• 제목/요약/키워드: Maximum Ratio Combining (MRC)

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수중 통신 환경을 위한 MIMO-OFDM 시스템 설계 (Design Philosophy of MIMO OFDM system for Underwater Communication)

  • 한동걸;회 빙;장경희;변성훈;김시문;임용곤
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제15권1호
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    • pp.22-32
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    • 2011
  • 본 논문에서는 수중 통신 환경에서의 Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) 시스템과 지상에서의 일반적인 OFDM 시스템과의 차이점을 분석하고, 실제 측정된 채널 데이터를 사용한 수중 채널 모델을 기반으로 OFDM 파라미터들을 설정하였다. 또한, 선형 보간법을 이용한 least square (LS) 채널 추정기법을 이용하여 채널의 상태 정보를 획득하였다. Alamouti code를 이용한 space-time block code (STBC) 및 space-frequency blcok code (SFBC)를 적용하여 그 성능을 평가 및 분석 하였으며, 동시에 $1{\times}2$ maximum ratio combining (MRC)을 적용하여 성능을 비교 분석 한 결과, SFBC의 경우 수중 채널의 심각한 주파수 선택적 특성으로 인하여 유효한 BER 특성을 보이지 못하였으나, STBC의 경우 4-column 파일럿 구조를 적용하였을 때, SISO 시스템과 비교하여 약 7dB 정도의 향상된 성능을 나타내고 있음을 확인하였다.

최대비 합성법을 이용한 SISO/MIMO-OFDM 기반 전력선 통신 방식 구현 및 성능분석 (Implementation and Performance Analysis of PLC Scheme based on SISO/MIMO-OFDM using MRC)

  • 유정화;최상호
    • 한국통신학회논문지
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    • 제36권2B호
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    • pp.176-183
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    • 2011
  • 본 논문은 스마트 그리드를 비롯한 각종 미래 전력망 내 고속 데이터 전송을 타깃으로 한 SISO/MIMO-OFDM 기반 전력선통신 (PLC: power line communication) 방식의 구현 및 성능분석에 목적이 있다. 전력선통신 환경은 유선임에도 무선과 같은 다중경로 페이딩, 임펄스 잡음 등 매우 열악한 채널 특성을 갖는다. 다중경로 전력선 페이딩 채널은 Zimmermann 주파수 모델을 이용하며 임펄스 잡음 채널은 Middleton class A 모델을 이용한다. 본 논문에서는 주파수 선택적 다중경로 페이딩 특성을 갖는 전력선 채널 조건하에 공간 다이버시티 이득을 부가한 공간주파수 부호화 SISO/MIMO-OFDM 방식을 고려한다. 특별히 다중 안테나 경로와 다중 경로 페이딩의 다이버시티 이득을 효과적으로 결합한 최대비 합성 방식인 a&f-MRC를 이용한 기존 삼상 혹은 단상 PLC 시스템의 성능 개선 방안을 제시한다. 시뮬레이션을 통해 기존의 SISO/MIMO-OFDM 방식에 비한 성능우위를 입증하며 등비 합성법, 선택적 합성법과의 복잡도 대비 성능 비교로 시스템 설계상의 트레이드오프를 또한 제시한다. 임펄스 잡음지수 등 실제 PLC 채널 조건하에 체계적인 성능분석 및 시뮬레이션을 통해 적정 시스템 설계 파라미터를 도출한다.

Secrecy Capacity for Full-Duplex Massive MIMO Relaying Systems With Low-Resolution ADCs

  • Antwi-Boasiako, Bridget Durowaa;Lee, Kyoung-Jae
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2019년도 춘계학술대회
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    • pp.286-287
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    • 2019
  • In this paper, we consider an amplify-and-forward (AF) full duplex (FD) massive-antenna relay (or base station) aiding communication between K single-antenna source and destination pairs whose transmissions are overheard by one single-antenna eavesdropper. Maximum ratio combining (MRC) and maximum ratio transmission (MRT) processing is employed at the relay. The secrecy performance of the system is then derived with both relay and destination being equipped with low resolution analog-to-digital converters (ADCs). The results show the detrimental effect of the eavesdropper's presence on the sum rate of the system.

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마이크로 셀룰러 시스템에서 MRC 다이버시티와 Reed-Solomon 부호를 적용한 Trellis Coded QPSK 신호의 오율 해석 (Error Performance Analysis of Trellis Coded QPSK Signal with Reed-Solomon Coding and MRC Diversity Reception in Micro-Cellular System)

