• 제목/요약/키워드: Channel Efficiency

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Complex Field Network Coding with MPSK Modulation for High Throughput in UAV Networks

  • Mingfei Zhao;Rui Xue
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제18권8호
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    • pp.2281-2297
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    • 2024
  • Employing multiple drones as a swarm to complete missions can sharply improve the working efficiency and expand the scope of investigation. Remote UAV swarms utilize satellites as relays to forward investigation information. The increasing amount of data demands higher transmission rate and complex field network coding (CFNC) is deemed as an effective solution for data return. CFNC applied to UAV swarms enhances transmission efficiency by occupying only two time slots, which is less than other network coding schemes. However, conventional CFNC applied to UAVs is combined with constant coding and modulation scheme and results in a waste of spectrum resource when the channel conditions are better. In order to avoid the waste of power resources of the relay satellite and further improve spectral efficiency, a CFNC transmission scheme with MPSK modulation is proposed in this paper. For the proposed scheme, the satellite relay no longer directly forwards information, but transmits information after processing according to the current channel state. The proposed transmission scheme not only maintains throughput advantage of CFNC, but also enhances spectral efficiency, which obtains higher throughput performance. The symbol error probability (SEP) and throughput results corroborated by Monte Carlo simulation show that the proposed transmission scheme improves spectral efficiency in multiples compared to the conventional CFNC schemes. In addition, the proposed transmission scheme enhances the throughput performance for different topology structures while keeping SEP below a certain value.

다중반송파 시스템의 정합추구 기반 희소 다중경로 채널 추정 (Matching Pursuit Based Sparse Multipath Channel Estimation for Multicarrier Systems)

  • 김시현
    • 전기전자학회논문지
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    • 제16권3호
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    • pp.258-264
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    • 2012
  • 주파수 선택적 페이딩 채널을 위한 선형 채널 추정 방식의 성능은 파일럿의 개수에 비례하므로 채널 추정의 정확도를 높이기 위해서 많은 파일럿을 쓰지 않을 수 없으며 필연적으로 전송 효율성이 낮아지는 단점이 있다. 또한 다중경로 채널의 희소(sparse)한 특성을 활용하지 않고 있다. 본 논문에서는 압축센싱 기법을 이용하여 아주 적은 수의 파일럿으로 희소한 채널을 추정하는 정합추구 기반 알고리듬과 간섭도(coherence)를 최소화하기 위한 파일럿 배치 방법을 제안한다. 또한 모의 실험을 통해 LS (least square) 채널 추정 방식보다 적은 수의 파일럿으로 우수한 채널 추정 성능을 보임을 확인한다.

무선 메쉬 네트워크 환경에서 트래픽 가중치에 따른 분산 채널 할당 알고리즘에 관한 연구 (A Study of Distributed Channel Assignment Algorithm Based on Traffic-Awareness in the Wireless Mesh Network)

  • 김재완;윤준용;양창모;이승범;엄두섭
    • 한국IT서비스학회지
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    • 제11권2호
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    • pp.291-306
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    • 2012
  • Recently, Wireless Mesh Network (WMN) technology recently has been used in various industries. Especially, a number of multi-channel assignment schemes have been presented to improve the throughput of IEEE 802.11-based multi-hop WMN. However, performance of the conventional multi-channel assignment schemes is not enough to satisfy the industry requirements. We, thus, should study more about the multi-channel assignment scheme in order to enhance the performance. This paper proposes a novel channel assignment scheme that employs Multi-channel and Multi-Interface in the WMN. The proposed scheme can obtain the traffic information of the network and the efficient channel assignment result without any message exchanges. We verify the efficiency of the proposed scheme through the mathematical modeling and the real-world experiments. The results show that the proposed scheme improves the throughput of the network compared with the conventional schemes.

