사용자에게 최대 전송전력을 제공하고, CR-AMC (CR-Adaptive Modulation and Coding)를 적용하여 주어진 채널 상태에서 CR 사용자에게 최적의 전송률을 보장할 수 있는 방식이다. 모의실험 결과, 제안된 CR 적응전송 기법을 사용한 경우 주 사용자에게는 간섭 영향을 거의 미치지 않아 비트오율 성능 열화가 거의 없었으며, CR 사용자에게는 주어진 채널 상태에서 최적의 전송률을 보장할 수 있음을 확인할 수 있다.
최근에 사용 편이성으로 인해 다양한 무선 이동 네트워크들이 널리 보급되면서, 무선 네트워크성능을 향상시키기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 무선 네트워크에서의 패킷 손실은 유선 네트워크의 혼잡이 아닌, 전파 오류로 인해 빈번히 발생되기 때문에, 시뮬레이션에서 무선 네트워크의 성능을 정확히 평가하기 위해서는 알맞은 무선 채널 모델을 채택해야 한다. 적합한 채널 모델은 사용 주파수 영역, 신호출력, 방해물 존재 유무, 평가하는 프로토콜의 비트 오류에 대한 민감성 둥 여러 가지 변수를 고려하여 선택해야 한다. 본 논문에서는 센서(Sensor) 채널의 고 전파 오류 특성을 분석하고, 센서 채널에 알맞은 채널 모델을 결정한다. 또한 센서 네트워크에서 수집한 비트 오류 데이타와 다양한 이론적 무선 채널 모델링 방식을 이용하여 링크계층 FEC(Forward Error Correction) 알고리즘과 TCP 성능 변화를 평가한다. 10일간의 센서 채널 트레이스와의 비교 분석에 의하면, CM(Chaotic Map) 모델은 센서 채널의 BER 편차와 PER(Packet Error Rate) 같을 각각 3배와 10배 이내의 오차 범위에서, 다른 모델은 수십 배 이상 오차범위에서 예측한다. FEC 알고리즘과 세가지 TCP (Tahoe, Reno, 그리고 Vegas) 시뮬레이션 실험에서도 CM 모델은 트레이스와 유사한 성능 변화를, 다른 모델은 최대 10배 이상의 오차를 보인다.
Recently, a spatial modulation (SM) scheme achieving high throughput based on quaternary quasi-orthogonal sequences (Q-QOSs), referred to as Q-QOS-SM, is presented for $N_t=2^n(n=1,2,{\cdots})$ transmit antennas. In this paper, based on the design approach of the conventional Q-QOS-SM, new improved QO-SM (I-QO-SM) schemes are proposed for 8 transmit antennas. The new schemes employ Q-QOSs of length 4 or 2 unlike of 8 in the original one, which guarantees more information bits to be allocated for antenna index parts compared to the conventional Q-QOS-SM. By computer simulation results, the proposed scheme are shown to enjoy much higher throughputs compared to the conventional other SM schemes for all simulation environments. Finally, we also examine and compare analytically the performances of the new and conventional SM schemes by calculating upper-bounds on BER performance.
Kim, Nak-Myeong;Kim, Mee-Ran;Kim, Eun-Ju;Shin, Su-Jung;Yu, Hye-In;Yun, Sang-Boh
ETRI Journal
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제30권1호
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pp.21-32
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2008
Cognitive radio (CR) has been proposed as an effective technology for flexible use of the radio spectrum. The interference between primary users and CR users, however, becomes a critical problem when they are using adjacent frequency channels with different transmission power levels. In this paper, a robust CR orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) architecture, which can effectively suppress interference to nearby primary users and overcome adjacent channel interference (ACI) to the CR user, is proposed. This new approach is characterized by adaptive data repetition for subcarriers under heavy ACI, and adaptive time spreading for subcarriers near the borders of the CR user's spectrum. The data repetition scheme provides extra power gain against the ACI coming from primary users. Time spreading guarantees an acceptable interference level to nearby primary users. By computer simulation, we demonstrate that, under a CR environment, the proposed CR OFDM architecture outperforms conventional OFDM systems in terms of throughput and BER performance.
위성신호는 방송신호와 같이 동보성을 지니므로 타 통신기술에 비해 데이터의 보안성이 극히 떨어진다. 따라서 통신위성에서 암호화는 매우 중요한 문제로 대두되고 있고 일반서비스와의 통신성능 분석은 반드시 필요하다. 암호화 적용 시 성능 분석을 위하여 본 논문에서는 IP 기반 위성통신에서 터보코드에 부호율 호환 펑처링을 적용시키고 무선채널은 실제 위성통신을 고려하여 레일리 페이딩과 라이시안 페이딩 두 가지 채널에 가중치를 두어 구성하였다. 재전송 기반 에러 제어 방식은 최근 고려되고 있는 여러 가지 방식 중 가장 성능이 좋은 H-ARQ Type-II, III 방식으로 구성하였다. 보안서비스를 암호화 알고리즘 AES, ARIA (CTR, CBC모드)로 구성하여 일반서비스 대비 위성통신망에 미치는 영향을 분석하였다.
OFDM 기반의 차세대 이동통신 시스템에서는 제한된 주파수 대역폭에서 높은 전송률을 달성하기 위해 MIMO 기술을 채택 하였으며, MIMO 기법 중 하나인 공간 다중화 방식에서는 적은 연산량으로 좋은 성능을 갖는 신호의 검출 기법이 요구된다. 본 논문에서는 MIMO-OFDM 시스템에서 공간 다중화 신호를 검출하기 위해 연산량을 줄인 QRM-MLD 알고리즘을 제안하고 이를 이용한 하이브리드 기법을 제안한다. 제안된 하이브리드 기법은 MMSE와 QRM-MLD를 채널 상태에 따라 선택적으로 적용하는 기법으로서 무선통신 환경에 따라서 연산량과 검출 성능을 상충적으로 선택할 수 있는 이점이 있다. 3GPP LTE 시스템의 하향링크 환경에서 모의실험을 한 결과, 제안된 방식은 QRM-MLD에 비하여 0.1 dB 이하의 무시할 정도의 성능 열화를 가져오는 대신에 약 59%의 연산량 절감 효과가 있다.
Multiuser communication has been an important research area of underwater acoustic communications and networking. This paper studies the use of adaptive orthogonal frequency-division multiple access (OFDMA) in a downlink scenario, where a central node sends data to multiple distributed nodes simultaneously. In practical implementations, the instantaneous channel state information (CSI) cannot be perfectly known by the central node in time-varying underwater acoustic (UWA) channels, due to the long propagation delays resulting from the low sound speed. In this paper, we explore the CSI feedback for resource allocation. An adaptive power-bit loading algorithm is presented, which assigns subcarriers to different users and allocates power and bits to each subcarrier, aiming to minimize the bit error rate (BER) under power and throughput constraints. Simulation results show considerable performance gains due to adaptive subcarrier allocation and further improvement through power and bit loading, as compared to the non-adaptive interleave subcarrier allocation scheme. In a lake experiment, channel feedback reduction is implemented through subcarrier clustering and uniform quantization. Although the performance gains are not as large as expected, experiment results confirm that adaptive subcarrier allocation schemes based on delayed channel feedback or long term statistics outperform the interleave subcarrier allocation scheme.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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