  • 노재성;김영철;박기식;조성언;조성준
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제9권4호
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    • pp.427-438
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    • 1998
  • 본 논문에서는 동일채널간섭과 라이시안 페이딩 환경에서 Trellis Coded QPSK 시스템의 BER 생능올 분석 하였다. 고려되는 Trellis Coded QPSK 시스템은 시스템의 성능을 향상시키기 위하여 최대비 합성(MRC) 다이버시티 수신법과 Reed-Solomon 부호를 사용하였다. 유도한 오율식을 이용하여 Trellis 부호화된 QPSK 시스템의 성능을 구하여, 신호 전력 대 잡음 전력비 (SNR), 신호 전력 대 간섭파의 전력비 (SIR), 라이시안 페이딩 파라미터 (KR), MRC 다이버시티의 가지수 (M), Reed-Solomon 부호의 천체 블럭 길이 (n), Reed-Solomon 부호의 정정 가능한 심볼의 수 (t), Trellis 부호기의 상태수를 함수로 하여 그래프로 나타내고 분석하였다. 분석결과, 제안하는 시스템의 성능은 마이크로셀 환경에서 동일채널간섭과 페이딩에 의하여 영향을 받음을 알 수 있었다. 또한 희망하는 신호의 전력이나 신호 전력 대 간섭파의 전력비를 증가시켜 Trellis 부호화된 QPSK 시스템의 BER 성능을 개선할 수 있음을 알 수 있었다. 그리고 마이크로 셀룰러 시스템의 BER floor 현상은 동 일채널간섭에 의하여 발생하고, 이 현상은 신호 전력 대 간섭와의 전력배가 낮은 경우에는 높은 BER에서 발생 함을 알 수 있었다. 그리고 통일채널간섭과 라이시안 페이딩의 영향올 억압하기 위해서는 M=2인 MRC 다이버 시티 수신된 Trellis Coded QPSK 시스댐보다는 t=2, n=15인 Reed-Solomon 부호롤 척용한 Trellis Coded QPSK 시스템이 효율적임을 알 수 있었다.

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라이시안 페이딩과 임펄스 잡음이 존재하는 환경에서 최대비 합성 다이버시티 기법과 길쌈 부호화 기법을 채용한 16 QAM 신호의 성능해석 (Performance Analysis of Convolution coded 16 QAM Signal with Maximum Ratio Combining Diversity in Rician Fading and Impulsive Noise Environments)

  • 김광락;이호영;김언곤
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2008년도 추계종합학술대회 B
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    • pp.663-668
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    • 2008
  • 본 논문에서는 임펄스 잡음 환경에서 길쌈 부호화 기법을 채용한 16 QAM 신호의 오율 성능을 분석하였다. 성능 개선을 목적으로 길쌈 부호화 기법과 최대비 합성 다이버시티를 사용하였다. 임펄스 잡음과 가우시안 잡음의 환경에서의 비교 분석을 통해서 임펄스 잡음과 가우시안 잡음의 특성에 따른 신호의 성능을 해석할 수 있다. 분석의 결과로서 임펄스 잡음 환경에서는 신호 전력을 높여주어도 오율 성능이 향상되지 않는 Error floor 구간이 있으며, 이 한계를 넘는 신호 전력이 제공되어야지만 오율 성능이 개선됨을 확인할 수 있다.

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Analysis on SC-2 Diversity Systems for the Reception of M-ary Signals over Rayleigh Fading Channels

  • Kim, Chang-Hwan;Kim, Hyeong-Kyo
    • Journal of electromagnetic engineering and science
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    • 제7권4호
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    • pp.201-206
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    • 2007
  • When the M-ary signal experiences the Rayleigh fading, the diversity schemes can reduce the effects of fading since the probability that all the signals components will fade simultaneously are reduced considerably. The symbol error probabilities for various M-ary signals, such as MDPSK, MPSK and MQAM, are mathematically derived for the SC-2(Selection Combining 2) demodulation system, whereby the two signals with the two largest amplitudes are coherently combined among the L branches. On the other hand, maximum ratio combining(MRC) requires the individual signals from each path to be time-aligned, cophased, optimally weighted by their own fading amplitude, and then summed. The propagation model used in this paper is the frequency-nonselective slow Rayleigh fading channel corrupted by the Additive White Gaussian Noise(AWGN). The numerical results presented in this paper are expected to provide information for the design of radio system using M-ary modulation method for above mentioned channel environment.

임펄스 잡음과 나카가미 페이딩이 존재할 때 다이버시티 기법과 오류정정 부호를 이용한 무선통신 DS/CDMA 시스템의 오율 특성 (Performance of Radio Communication DS/CDMA System with Diversity Technique and BCH Coding under Impulsive Noise and Nakagami Fading)

  • 김지웅;강희조;이권현
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제10권4호
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    • pp.539-549
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    • 1999
  • 본 논문에서는 다중접속간섭. 임펼스 잡음과 나카가미 페이딩 환경에서 DS/CDMA DQPSK 통선시스댐의 B BER 성능을 분석하였다. 고려되는 DS/CDMA DQPSK 통신시스템은 제안한 시스템의 성능을 향상시키기 위하여 최대비 합성(MRC) 다이버시티 수신기법과 오류 정정 BCH 부호화 기법을 채용하였다. 유도한 오율 식을 이용하여 DS/CDMA DQPSK 통신시스댐의 성능을 구하여, 임펄스 지수( A), 가우시안 잡음 전력 대 임펄스 잡음 전력비($\Gamma'$), 다중접속간섭(K), 나카가미 페이딩 파라미터(m), MRC 다이버시티 가지수 (L), 부호의 오류 정정 능력(f), 직접확산 처리 이득(N)과 선호 전력 대 잡음 전력비( $E_b/N_O$)을 함수 로 하여 오율 그래프로 나타내고 분석하였다. 분석한 결과, 제안하는 시스댐의 성능은 무선통신시스댐환경에 서 다중접속간섭, 임펼스 잡음과 나카가미 페이멍에 의해 영향을 받을 수 있다. 또한 희망하는 선호의 전력이 나 임펄스 지수, 가우시안 잡음 천력 대 임펼스 잡음 전력비를 증가시켜 DS/CDMA DQPSK 통신시스댐의 BER 성능을 개선할 수 있음을 알 수 있었다. 그리고 다중접속간섭, 임펄스 잡음과 나카가미 페이딩의 영 향을 억압하기 위해서는 MRC 다이버시티 수산된 DS/CDMA DQPSK 통신시스댐보다는 BCH05.7) 부호화 기법을 적용한 DS/CDMA DQPSK 시스댐이 효율적임을 알 수 있었다.