멀티채널 인지라디오 네트워크에서의 채널할당방식 (Novel Channel Allocation Scheme for the Multi-Channel Cognitive wireless Networks)

  • 박형근
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제15권9호
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    • pp.1889-1894
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    • 2011
  • 채널할당은 멀티채널 전송에 있어서 중요한 기술적 이슈중의 하나이다. 인지라디오 네트워크에서는 채널 할당 방식은 기존 사용자에 대한 간섭을 야기하지 않으면서 채널의 효율을 놓일 수 있도록 설계되어야한다. 본 논문에서는 채널 홀 예측에 기반한 채널할당방식을 제안한다. 제안된 할당방식은 최소 채널 성공률에 의해 채널 홀을 예측하고 부 사용자의 데이터전송을 제한함으로서 주 사용자에 대한 간섭을 제어할 수 있다. 제안된 채널할당방식에 대한 시뮬레이션을 수행하고 그 결과를 비교분석하였다.

Virtual Subcarrier-Based Adaptive Channel Estimation Scheme of IEEE 802.11p-Based WAVE Communication System

  • Song, Mihwa;Kang, Seong-In;Lee, Won-Woo
    • Journal of information and communication convergence engineering
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    • 제18권2호
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    • pp.88-93
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    • 2020
  • The IEEE 802.11p-based wireless access in vehicular environments (WAVE) [1] communication is a method used exclusively for wireless communication on the road. This technique enables information sharing not only among moving vehicles but also between vehicles and infrastructure [2]. As part of WAVE communication, data is transmitted to and from vehicles in motion; in this case, it is difficult to determine the channel accurately in an outdoor environment owing to the Doppler shift [3]. This paper proposes a new channel estimation scheme for enhancing the reception performance of the IEEE 802.11p-based WAVE system. The proposed technique obtains the initial channel value by estimating the least square in the time domain by inserting a pilot signal for channel estimation into the IEEE 802.11p virtual subcarrier. Subsequently, a least mean square algorithm is applied to the initial channel value to update the estimated channel value. The simulation results obtained using the proposed channel estimation technique confirm its remarkable efficiency.

분리된 예약채널에 의한 요구할당 다중접근방법에 관한 연구 (A Study on Demand Assignment Multiple Access Algorithm based on Seperated Reservation Channel)

  • 한정항;송주석
    • 한국통신학회논문지
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    • 제17권7호
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    • pp.696-708
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    • 1992
  • 본 연구에서는 전송프레임에 대한 예약과 데이터 전송이 순차적으로 반복되는 기존의 다중접근방식에서의 채널효율의 저하와 지연특성의 불안정성을 개선하기 위해 위상채널 구조에서 예약 채널과 데이터전송 채널을 논리적으로 분리하여 서로 독립적으로 운영되도록 구성하고, 그 위에서 요구할당 다중접근 알고리즘을 설계했다. 이것은 예약과 데이터 전송을 각각 서로에 대해 독립적으로 수행하게 하고, 데이터전송 채널에서의 프레임 구조를 제거하여 예약을 슬롯단위로 수행함으로써 일정한 수준의 \ulcorner즉 예약 채널 용량-고정적인 대역폭 낭비를 감수하면서 데이터 전송 채널의 효율을 극대화 시키고, 각 지구국에서의 트래픽 변동을 보다 효과적으로 수용하며, 안정된 전송지연 특성과 공평성을 획득함으로써 시스템의 전체적인 성능을 향상시키는데 목적이 있다.

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수치해석을 통한 PEMFC 채널의 설계와 SU-8을 이용한 채널 제작 및 성능 평가 (Numerical Analysis-Based Design of PEMFC Channel, Fabrication of Channels, and Performance Test Using SU-8)

  • 최인재;왕학민;최갑승;김형만
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제34권4호
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    • pp.349-354
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    • 2010
  • 연료전지는 환경문제와 천연자원 고갈을 해결할 수 있기 때문에 가장 주목받고 있는 새로운 동력원이다. 본 논문에서는 마이크로 연료전지의 효율을 높이기 위해 다양한 형상에 대해 마이크로 채널에서 수소가스 유동을 수치해석 하였다. 이미 개발된 채널과 새롭게 고안된 채널, 모두 여섯 개의 다른 형상을 가진 채널이 같은 유동 특성과 경계조건으로 수치해석을 수행하였다. 수치해석 결과를 통해 유속, 유동분포, 유동균일성 등이 채널형상에 따라 영향을 많이 받는 것을 알았다. 이에 수소 가스 유동을 고려한 채널형상 최적화를 통해 연료전지의 성능을 향상시키고자 하였다. 수치해석을 통한 최적화된 채널형상을 사용한 PEMFC 실험결과 평균보다 높은 전류밀도를 나타내었다. 그러나 내구성이 낮았다.

