Cooperative relaying permits one or more relay to transmit a signal from the source to the destination, thereby increasing network coverage and spectral efficiency. The performance of cooperative relaying is often measured as outage probability. However, appropriate measure for the channel quality is outage capacity. Although the outage probability for cooperative relaying protocol has been analyzed before, very little research has been addressed for the outage capacity. This paper is the first of its kind to derive a closed-form analytical solution of outage capacity using fixed decode and forward relaying and amplify and forward relaying in dissimilar Rayleigh fading channels, considering channel coefficients known to the receiver side. The analytical results show a tradeoff between the SNR and the number of relays for specific outage capacity. A comparison between decode and forward relaying and amplify and forward relaying shows that decode and forward relaying outperforms amplify and forward relaying for a large number of relays.
본 논문에서는 이동 무선채널이 레일레이(Rayleigh) 분포된 다중경로 페이딩 채널(multipath fading channel)일 경우에 불완전 전력제어된 DS/CDMA 셀룰라 시스템의 역방향 링크에 대하여, 음영효과와 다중 경로 페이딩을 모두 고려한 확장된 DS/CDMA 블럭킹 확률식(blocking probability formula)을 유도한다. 음영효과(shadowing)만을 고려한 경우와 음영효과와 다중경로 페이딩을 모두 고려한 경우에 대하여 각각 얼랑용량과 등가 채널수를 비교 분석한다. DS/CDMA 블럭킹 확률은 각 사용자에 해당하는 E/sub b(i)//Ⅰ/sub 0/의 중간 값(median value)을 이용하여 얼랑용량과 간섭보정계수를 구하는 분석방법으로 계산한다. 2%의 블럭킹 확률을 가정하면 데이터를 R/sub b/=9.6 kbps에서는 19.97 얼랑, R/sub b/=14.4 kbps에서는 11.67 얼랑으로 음영효과만을 고려한 경우보다 각각 16%와 19%의 용랑이 감소함을 알 수 있다. 또한 다중경로 페이딩의 영향을 무시해서는 안된다는 것을 보이고 DS/CDMA 셀룰라 시스템이 지원할 수 있는 정확한 얼랑용량과 등가채널수를 제공한다.
본 논문에서는 디지털 워터마킹 기법을 이용하여 부가데이터를 전송하기 위해 일반화된 K 페이딩 채널에서의 채널용량 수식을 유도하였다. 대역확산 워터마킹 기법(Spread Spectrum Watermarking: SSW)은 디지털 워터마킹 기법 중의 하나로 무선 채널에서 잡음에 대해 강인한 특성을 지니며, 수신단에서의 신호 검출이 상관기에 의해 간단히 이루어지기 때문에 널리 사용되는 방식이다. 대역확산 워터마킹 기법에 의해 생성된 부가데이터를 무선통신 시스템에 적용하기 위해서는 워터마킹 신호가 무선 채널에 의해 받는 영향에 대한 연구가 필수적으로 요구된다. 모의실험 결과로부터 대역확산 워터마킹 시스템의 채널용량이 HWR, WNR, fx, 그리고 PN 시퀀스의 길이에 따라 변화함을 확인하였고, 또한 적정 데이터를 전송하기 위하여 필요한 HWR과 WNR의 레벨을 수식으로부터 결정할 수 있음을 보였다. 본 논문의 결과는 PN 시퀀스를 이용하는 일반적인 대역확산 워터마킹 시스템에 적용할 수 있다.