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최대 다이버시티 이득을 얻기 위한 복호 후 전달 (Decode-and-Forward) 릴레이 시스템의 위치에 관한 연구 (Relay Position in Decode-and-Forward Relay Systems to Achieve Full Diversity Gain)

  • 곽경철;서우현;홍대식
    • 한국통신학회논문지
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    • 제32권12A호
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    • pp.1260-1266
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    • 2007
  • 송신국 (Source) 과 릴레이 사이의 중계 링크에서 발생한 오류는 복호 후 전달(decode-and-forward, DF) 릴레이 시스템의 성능을 제한하고 릴레이와의 협력으로 얻을 수 있는 최대 다이버시티 이득을 얻지 못 하도록 한다. 또한, 전체 복호 후 전달 릴레이 시스템의 오류 확률은 릴레이와 수신국 (destination)에서 발생한 에러의 합으로 표현되므로 최대 다이버시티 이득을 얻기 위해서는 중계 링크의 오류 확률은 수신국에서 오류 전파 없이 maximum ratio combining (MRC)을 적용한 오류 확률보다 작아야 한다. 이러한 조건을 만족시키는 릴레이의 위치 범위에 릴레이가 위치하게 되면 최대 다이버시티 이득을 얻을 수 있다. 뿐만 아니라 본 논문에서는 최대 다이버시티 이득을 얻으면서 릴레이의 전송파워를 최소화하는 위치를 정하므로 최대 다이버시티 이득을 얻는 다는 전제하에서 전체 시스템이 최소의 파워를 사용할 수 있도록 한다. 이를 입증하기 위해 본 논문은 전체 오류 확률의 분석과 모의실험들을 수행 한다.

동기식 IMT-2000을 위한 MC-CDMA의 성능 개선 (Performance Improvement of MC-CDMA System for Synchronous IMT-2000 System)

  • 방성일
    • 전기전자학회논문지
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    • 제3권2호
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    • pp.196-203
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    • 1999
  • 본 논문에서는 북미식 차세대 이동통신 방식인 동기식 IMT-2000을 위한 실내 및 실외 전송환경하에서 DS-CDMA 및 MC-CDMA의 오율특성을 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 고찰하였다. 즉 RAKE 수신기를 채택한 DS-CDMA 방식과 EGC(equal gain combining), MRC(maximum ratio combining) 및 개선된 MMSEC(minimum mean square error combining) 방식에 대해 단일 및 다중 사용자와 부 반송파의 수에 따른 비트 오율특성을 분석 하였다. 그 결과 MMSEC 방식이 다른 방식에 비해 페이딩 채널에서 오율이 $2{\times}10^{-3}$ 일 때 약 5 [dB], 동기식 IMT-2000을 위한 실내 및 실외 전송채널의 경우에는 약 6[dB] 개선됨을 보였다. 또한 다중 사용자의 수가 증가함에 따라 MMSEC를 적용한 MC-CDMA 방식이 가장 우수함을 확인하였다.

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차등 준 시공간 블록 코드를 이용한 중계기 전송 시스템에서 수신 성능 향상 기법 (Efficient Joint Sub-optimal Differential QOSTBC Decoding for Relay Networks)

  • 도우정;한재신;서종수
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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    • 한국방송공학회 2013년도 하계학술대회
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    • pp.104-105
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    • 2013
  • 차등 시공간 블록 코드 시스템은 다이버시티 이득을 송신단에서 파일럿 삽입이 필요 없이 얻을 수 있는 기술로 주목되고 있다. 특히, 협력 네트워크 시스템에서 서비스 영역을 확장하기 위하여 중계기를 사용하게 되는데 자연스럽게 채널 추정 기법을 고려하지 않은 방법들이 연구 되었다. 본 논문은 차등 준 시공간 블록 코드를 이용한 협력 전송 네트워크에서 ML(Maximum Likelihood) 기반의 준 최적 신호 결합 기법을 제시한다. 모의실험 결과를 통해 제안된 수신 결합 기법은 높은 신호 대 잡음비 환경에서 기존에 널리 사용되는 MRC (Maximum Ratio Combining) 기법보다 5dB이상의 이득을 얻는 것을 보여준다.

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