• 제목/요약/키워드: Nakagami m-distribution fading

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나카가미 m-분포 모델을 이용한 페이딩 환경에서 초광대역 통신 시스템의 성능 해석 (Performance Analysis of Ultra Wideband Communication System in Fading Environment using Nakagami m-distribution Model)

  • 이양선;김지웅;강희조
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제8권1호
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    • pp.41-48
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    • 2004
  • 본 논문에서는 채널의 진폭 특성만을 고려한 실내 무선 페이딩 환경에서 PPM 변조된 UWB 통신 시스템의 채널 성능을 분석하였다. 페이딩 채널은 기존에 발표되었던 UWB 전파 실험을 통한 데이터를 바탕으로 Nakagami-m분포 모델을 이용하여 페이딩 지수 m에 따른 다양한 채널 환경을 고려하였다. 또한, 채널 부호화 기법으로써 강력한 에러 정정 능력을 가진 컨벌루션 부호화 기법을 적용함으로써 페이딩으로 인해 열화된 시스템 성능을 개선하였다.

나카가미 페이딩 채널에서 M-ary QAM의 심벌 오류 확률 (Probability of symbol error for M-ary QAM in nakagami fading channel)

  • 조경국;윤동원;한영열
    • 전자공학회논문지S
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    • 제34S권11호
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    • pp.9-15
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    • 1997
  • The Nakagami m-distribution is used to model different fading environments and shown to fit experimental resutls more accurately than other distributions. In this paper, the probability of symbol error for M-ary QAM with square signal constellation in frequency-nonselective shlow Nakagami fading and additive white Gaussian noise is derived. When Nakagami fading index is integer, the derived resutls leads to the closed-form of a finite series.

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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.

Throughput Improvement of an AMQAM Scheme by using New Switching Thresholds over Nakagami-m Fading Channels

  • Lee, Youngkou;Park, Sungsoo;Insoo Koo;Kim, Seung-Geun;Kim, Kiseon
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2002년도 ITC-CSCC -3
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    • pp.1440-1443
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    • 2002
  • In this paper, we investigate the throughput improvement of an adaptive M-ary quadrature modulation (AMQAM) scheme by using new switching thresh-olds over slow frequency nonselective Nakagami-m fading channels. The new switching thresholds are obtained by using the approximated BER expressions with complimentary error functions for each modulation scheme given in AWGN channels. By using the new switching thresholds, we can improve the maximum system throughput. For example, we get the maximum throughput improvement about 0.32 when tile target BER is 10$\^$-3/ and the fading figure m = 3.

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Tight Bounds and Invertible Average Error Probability Expressions over Composite Fading Channels

  • Wang, Qian;Lin, Hai;Kam, Pooi-Yuen
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제18권2호
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    • pp.182-189
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    • 2016
  • The focus in this paper is on obtaining tight, simple algebraic-form bounds and invertible expressions for the average symbol error probability (ASEP) of M-ary phase shift keying (MPSK) in a class of composite fading channels. We employ the mixture gamma (MG) distribution to approximate the signal-to-noise ratio (SNR) distributions of fading models, which include Nakagami-m, Generalized-K ($K_G$), and Nakagami-lognormal fading as specific examples. Our approach involves using the tight upper and lower bounds that we recently derived on the Gaussian Q-function, which can easily be averaged over the general MG distribution. First, algebraic-form upper bounds are derived on the ASEP of MPSK for M > 2, based on the union upper bound on the symbol error probability (SEP) of MPSK in additive white Gaussian noise (AWGN) given by a single Gaussian Q-function. By comparison with the exact ASEP results obtained by numerical integration, we show that these upper bounds are extremely tight for all SNR values of practical interest. These bounds can be employed as accurate approximations that are invertible for high SNR. For the special case of binary phase shift keying (BPSK) (M = 2), where the exact SEP in the AWGN channel is given as one Gaussian Q-function, upper and lower bounds on the exact ASEP are obtained. The bounds can be made arbitrarily tight by adjusting the parameters in our Gaussian bounds. The average of the upper and lower bounds gives a very accurate approximation of the exact ASEP. Moreover, the arbitrarily accurate approximations for all three of the fading models we consider become invertible for reasonably high SNR.

Bit Error Probability of Noncoherent M-ary Orthogonal Modulation over Generalized Fading Channels

  • Simon, Marvin K.;Alouini, Mohamed-Slim
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제1권2호
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    • pp.111-117
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    • 1999
  • Using a method recently reported in the literature for analyzing the bit error probability (BEP) performance of noncoherent Mary orthogonal signals with square-law combining in the presence of independent and identically distributed Nakagami-m faded paths, we are able to reformulate this method so as to apply to a generalized fading channel in which the fading in each path need not be identically distributed nor even distributed ac-cording to the same family of distribution. The method leads to exact expressions for the BEP in the form of a finite-range integral whose integrand involves the moment generating function of the combined signal-to-noise ratio and which can therefore be readily evaluated numerically. The mathematical formalism is illustrated by applying the method to some selected numerical examples of interest showing the impact of the multipath intensity profile (MIP) as well as the fading correlation profile (FCP) on the BEP performance of M-ary orthogonal signal over Nakagami-m fading channels. Thses numerical results show that both MIP and FCP induce a non-negligible degradition in the BEP and have therefore to be taken into account for the accurate prediction of the performance of such systems.