경쟁기반 이기종 무선 통신망의 공존 성능 분석 (Performance Analysis on Coexistence of Contention-based Heterogeneous Wireless Networks)

  • 박은찬;임민중
    • 인터넷정보학회논문지
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    • 제12권4호
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    • pp.1-14
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    • 2011
  • 본 논문은 전송 전력과 전송 범위가 서로 다른 이기종 무선 통신망이 경쟁 기반의 채널 접속 프로토콜을 사용하여 공존하는 경우 채널 공유의 형평성과 효율에 관해 분석한다. 먼저, 기존에 널리 사용되는 경쟁 기반의 채널 접속 메커니즘인 CSMA(Carrier Sensing Multiple Access) 프로토콜을 사용하여 채널을 공유하는 경우, 이기종 시스템간의 반송파 감지의 비대칭성과 간섭으로 인한 전송실패를 인지하지 못하는 이진 지수 백오프 메커니즘과 링크 적응 메커니즘에 의해 채널이 불공평하게 공유됨을 밝힌다. 다음으로, 공간 재사용성과 공평한 채널 공유를 동시에 보장할 수 있는 반송파 감지 문턱값의 조건을 유도하고, 통신망의 처리율에 관한 수학적인 모형을 수립하여 경쟁 윈도우와 전송 속도가 채널 공유의 형평성과 효율에 끼치는 영향을 분석한다. 마지막으로, 다양한 환경에서의 모의 실험을 수행하여 공평한 채널 공유를 위한 여러 가지 접근 방법의 채널 공유 성능을 비교한다.

이동통신 채널에서 적응터보부호화 변조방식의 성능분석 (Performance analysis of adaptive turbo coded modulation over mobile communication channel)

  • 김연수;이상훈;주언경
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제43권10호
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    • pp.69-78
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    • 2006
  • 채널환경에 따라 변조방식이 가변되는 적응변조에 의해 높은 대역효율을 얻을 수 있다. 그러므로 시간에 따라 채널이 바뀌는 이동통신 채널에는 특히 적응변조가 적합하다. 이동체의 속도에 따라 적절하게 변조방법을 바꾸기 위해서는 신호대 잡음비의 최적 문턱값을 결정하여야 한다. 따라서 본 논문에서는 특정 이동체의 속도에 대하여 터보부호를 사용할 경우 요구 비트오율 $10^{-6}$을 얻을 수 있는 최적 문턱값을 결정한다. 이를 바탕으로 보간법에 의해서 이동체의 연속적인 속도에 대한 최적 문턱값을 제안한다. 그리고 다양한 이동체의 속도와 채널환경에 대해 그 오류성능 및 대역효율을 분석한다.

RF 에너지 하베스팅 네트워크를 위한 Backscatter 통신 기반의 다중 태그 빔포밍 기법 (Multi-Tag Beamforming Scheme Based on Backscatter Communication for RF Energy Harvesting Networks)

  • 홍승관;황유민;이선의;김진영
    • 한국위성정보통신학회논문지
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    • 제11권2호
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    • pp.60-64
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    • 2016
  • 본 논문에서는 multi-tag를 사용하는 backscatter communication에 MIMO beamforming 기술을 적용하여, 수신신호의 BER과 energy harvesting을 효율을 증대시키고자 한다. multi-tag와 Hybrid-AP(H-AP) 사이의 communication을 통해 기본 채널 정보를 얻었으며, 얻은 채널정보를 이용하여, Spatial Channel Model(SCM)의 전송 시나리오에 맞는 파라미터를 설정하고 SCM 채널을 생성하였다. 그리고 MIMO Beamforming 기술을 이용하여, H-AP는 각 tag에 SINR을 올리기 위한 optimal power를 갖는 신호를 보낸다. tag에서는 optimal power를 갖는 신호를 수신하여 backscatter communication을 수행하고, receiver에서는 multi-tag가 보내는 backscatter 신호를 수신하여 time switching 기법으로 Energy harvesting을 수행한다. 따라서 Receiver에서 energy harvesting 효율과 backscatter 신호의 BER 성능 향상을 시뮬레이션을 통해 확인할 수 있었다.