JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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제12권4호
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pp.433-448
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2012
A source-synchronous receiver based on a delay-locked loop is presented. It employs a shared global calibration control between channels, yet achieves channel expandability for high aggregate I/O bandwidth. The global calibration control accomplishes skew calibration, equalizer adaptation, and phase lock of all the channels in a calibration period, resulting in the reduced hardware overhead and area of each data lane. In addition, the weight-adjusted dual-interpolating delay cell, which is used in the multiphase DLL, guarantees sufficient phase linearity without using dummy delay cells, while offering a high-frequency operation. The proposed receiver is designed in the 90-nm CMOS technology, and achieves error-free eye openings of more than 0.5 UI across 9-28 inch Nelco4000-6 microstrips at 4-7 Gb/s and more than 0.42 UI at data rates of up to 9 Gb/s. The data lane occupies only $0.152mm^2$ and consumes 69.8 mW, while the rest of the receiver occupies $0.297mm^2$ and consumes 56.0 mW at the 7- Gb/s data-rate and supply voltage of 1.35 V.
적응 변조 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 전송 기법은 각 부반송파의 채널 상태에 따라 변조방식을 적절히 변화시켜 무선 채널의 다중 경로 페이딩에 의해 의한 영향을 최소화하여 시스템의 성능을 증가시키는 방식이다. 시스템이 적응적으로 전송하기위해서는 단말기에서 각 부반송파(subcarrier)별 채널 상태 정보 (Channel State Information : CSI)를 되먹임 채널을 통해 실시간으로 기지국으로 전송해 주어야한다. 하지만, 단말기에서 데이터를 처리할 때 걸리는 시간과, 단말기에서 기지국으로 CSI를 되먹임(feedback) 할 때 걸리는 시간으로 인한 되먹임 지연(feedback delay) d가 발생하게 된다. 이 되먹임 지연은 CSI 정보의 불일치를 발생시켜 적응 OFDM 시스템의 성능저하를 일으킨다. 본 논문에서는 CSI의 되먹임 지연 $d(\geq2)$를 적절히 보상하는 주파수 축 멀티 스탭 채널 예측기를 제안하고 이를 적응 전송 OFDM 시스템에 적용하고 모의실험을 통하여 기존의 OFDM 시스템, 기존의 채널 예측방식과의 성능을 MSE(mean square error), 비트오율(bit error rate : BER) 및 채널용량을 바탕으로 비교한다.
In this paper, the IC(Integrated Circuit) for multi-channel synchronous communication was designed by using FPGA and VHDL language. The existing chips for synchronous communication that has been used commercially are composed for one to two channels. Therefore, when communication system with three channels or more is made, the cost becomes high and it becomes complicated for communication system to be realized and also has very little buffer, load that is placed into Microprocessor increases heavily in case of high speed communication or transmission of high-capacity data. The designed IC was improved the function and performance of communication system and reduced costs by designing 8 synchronous communication channels with only one IC, and it has the size of transmitter/receiver buffer with 1024 bytes respectively and consequently high speed communication became possible. It was designed with a communication signal of a form various encoding. To detect errors of communications, the CRC-ITU-T logic and channel MUX logic was designed with hardware logics so that the malfunction can be prevented and errors can be detected more easily and input/output port regarding each communication channel can be used flexibly and consequently the reliability of system was improved. In order to show the performance of designed IC, the test was conducted successfully in Quartus simulation and experiment and the excellence was compared with the 85C3016VSC of ZILOG company that are used widely as chips for synchronous communication.
본 논문에서는 3차원 광선 추적법을 이용하여 실내 무선 MIMO 채널에서 공간적 특성들을 해석함으로써 채널 용량을 계산하고, 특정 실내 환경에서 최적화된 다중 안테나의 이격거리를 알아내는 방법을 제안한다. 우선, 가시 영역과 비가시 영역을 갖는 복도 환경에서 3차원 광선 추적법을 이용하여 전파 경로, 전송 손실 및 시간지연 확산 등의 채널 공간적 특성들을 계산하고, 시간 지연 확산 특성을 다이폴 안테나와 네트워크 분석기를 이용하여 측정한 후에 계산 값들과 비교하여 3차원 광선 추적법의 정확성을 검증한다. 그런 다음에 그 실내 환경에 다중 안테나를 갖는 송신기와 수신기를 위치시키고, 수신기 위치별로 송 수신 안테나들의 간격에 따른 전파 경로와 전송 손실을 3차원 광선 추적법을 이용하여 계산하며, 이들 계산 값을 이용하여 채널 용량을 계산한다. 이 계산을 100개의 수신 위치에서 4종류의 안테나 방향 조합을 갖는 조건들에서 안테나 간격에 따른 채널용량을 계산하고, 이들 값들을 평균하여 이 실내 환경에서의 최적의 안테나 이격 거리를 알아내었다.
이 논문에서는 다매체(Multi-Media)를 지원하는 변환 확산 이득을 가지는 직접수열 다중접속 시스템(Variable Processing Gain DS/CMA System)에 대해 생각한다. 서로 다른 전송율과 서로 다른 전송 전력을 가지는 두 가지 유형의 정보원이 같은 채널로 전송된다고 가정한다. 각 유형의 정보원에 대한 상관 수신기에서의 평균 신호 대 잡음비를 확산 부호간의 부분 상관함수들의 함수로 유도하였다. 매체간의 전송율의 차이가 클수록 랜덤 확산부호를 가정에 의한 평균 신호 대 잡음비가 실제값과 큰 차이(최대 1dB 이상)를 나타냄을 확인하였다. 본 연구의 결과는 다매체 직접수열 대역확산 다중접속 시스템 설계에 필요한 분석적인 도구로 이용될 수 있다.