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나카가미 페이딩 채널에서 DPSK 신호의 다이버시티 합성기법 (Diversity Combining Techniques for DPSK Signals in Nakagami Fading Channels)

  • 김창환;한영열
    • 한국통신학회논문지
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    • 제25권1A호
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    • pp.34-42
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    • 2000
  • 본 논문에서는 나카가미 페이딩 채널에서 동일한 페이딩 인자와 상이한 페이딩 인자를 갖는 L-가지 최대비 합성 다이버시티 시스템 그리고 동일한 평균 전력을 가지며 나카가미 m-분포를 가지는 수신 신호들에 대한 다수의 다이버시티 가지를 크기 순서대로 선택하고 합성하는 순서 통계량(order statistics)의 개념을 이용하여 일반화된 선택성 합성 기법에서 DPSK의 비트 오류 확률식을 유도한다. 특히 선택성 합성 다이버시티에서 L=1일 경우 나카가미 페이딩에서 DPSK 신호의 오류 확률식이 됨을 확인하며 다이버시티 가짓수 L과 페이딩 지수 m을 변화시켜 가면서 최대비 합성 기법과 선택성 합성 기법에 대한 성능을 비교 분석한다.

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PER Analysis for Cooperative Multi-Hop Transmission Protocol over Nakagami-m Fading Channels

  • Duy, Tran Trung;Kong, Hyung-Yun
    • Journal of electromagnetic engineering and science
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    • 제12권3호
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    • pp.189-195
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    • 2012
  • In this paper, we propose a novel protocol called a Multi-hop Diversity Transmission protocol in which the retransmission is realized by a relay that is Nearest to a current Source (MDTNS). We derive the mathematical expressions of the packet error rate (PER) and the average number of transmissions over Nakagami-m fading channels, and verify them by Monte Carlo simulations. The simulation results show that the MDTNS protocol improves the performance of the network in terms of PER when compared to the Multi-hop Diversity Transmission protocol in which the retransmission is done by a relay that is Nearest to Destination (MDTND) and to the conventional multi-hop transmission (CMT) protocol.

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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다중 톤 방해신호가 존재하는 나카가미 페이딩 전송로에서 DS/SFH 복합 확산대역 시스템의 성능분석 (Performance of a Hybrid DS/SFH Spread Spectrum System over Nakagami Fading Channel in the Presence of Multiple Tone Jamming)

  • 변우섭;성굉모
    • 전자공학회논문지S
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    • 제36S권8호
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    • pp.8-16
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    • 1999
  • 본 논문에서는 다중톤 방해신호가 존재하는 나카가미 페이디 전송로에서 BPSK 변조 및 동기검출을 이용하는 직접시퀀스/느린 주파수 도약(DS/SFH) 복합 확산대역 시스템의 성능을 분석한다. 나카가미 페이딩 전송로 모델은 페이딩 지수 m에 따라 다양한 전파환경을 표현할 수 있는 장점을 지니는데, m=1이면 레일레이 페이딩 분포를 나타내고, $1/2{\le}m{\le}1$이면 레일레이 페이딩보다 심한 페이딩을 나타낸다. m>1이면 라이시안 페이딩을 나타내고, m이 무한대로 감에 따라 페이딩이 없는 조건을 나타낸다. 본 논문은 이 모델을 근거로 복합 확산대역 시스템의 비트오율식을 유도하고, 여러가지 시스템 파라미터에 대하여 계산한 결과를 제시한다. 계산결과로부터 m이 증가함에 따라 페이딩의 영향은 줄어들고 이에 따라 더 좋은 성능을 나타내는 것을 알 수 있으며, 방해신호대 원하는 신호의 전력비(JSR)가 작은 경우에는 DS 확산대역 시스템의 성능이 DS/SFH 복합 확산대역 시스템보다 좋은 성능을 나타내지만, 방해신호대 원하는 신호의 전력비(JSR)가 큰 경우에는 DS/SFH 복합확산대역 시스템의 성능이 DS 확산대역 시스템 성능보다 더 우수하다. 결론적으로, 전체 대역폭을 일정하게 유지할 경우, 다중톤 방해신호가 존재하는 환경에서 DS/SFH 복합 확산대역 시스템의 성능이 DS확산대역 시스템의 성능보다 훨씬 더 우수함을 알 수 있다.

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