• 제목/요약/키워드: Nakagami

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Secure Performance Analysis Based on Maximum Capacity

  • Zheng, Xiuping;Li, Meiling;Yang, Xiaoxia
    • Journal of Information Processing Systems
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    • 제16권6호
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    • pp.1261-1270
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    • 2020
  • The physical security layer of industrial wireless sensor networks in the event of an eavesdropping attack has been investigated in this paper. An optimal sensor selection scheme based on the maximum channel capacity is proposed for transmission environments that experience Nakagami fading. Comparing the intercept probabilities of the traditional round robin (TRR) and optimal sensor selection schemes, the system secure performance is analyzed. Simulation results show that the change in the number of sensors and the eavesdropping ratio affect the convergence rate of the intercept probability. Additionally, the proposed optimal selection scheme has a faster convergence rate compared to the TRR scheduling scheme for the same eavesdropping ratio and number of sensors. This observation is also valid when the Nakagami channel is simplified to a Rayleigh channel.

Closed Form Expression for Signal Transmission via AF Relaying over Nakagami-m Fading Channels

  • 무갈 모하메드 오자르;김선우
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2008년도 하계종합학술대회
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    • pp.213-214
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    • 2008
  • In this paper, we analyze the performance of a cooperative communication wireless network over independent and identically distributed (IID) Nakagami-m fading channels. A simple transmission scheme is considered where the relay is operating in amplify-forward (AF) mode. A closed-form expression for symbol error rate (SER) is obtained using the moment generating function (MGF) of the total signal to noise ratio (SNR) of the transmitted signal with binary phase shift keying (BPSK).

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Queueing Performance Analysis of CDF-Based Scheduling over Markov Fading Channels

  • Kim, Yoora
    • 한국통신학회논문지
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    • 제41권10호
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    • pp.1240-1243
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    • 2016
  • In this paper, we analyze the queueing performance of cumulative distribution function (CDF)-based opportunistic scheduling over Nakagami-m Markov fading channels. We derive the formula for the average queueing delay and the queue length distribution by constructing a two-dimensional Markov chain. Using our formula, we investigate the queueing performance for various fading parameters.

나카가미 페이딩 채널에서 패킷결합기법을 적용한 DS/CDMA 시스템의 전송율 분석 (Throughput Analysis of DS/CDMA System Applying Packet Combining Scheme over Nakagami Fading Channel)

  • 황재문;박진수
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제7권1호
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    • pp.9-18
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    • 2003
  • 본 논문에서는 나카가미 페이딩 채널에서 Type- I Hybrid ARQ 기법과 결합될 수 있는 패킷결합 기법을 DS/CDMA 시스템에 적용하여 AWGN 채널과 레이크 수신기를 사용한 나카가미 페이딩 채널하에서 시스템의 전송율을 분석하였다. 분석을 위한 파라메터로서 패킷결합수(L), 다이버시티 브렌치수$({L_c})$, 페이딩지수 m, 사용자수(K) 및 패킷의 길이(N)를 사용하였으며, 에러검출을 위해 CRC-12 부호와 에러정정을 위해 (2,1,3) 길쌈부호를 사용하였다. 분석결과 AWGN 채널에서 보다 나카가미 페이딩 채널하에서 레이크 수신기를 사용하였을 때 시스템의 전송율이 우수함을 확인하였고, 패킷결합수( L)가 증가할 때 채널의 상태가 저하됨에 따라 시스템의 전송율은 급격히 감소하지만 결합기법을 통해 낮은 ${E_b}/{N_o}$에서도 시스템의 전송율은 일정하게 유지됨을 확인하였다. 또한 페이딩 지수(m)와 다이버시티 브렌치수$({L_c})$가 증가하면 시스템의 전송율은 증가하지만, 사용자수(K)와 패킷의 길이(N)이 증가하면 시스템의 전송율은 감소함을 확인하였다.