본 논문에서는 주파수 비선택성이고 준정적인 동일 분포 독립 Nakagami-m 페이딩 채널에서 GLCODs(Generalized Linear Complex Orthogonal Designs)와 GCIODs(Generalized Coordinate Interleaved Orthogonal Designs)로 얻은 STBCs(Space-Time Block Codes)의 에르고딕 용량을 Meijer의 G함수로 표현되는 닫힌꼴로 유도한다. 유도된 해석적 결과는 Monte-Carlo 모의실험 결과와 매우 잘 일치함을 보였다. 그러므로 대규모 Monte-Carlo 모의실험 없이 다양한 안테나 구성과 상이한 채널환경에서 GLCODs와 GCIODs로 얻은 STBCs의 에르고딕 용량 성능을 분석하고 예측하는 유용한 기법이 제안되었다고 할 수 있다. 마지막에는 유도된 식의 정확도를 입증하는 수치적인 결과들을 제시한다.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제8권12호
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pp.4432-4450
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2014
It is widely observed that in practical wireless cooperative communication systems, different links may experience different fading characteristics. In this paper, we investigate into the outage probability and channel capacity of two-way amplify-and-forward (TWAF) relaying systems operating over a mixed asymmetric Rician and Rayleigh fading scenario, with different amplification policies (AP) adopted at the relay, respectively. As TWAF relay network carries concurrent traffics towards two opposite directions, both end-to-end and overall performance metrics were considered. In detail, both uniform exact expressions and simplified asymptotic expressions for the end-to-end outage probability (OP) were presented, based on which the system overall OP was studied under the condition of the two source nodes having non-identical traffic requirements. Furthermore, exact expressions for tight lower bounds as well as high SNR approximations of channel capacity of the considered scenario were presented. For both OP and channel capacity, with different APs, effective power allocation (PA) schemes under different constraints were given to optimize the system performance. Extensive simulations were carried out to verify the analytical results and to demonstrate the impact of channel asymmetry on the system performance.
페이딩 통신로에서의 통신용량은 가우스 잡음 통신로에서의 통신용량보다 줄어든다. 더욱이 정보전송을 위해 신호를 변조할 때에는 통신용량이 더욱 줄어질 것이 예상되거나 이에대한 통신용량값은 구하기가 매우 어렵다. 잡음 통신로에서의 다상 위상변조(M-ary PSK) 신호에 대한 통신용량을 구하는 식은 기존에 유도되어 있는데 복소적분석을 이용하는 관계로 매우 복잡하다. 그러므로 본논문에서는 다상 위상변조 신호의 평균심벌오율을 이용하여 간단하게 통신용량을 구하는 식을 유도하였다. 그리고 유도된 식을 이용하여 가우스 잡음 통신로 뿐만 아니라 Rician 페이딩 통신로와 m-분포 페이딩 통신로에 이TDj서의 다상 위상변조 신호의 통신용량을 각각 구하였다. 본논문에서 구한 가우스 잡음 통신로에서의 통신용량값은 기존 문헌에 구해져 있는 통신용량값과 거의 같다는 것을 확인하였다. 그리고 M-ary PSK 신호의 통신용량은 신호 대 잡음 전력비(SNR)가 커짐에 따라 심벌당 비트 수(log M)에 수렴한다는 것도 알아냈다.
Alamouti proposes a two branch transmit diver-sity scheme that provides the same diversity order as maximal ratio combining at the receiver. It has many advantages of no bandwidth expansion, not requiring channel information at the transmitter and simple maximum likelihood decoding at the receiver. Papadias and Foschini extend this sch-eme to four transmit antennas and suggest several schemes to decrease the interference component and allow the attainment of the open-loop capacity. This paper shows the performance of ZF and MM-SE schemes comparing with ideal case on 4xl sy-stem over BER and 10% outage capacity.
LiCo$_{y}$Mn$_{2-y}$O$_4$ samples were synthesized by calcining a mixture of LiOH.$H_2O$, MnO$_2$ (CMD) and CoCO$_3$ calcining at 40$0^{\circ}C$ for 10 h and then calcining twice at 75$0^{\circ}C$ for 24 h in air with intermediate grinding. All the synthesized samples exhibited XRD patterns for the cubic spinel phase with a space group Fd(equation omitted)m. The electrochemical cells were charged and discharged for 30 cycles at a current density 600 $mutextrm{A}$/$\textrm{cm}^2$ between 3.5 and 4.3 V. As the value of y increases, the size of particles becomes more homogeneous. The first discharge capacity decreases as the value of y increases, its value for y=0.00 being 92.8 mAh/g. The LiMn$_2$O$_4$ exhibits much better cycling performance than that reported earlier. The cycling performance increases as the value of y increases. The efficiency of discharge capacity is 98.9% for y=0.30. The larger lattice parameter for the smaller value of y is related to the larger discharge capacity. The more quantity of the intercalated and the deintercalated Li in the sample with the larger discharge capacity brings about the larger capacity fading rate.ate.
