In this letter, we derive a tight closed form formula for an ergodic rapacity of a multiple-input multiple-output (MIMO) for the application of wireless communications. The derived expression is a simple close-form formula to determine the ergodic capacity of MIMO systems. Assuming the channels are independent and identically distributed (i.i.d.) Rayleigh flat-fading between antenna pairs, the ergodic capacity can be expressed in a closed form as the finite sum of exponential integrals.
In this paper, we investigate design criteria and the performance of the space-frequency bit-interleaved coded modulation (SF-BICM) systems in frequency-selective Rayleigh fading channels. To determine the key parameters that affect the performance of SF-BICM, we derive the pairwise error probability (PEP) in terms of the determinant of the matrix corresponding to any two codewords. We prove that the bit-interleavers do the function of distributing the nonzero bits uniformly such that two or more nonzero bits are seldom distributed into the symbols that are transmitted in the same frequency bin. This implies that the bit-interleavers transform an SF-BICM system into an equivalent 1-antenna system. Based on this, we present design criteria of SFBICM systems that maximizes the diversity order and the coding gain. Then, we analyze the performance of SF-BICM for the case of 2-transmit antennas and 2-multipaths by deriving a frame error rate (FER) bound. The derived bound is accurate and requires only the distance spectrum of the constituent codes of SF-BICM. Numerical results reveal that the bound is tight enough to estimate the performance of SF-BICM very accurately.
HAP(High Altitude Platform)을 이용한 무선 통신 시스템은 기존의 지상 및 위성 시스템보다 여러 고유의 장점을 통해 3세대 IMT-2000 무선 서비스를 제공하기 위한 대체 수단으로 제안되고 있다. W-CDMA HAP 시스템은 지상 이동 통신 시스템과 마찬가지로 인접 셀의 간섭을 줄이면서 시스템 용량을 증가시키기 위한 전력 제어가 가장 중요한 기술 중의 하나이므로 이에 대찬 연구가 요구되는 실정이다. 본 논문에서는 기존의 지상 이동 통신 시스템에서 이용되고 있는 SIR(signal-to-interference ratio) 기반의 DB(distributed balancing) 알고리즘에 HAP 시스템만의 고유의 기하학적 구조에 의한 간섭 프로파일을 도입하여 전력 제어를 행함으로서 기존의 HAP 시스템에 제안되고 있는 DBPA(distance-based power allocation) 알고리즘에 의한 전력 제어보다 성능을 크게 개선시킬 수 있을 뿐만 아니라 안테나 최대 이득(또는 사이드로브 특성 등)에 의해 나타나는 성능 변화를 제거할 수 있다.
본 논문에서는 상향링크 협력 기지국 통신 시스템에서 사용자 간 시간 동기오차에 강한 OFDMA 기법을 제안한다. 상향링크에서는 하향링크와 달리 각 사용자 신호들의 신호가 각각 다른 타이밍으로 수신되어 간섭이 발생하는 문제점이 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 각 사용자들의 신호의 송신 타이밍을 제어하는 과정이 필요하다. 하지만, 협력 기지국 통신에서는 각 기지국들에 대한 각 사용자의 상대적 위치가 각각 다르기 때문에 동기화 과정이 제대로 수행되기 어렵다. 즉, 한 기지국에 맞춰 각 사용자들의 동기화 과정을 수행하더라도 다른 기지국에서는 동기오차가 발생할 수밖에 없다. 본 논문에서는 한 칩의 시간 동기 오차가 존재하더라도 영상관도를 유지하는 ZCZ 부호를 시간축으로 스프레딩 하는 기법을 적용함으로써 상향링크 협력 시스템에서 모든 기지국에 대해 완벽한 동기화가 가능하게 한다. 제안하는 방식의 성능이 시간 동기 오차가 존재하지 않는 기존의 협력 기지국 OFDMA 기법의 성능에 도달함을 실험결과를 통해 보인다.
The conducting current of non-uniform plasma immersed electrode consists of ion current and secondary electron emission current caused by the impinging ion current. The ion current is determined by the ion dose passing through the sheath in front of electrode and the ion distribution in front of the electrode plays an important role in the secondary electron emission. The investigation of the distributed plasma and secondary electron effect on electrode ion current was carried out as the stainless steel electrode plugged with quartz tube was immersed in the inductively coupled Ar plasma using the antenna powered by 1 kw and the density profile was measured. After that, the negative voltage was applied by 1 kV~6 kV to measure the conduction current for the analysis of ion current.
선택적 감쇄채널 환경에서 분산안테나 간 주파수 오차에 의한 부반송파 간 간섭을 효율적으로 제거하는 알라무티부호화 직교주파수분할다중방식(Alamouti coded OFDM) 기반 간섭제거 기법을 제안한다. 일반적으로 간섭제거 방식에서는 초기검출 심볼로부터 간섭신호를 추정하고 추정한 간섭신호를 원래 수신 신호에서 제거함으로써 성능을 개선시킨다. 이때 초기 검출 심볼의 정확도가 높을수록 제거되는 부반송파간 간섭량 또한 증가하므로 간섭제거 방식에서 초기 검출심볼의 정확도는 매우 중요하다. 제안하는 방식은 초기 검출심볼을 얻는 과정에서 주파수 오차에 의한 부반송파간 간섭의 일부를 자체제거하는 알라무티부호화 직교주파수분할다중방식을 사용함으로써 그 정확도를 높인다. 따라서, 제안하는 방식은 단 1회의 제거과정을 수행함에도 수회의 반복연산을 필요로 하는 기존의 알라무티부호화 직교주파수분할다중방식을 사용한 간섭제거 방식에 비해 개선된 성능을 가진다.