Analysis of Improved Cyclostationary Spectrum Sensing with SLC Diversity over Composite Multipath Fading-Lognormal Shadowing Channels

  • Zhu, Ying;Liu, Jia;Feng, Zhiyong;Zhang, Ping
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제8권3호
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    • pp.799-818
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    • 2014
  • Spectrum sensing is a key technical challenge for cognitive radio (CR). It is well known that multi-cycle cyclostationarity (MC) detector is a powerful method for spectrum sensing. However, conventional MC detector is difficult to implement due to its high computational complexity. This paper pays attention to the fact that the computation complexity can be reduced by simplifying the test statistic of conventional MC detector. Based on this simplification process, an improved MC detector is proposed. Compared with the conventional one, the proposed detector has the low-computational complexity and sufficient-accuracy on sensing performance. Subsequently, the sensing performances are further investigated for the cases of Rayleigh, Nakagami-m, Rician, composite Rayleigh fading-lognormal shadowing and composite Nakagami fading-lognormal shadowing channels, respectively. Furthermore, the square-law combining (SLC) is introduced to improve the detection capability over fading-shadowing channels. The corresponding closed-form expressions of average detection probability are derived for each case by the moment generation function (MGF) approach. Finally, illustrative and analytical results show that the efficiency and reliability of proposed detector and the improvement on sensing performance by SLC over composite fading-shadowing channels.

나카가미 페이딩 환경에서 Truncated Type-II Hybrid ARQ 방식과 최대비 합성 다이버시티 기법에 의한 적응변조방식의 성능 분석 (Performance Analysis of Adaptive Modulation Systems with Truncated Type-II Hybrid ARQ Scheme and MRC Diversity Techniques in Nakagami Fading Environment)

  • 양재훈;강희조
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제12권5호
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    • pp.810-816
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    • 2001
  • 본 논문에서는 이동 통신 시스템에서 고속의 전송데이터를 전송할 시스템을 이루기 위해 적응변조 방식을 적용한 Truncated Type-II Hybrid ARQ 방식을 제안했다. 여기서, 나카가미 페이딩 채널 환경으로 적응변조 방식을 해석하였다. 적응변조 시스템은 나카가미 페이딩 지수에 따라서 변조 레벨과 심볼율을 제어할 수 있다. E$_{b}$ /N$_{0}$가 높거나 나카가미 페이딩 지수 m이 높을 경우 이 시스템은 높은 변조 레벨과 높은 심볼율을 선택하여 전송 효율을 증가시키는데 목적이 있다. 이와 반대로, E$_{b}$ /N$_{0}$rk 낮을 경우, 전송 성능 감소를 막기 위해 낮은 변조 레벨과 낮은 심볼율을 선택한다. 변조 방법으로는 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying), 16 QAM(Quadrature Amplitude Modulation), 64 QAM, 256 QAM을 채용하였다. Trucated Type-II Hybrid ARQ 기법에 의한 적응변조 방식은 실시간(delay-limited)처리 및 고신뢰도가 요구되는 이동 통신 및 무선데이터 통신 시스템에 적용이 가능하리라 판단된다.단된다.

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나카가미 페이딩 채널하에서 MIMO-OFDM 시스템의 성능분석 (Performance Analysis of MIMO-OFDM System over Nakagami Fading Channel)

  • 강경식;김원섭;박춘호
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제15권8호
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    • pp.1797-1804
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    • 2011
  • 본 논문에서는 주변 환경에 따라 다양한 채널 상태를 나타낼 수 있는 분산형 나카가미 페이딩 채널하에서 선형의 시공간 블록코드 (Space-Time Block Code) 직교 설계로부터 평균 비트 에러율(Bit Error Rate)성능을 평가하여 MIMO(Multiple Input Multiple Output) 채널의 안테나 열 구성과 동작환경의 영향을 분석하였고 향상된 BER을 위한 MT 안테나의 설계조건과 페이딩 지수 m을 제안 한다. 시스템 성능의 분석을 위해 M-PSK(M-ary Phase Shift Keying)변조 방식과, M-QAM(M-ary Quadra -ture Amplitude Modulation)변조 방식을 사용 하였고, 분석 식은 각각 적분된 나카가미 페이딩 변수와 적분되지 않은 나카가미 페이딩 변수로부터 시스템의 성능을 비교 분석하였다. 채널 배열의 구성은 행렬의 수식적 계산에 의해 얻게 되며, AOA 확산이 감소하는 것에 따라 STBC(Space - Time Block Codes) BER성능이 감소하며, 이와 같은 손실은 안테나 간격의 증가나, 배열구성의 변경을 통해 보상 될 수 있다.