이동통신 시스템을 사용하는 이용자의 증가와 이에 따른 시스템 용량 증대의 필요성은 전력과 스펙트럼 측면에서 효율적인 변조 기법의 사용을 요구한다. 본 논문에서는 다양한 페이딩 채널(레일리, 라이시안, Shadow 라이시안)에서 DS/CDMA-BPSK 시스템의 BER 성능을 구하였다. 또한 3-상태 페이딩 채널에서 진폭이 거의 일정한 DS/CDMA-BPSK 시스템의 BER 성능과 채널 용량을 수치 계산하였다. 본 논문에서 적용한 Shadow 라이시안 페이딩 모델은 Canadian Mobile Satellite (MSAT)채널에서 사용되는 파라미터 값을 적용하였고, 3-상태 페이딩 채널 모델은 레일리 페이딩 상태, 라이시안 페이딩 상태, Shadow 라이시안 페이딩 상태로 구성하였다. 그리고 이 모델은 다양하게 변화하는 육상이동위성 채널의 시뮬레이션을 위한 기본 모델로써 적용이 가능함을 확인하였다. 또한 본 논문에서 제시한 동적인 3-상태 페이딩 채널 모델은 다양한 무선 환경에서의 디지털 전송을 표현하는데 적절함을 알 수 있었다. 수치 계산한 결과로부터 light, average, heavy Shadow 라이시안 페이딩 채널에서 DS/CDMA-BPSK 시스템은 동시 사용자가 20명이고 처리이득이 511인 환경에서 $P_b\leq10^{-5}$이하의 BER 성능을 얻을 수 없었다. 또한 채널 용량면에서도 요구조건을 만족하지 못하였다. 또한 3-상태 페이딩 채널에서는 무선 채널의 점유 확률과 Shadow의 정도에 따라서 BER 성능이 지배됨을 알 수 있었다. 결과로부터 Shadow 시간 구간이 포함된 무선채널에서는 신뢰성있는 데이터 통신을 지원하기 위한 강력한 에러 제어 부호나 수신기 다이버시티를 사용하는 것이 필요하다는 것을 알 수 있었다.
본 논문에서는 다중경로 레일리 페이딩 채널에서의 슬롯 ALOHA 광대역 DS-CDMA 시스템과 슬롯 ALOHA Multi-Carrier DS-CDMA 시스템의 throughput을 유도하였다. 다중경로 레일리 페이딩 채널을 빠른(fast) 페이딩과 느린(slow) 페이딩 채널로 구분하고, 이를 광대역 DS-CDMA 시스템과 Multi-Carrier DS-CDMA 시스템에서 패킷 길이 (N$_{d}$)에 따라 비교, 검토하였다. 그 결과, Multi-Carrier DS-CDMA 시스템은 통일한 대역폭을 사용하는 광대역 DS-CDMA 보다 시스템 용량은 감소하였으나 시스템의 throughput 면에서 보다 좋음을 알 수 있었다. 또한 빠른 레일리 페이딩 채널에서는 Multi-Carrier DS-CDMA 보다 시스템의 패킷 길이를 소형화하여 전송함으로서 throughput을 높이는 것이 효과적이며, 느린 레일리 페이딩 환경에서는 Multi-Carrier DS-CDMA 시스템의 시스템 용량을 증가시키거나, 패킷 길이를 적정하게 길게 하는 것이 효과적이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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