본 논문에서는 다중 셀 하향링크에서 셀간 간섭의 영향을 고려하여 균일 채널 분해를 사용하는 비선형 송신기와 선형 수신기를 설계한다. 기존의 다중사용자 MIMO에 적용된 균일 채널 분해 방식을 다중 셀 다중사용자 MIMO환경으로 확장하여 각 셀 안의 모든 부채널에서 같은 SINR을 갖게 된다. 이 방법은 비트 할당을 하지 않기 때문에 변조/코딩 절차에서 큰 편리함을 제공하고 최대 diversity gain을 얻게 된다. 시뮬레이션 결과로부터 기존의 방법에 비하여 더 낮은 BER을 얻는 것을 확인할 수 있다.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제8권7호
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pp.2365-2382
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2014
While single-user spatial multiplexing multiple-input multiple-output (SU-MIMO) allows spatially multiplexed data streams to be transmitted to one node at a time, multi-user spatial multiplexing MIMO (MU-MIMO) enables the simultaneous transmission to multiple nodes. However, if the transmission time required to send packets to each node varies considerably, MU-MIMO may fail to utilize the available MIMO capacity to its full potential. The transmission time typically depends upon two factors: the link quality of the selected channel and the data length (packet size). To utilize the cumulative capacity of multiple channels in MIMO applications, the assignment of channels to each node should be controlled according to the measured channel quality or the transmission queue status of the node.A MAC protocol design that can switch between MU-MIMO and multiple SU-MIMO transmissions by considering the channel quality and queue status information prior to the actual data transmission (i.e., by exchanging control packets between transmitter and receiver pairs) could address such issues in a simple but in attractive way. In this study, we propose a new MAC protocol that is capable of performing such switching and thereby improve the system performance of very high throughput WLANs. The detailed performance analysis demonstrates that greater benefits can be obtained using the proposed scheme, as compared to conventional MU-MIMO transmission schemes.
Several studies have focused on multimedia transmission over wireless sensor networks (WSNs). In this paper, we propose a comprehensive and robust model to transmit images over cognitive radio WSNs (CRWSNs). We estimate the spectrum sensing frequency and evaluate its impact on the peak signal-to-noise ratio (PSNR). To enhance the PSNR, we attempt to maximize the number of pixels delivered to the receiver. To increase the probability of successful image transmission within the maximum allowed time, we minimize the average number of packets remaining in the send buffer. We use both single- and multi-channel transmissions by focusing on critical transmission events, namely hand-off (HO), No-HO, and timeout events. We deploy our advanced updating method, the dynamic parameter updating procedure, to guarantee the dynamic adaptation of model parameters to the events. In addition, we introduce our ranking method, named minimum remaining packet best channel selection, to enable us to rank and select the best channel to improve the system performance. Finally, we show the capability of our proposed image scrambling and filtering approach to achieve noticeable PSNR improvement.
현대의 대형 건물은 복잡한 전기 배선 또는 가스 배관 등의 설비를 갖추고 있어서 다양한 화재 사고가 발생할 가능성이 커졌다. 이에 따라 무선의 다점 온도 측정 센서를 손쉽게 여러 위치에 설치 가능하도록 저렴하게 개발하여 적용함에 의하여 화재를 조기에 탐지하고 그 피해의 크기를 최소화하는 것이 필요하다. 무선 온도 센서의 송신기는 4채널로 9600 bps의 전송속도와, 10 mW의 출력으로 915 MHz 통신 주파수를 갖고 수신기와 작동되도록 구성하였다. 온도범위 $-55{\sim}150$도 사이에서 사용할 수 있도록 검증된 반도체 온도 센서 소자를 기본으로 사용하여 4개의 채널을 구성하고 실험을 수행한 결과 개발된 센서 시스템이 화재 탐지용으로 적용이 가능함을 확인하였다.
본 논문은 재난 정보를 다양한 모바일방송 규격에 따라 인코딩 및 송출, 수신 및 디코딩하는 멀티모드 방송용 EWS 송 수신 시스템의 설계 및 구현 방법을 제안한다. 제안한 시스템은 전 세계 모바일 방송 표준 중 T-DMB, DVB-H, ISDB-T와 디지털 라디오 규격인 DRM을 지원하며, 각각의 방송 규격에 따라 재난 정보를 인코딩하는 송출부와 각 표준에 따른 RF 방송 신호를 수신 및 디코딩하는 수신부 형태로 구성된다. 제안한 멀티모드 방송용 EWS 송신시스템은 단일 시스템상에서 각각의 방송규격으로 EWS 재난 데이터 생성하고 상용 방송 송출 장비규격에 만족하는 채널 인터페이스를 통해 재난정보가 송출 가능하며 수신 시스템에서는 단일 H/W에서 해당 모드의 재난 정보를 수신, 디코딩하여 단말기 화면에 표출한다. 제안된 시스템은 실시간으로 각 모드별 상용 방송장비에서 송출되는 RF 신호를 수신하여 문자기반의 재난 정보를 표출하는 정합 검증 과정을 통해 정상동작 결과를 제시한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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