이동통신 Nakagami 페이딩 채널에서 채널코딩과 최대비합성 다이버시티 기법에 의한 Hybrid DS / SFH-CDMA 비동기 MFSK 신호의 성능평가 (Performance Evaluation of Hybrid DS/SFH-CDMA Noncoherent MFSK Signal with Channel Coding and MRC Diversity Techniques in Mobile Communication Nakagami Fading Channels)

  • 강희조
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제8권4호
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    • pp.342-353
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    • 1997
  • 본 논문에서는 Nakagami 페이딩 채널환경에서 하이브리드 DS /SFH-CDMA 비동기 M-ary FSK 시스템의 성능을 분석하여 평가하였다. 다중경로 간섭과 다중접속 간섭을 고려하였고, 스펙트럼 효율은 부호화 하였을 때의 시스템과 부호화 하지 않았을 때의 시스템을 계산하였다. 검파 전 MRC 다이버시티 기법과 인터리브 채널코 딩기법(해밍(7,4), BCH(15, 7), RS(7, 4), (15,9))을 함께 적용하여 비트에러율의 성능을 개선시켰다. 비동기 하이브리드 시스템의 비트오율은 가우시안 간섭의 근사값을 사용하여 얻었다. 결과들로부터, 페이딩의 영향이 크면 클수록 시스템의 성능이 열화되며, 직접확산 부분의 변조는 다중경로 간섭에, 주파수 호핑 부분의 변조는 다중접속간섭의 영향에 민감함을 알 수 있었다. 이것들의 결과로부터 채널코딩기법과 검파 전 다이버시티 기법을 함께 사용하므로써 만족할만한 성능을 얻을 수 있었다.

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다중톤 재밍이 존재하는 나카가미-­m 페이딩 환경에서 BFSK 변조방식을 이용한 Hybrid DS/SFH 확산대역 시스템의 성능분석 (Performance Analysis of Hybrid DS/SFH Spread Spectrum System using BFSK Modulations over Nakagami-m Fading Channel with Multitone Jamming)

  • 정근열;박진수
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제7권8호
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    • pp.1629-1637
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    • 2003
  • 본 논문에서는 다중톤 재밍이 존재하는 나카가미­m 페이딩 환경하에서 BFSK 변조방식을 사용한 Hybrid DS/FH 확산대역 시스템의 성능을 분석하였다. 분석 결과 주파수 도약율이 증가할수록 시스템의 성능이 향상되었으며, 확산대역 시스템의 복합비를 고정하였을 경우 DS확산대역 방식의 시스템보다 더 낮은 비트 에러 확률을 가짐을 증명하였다. 또한 m값이 증가함에 따라 페이딩의 영향이 감소함을 알 수 있었으며, 신호대 방해신호의 전력비(SJR)가 증가할수록 DS 확산대역 시스템보다 성능이 향상됨을 알 수 있었다. 결과적으로 재밍이 존재하는 나카가미­m 페이딩 환경 하에서 Hybrid DS/SFH 확산대역 시스템의 성능이 DS 확산대역 시스템의 성능보다 우수함을 입증하였다.

나카가미-m 페이딩을 고려한 DS-CDMA 시스템의 PN 부호 획득에 관한 연구 (A Study on the PN code Acquisition for DS-CDMA System under Nakagami-m Fading)

  • 정남모;박진수
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제6권3호
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    • pp.78-83
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    • 2001
  • 본 논문에서는 DS-CDMA시스템에서 다양한 페이딩 채널을 모델화 할 수 있는 나카가미-m 페이딩 환경을 고려하였다. 나카가미-m 페이딩을 고려한 시스템 모델링은 도시의 통신환경에서 다중경로를 갖는 이동 통신 채널에 적합한 모델로서 많이 사용되고 있다. 시스템은 적응형 직렬 탐색 PN 부호 획득기법을 사용하였으며 부호 획득 시간에 영향을 미치는 검출확률( $P_D$)과 오경보 확률( $P_FA$ )을 나카가미-m 페이딩 환경 하에서 유도하였다. 검출 확률 및 오경보 확률은 PN 부호 획득 시간을 결정하기 위한 결정변수로서 평균 획득 시간과 분산을 계산하기 위해 필수적으로 사용되며 컴퓨터 시뮬레이션 결과로부터 페이딩 채널 하에서의 PN부호 획득에 대한 평균 획득 시간과 분산을 해석함으로서 이동 통신 시스템의 H/W설계에 적용할 수가 있음을 확인하였다.

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