주파수 재사용 기법을 사용하는 셀룰러 시스템의 경우 단말기가 셀 경계로 이동할수록 인접 셀로부터 오는 간섭 신호의 영향을 받게 되어 성능 열화를 겪게 된다. 본 논문에서는 다중 셀 시스템의 하향링크 전송 시, 지리적으로 떨어져 있는 다수의 기지국에서 상호 협력을 통해 다중 안테나 단말기에 협조적으로 신호를 전송하는 경우 기지국들과 단말기간에 형성된 분산 MIMO (multiple-input multiple-output) 채널을 이용하여 공간 다중화 및 빔포밍 이득을 얻을 수 있는 전송 방안 및 수신 기법을 제안한다. 특히, 주파수 재 사용률과 단말기의 수신안테나 개수의 변화에 따라 제안 기법의 유효 신호 대 간섭 비와 전송효율을 분석 및 산출하고, 기존 셀룰러 시스템에서 널리 사용되는 MRC (maxim ratio combining) 수신 기법의 성능과 비교한다. 셀 경계에서의 성능 이득을 비교함으로써 인접 셀 간섭이 큰 영역에서 제안 기법을 사용할 때 단말기의 전송 효율 향상정도를 평가한다.
본 논문에서는 PRC (polar-rectangular coordinate) 에 대한 2 tier 19 셀에 대해 고려해보고, BS 와 같은 셀 중앙으로 부터의 거리에 기반해 셀룰러 망의 셀 에지(edge) 성능을 제시한다. BS 들은 하향링크 다중 셀 시스템에서 ICI (intercell interference) 제거를 위한 자신들의 SINR (signal-to-interference-noise ratio) 을 개선하기 위해 셀 에지 user 와 협력하여 송신한다. 제안한 새로운 모델은 다중 셀 시스템의 MIMO DC sum rate 용량을 계산한다. 이 모델은 협력 하향 링크 다중 셀 시스템에서 셀 간 간섭을 제거해 셀 에지 user의 성능을 개선시킨다. 모의실험 결과 제안한 방법이 망 경로 지수에 최소 영향을 주어 셀 에지 SINR 관점에서 기존 방법들보다 좋은 성능을 보였다. 경로손실 지수가 3.6인 경우에는 reuse-1에 비해 reuse-3을 사용한 결과 셀 에지 SINR에서 대략 13 dB가 개선되었다.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제10권7호
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pp.2972-2991
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2016
WLAN is the best choice in the place where complex network is hard to set up. Intelligent terminals are more and more assembled in some areas now. However, according to IEEE 802.11n/802.11ac, the access-point (AP) can only serve one user at a single frequency channel. The spectrum efficiency urgently needs to be improved. In theory, AP with multi-antenna can serve multiple users if these users do not interfere with each other. In this paper, we propose a user clustering scheme that could achieve multi-user selection through the mutual cooperation among users. We focus on two points, one is to achieve multi-user communication with multiple antennas technique at a single frequency channel, and the other one is to use a way of distributed users' collaboration to determine the multi-user selection for user clustering. Firstly, we use the CSMA/CA protocol to select the first user, and then we set this user as a source node using users' cooperation to search other proper users. With the help of the users' broadcast cooperation, we can search and select other appropriate user (while the number of access users is limited by the number of antennas in AP) to access AP with the first user simultaneously. In the network node searching, we propose a maximum degree energy routing searching algorithm, which uses the shortest time and traverses as many users as possible. We carried out the necessary analysis and simulation to prove the feasibility of the scheme. We hope this work may provide a new idea for the solution of the multiple access problem.
최근 스마트폰에 블루투스 LE의 적용을 계기로, 블루투스 비컨의 RSSI 기반 거리측정 기법에 의한 실내 측위 방법이 실용적인 측면에서 새로운 관심을 받고 있다. 정확한 위치정보의 계산을 위해서는 RSSI 측정은 안테나 패턴의 불규칙성, 환경의 영향, 동적인 사람의 움직임 등에 따른 오차를 고려해서 비컨의 위치를 결정하여야 한다. 본 논문은 비컨 송신기의 위치에 따른 RSSI/거리 확률모델을 바탕으로, 소형 서비스 공간에서의 측정의 정확성을 예측하고 보장하는 방안을 제시하였다. 그 결과, 전체공간상에서 평균적인 정확도를 최대화하기 위해서는 서비스공간에 골고루 신호가 도달할 수 있도록 분산해서 배치하는 것이 효과적인 반면, 측위오차의 최대치를 줄기위해서는 해당공간의 가장자리에 위치하는 것이 효과적임을 보였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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