• 제목/요약/키워드: OFDM Communication

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체내이식용 기기를 위한 고속 MICS 송신기 구현 (A High Data Rate Medical Implant Communication System Transmitter for Body Implantable Devices)

  • 임준하;정윤호;김재석
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제48권4호
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    • pp.24-31
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    • 2011
  • 본 논문은 Medical Implant Communications Service (MICS) 주파수 대역을 사용해서 SD급 동영상의 실시간 전송이 가능한 체내이식용 의료기기를 위한 고속 전송기법을 제안한다. 제안 기법은 채널당 300 kHz에 불과한 좁은 대역폭으로 인한 전송률의 제한을 극복하기 위해서 직교 주파수 분할 다중화(orthogonal frequency division multiplexing, OFDM) 기법에 기반을 둔 다중반송파 전송방식을 사용하여 다채널 전송이 가능하게끔 한다. 여러 개의 MICS 채널을 동시에 활용하는 송신신호의 파워스펙트럼이 MICS 대역의 주파수 활용 조건을 만족시키면서 스펙트럼 효율을 최대화할 수 있도록, 최적화된 부반송파 할당과 IFFT 사이즈, 그리고 사이드로브 억압 기술이 사용된다. 또한 제안하는 기법의 효율적인 구현을 위한 하드웨어 구조도 제시한다. 실험 결과, 본 논문의 기법을 적용한 시스템은 기존의 MICS 대역 트랜시버들보다 최대 약 10배의 전송률 (4.86 Mbps)을 지원할 수 있는 것으로 나타났다.

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.

밀리미터파 5G 이동통신을 위한 물리계층 모뎀의 구현 (Physical Layer Modem Implementation for mmWave 5G Mobile Communication)

  • 김준우;방영조;박윤옥;김일규;김태중
    • 한국통신학회논문지
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    • 제41권1호
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    • pp.51-57
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    • 2016
  • 본 논문에서는 밀리미터파 5G 이동통신 시스템의 일환으로 한국전자통신연구원이 개발중인 Giga KOREA 5G의 물리계층 모뎀의 구조에 대하여 설명한다. Giga KOREA 5G 기술은 셀 당 최대 100 Gbps급 용량을 가진 기지국으로 개인별 1Gbps급 모바일 서비스를 제공하기 위해 밀리미터파 (10~40 GHz) 기반의 광대역 이동통신의 원천기술 및 시제품을 개발하는 것을 목표로 하고 있으며, 이러한 요구조건을 충족하기 위해 물리계층은 고속 대용량 기지국 및 단말 플랫폼과 이에 탑재되는 OFDM TDD 방식의 고성능 모뎀으로 구현되었다. Giga KOREA 5G 모뎀의 주요 기능으로는 주파수 집성 및 단말의 수신 빔 탐색, 대용량 데이터 송수신을 위한 고속의 채널 부호화 및 복호화, 고속 변복조 기능 등이 있다.

A New Fuzzy Key Generation Method Based on PHY-Layer Fingerprints in Mobile Cognitive Radio Networks

  • Gao, Ning;Jing, Xiaojun;Sun, Songlin;Mu, Junsheng;Lu, Xiang
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제10권7호
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    • pp.3414-3434
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    • 2016
  • Classical key generation is complicated to update and key distribution generally requires fixed infrastructures. In order to eliminate these restrictions researchers have focused much attention on physical-layer (PHY-layer) based key generation methods. In this paper, we present a PHY-layer fingerprints based fuzzy key generation scheme, which works to prevent primary user emulation (PUE) attacks and spectrum sensing data falsification (SSDF) attacks, with multi-node collaborative defense strategies. We also propose two algorithms, the EA algorithm and the TA algorithm, to defend against eavesdropping attacks and tampering attacks in mobile cognitive radio networks (CRNs). We give security analyses of these algorithms in both the spatial and temporal domains, and prove the upper bound of the entropy loss in theory. We present a simulation result based on a MIMO-OFDM communication system which shows that the channel response characteristics received by legitimates tend to be consistent and phase characteristics are much more robust for key generation in mobile CRNs. In addition, NIST statistical tests show that the generated key in our proposed approach is secure and reliable.

Joint Kalman Channel Estimation and Turbo Equalization for MIMO OFDM Systems over Fast Fading Channels

  • Chang, Yu-Kuan;Ueng, Fang-Biau;Shen, Ye-Shun;Liao, Chih-Yuan
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제13권11호
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    • pp.5394-5409
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    • 2019
  • The paper investigates a novel detector receiver with Kalman channel information estimator and iterative channel response equalization for MIMO (multi-input multi-output) OFDM (orthogonal frequency division multiplexing) communication systems in fast multipath fading environments. The performances of the existing linear equalizers (LE) are not good enough over most fast fading multipath channels. The existing adaptive equalizer with decision feedback structure (ADFE) can improve the performance of LE. But error-propagation effect seriously degrades the system performance of the ADFE, especially when operated in fast multipath fading environments. By considering the Kalman channel impulse response estimation for the fast fading multipath channels based on CE-BEM (complex exponential basis expansion) model, the paper proposes the iterative receiver with soft decision feedback equalization (SDFE) structure in the fast multipath fading environments. The proposed SDFE detector receiver combats the error-propagation effect for fast multipath fading channels and outperform the existing LE and ADFE. We demonstrate several simulations to confirm the ability of the proposed iterative receiver over the existing receivers.

4x4 MIMO 알고리즘 구현 및 결과에 대한 검증 방법 (Verification method for 4x4 MIMO algorithm implementation and results)

  • 최준수;허창우
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제19권5호
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    • pp.1157-1162
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    • 2015
  • 본 논문에서는 OFDM 기반의 4x4 MIMO 알고리즘을 설계 및 구현을 하였으며, 구현된 결과를 검증하기 위한 방법을 제시한다. 알고리즘은 MRVD와 QRM-MLD을 적용했다. Matlab과 Simulink를 이용하여 채널 추정 및 MIMO 알고리즘을 Floating-point와 Fixed-point 모델로 설계하였다. 그 다음 Modelsim을 이용하여 VHDL로 구현한다. 구현된 알고리즘의 성능 검증을 위해 설계한 Simulink 모델과 Modelsim 시뮬레이션, ISE ChipScope, 그리고 오실로스 코프로 측정한 결과를 비교하는 방법을 사용하였다. 이 방법은 시스템이 완성되지 않은 상태에서 구현된 알고리즘을 검증하는 방법이다. 검증 결과 ChipScope의 결과와 오실로스코프의 결과가 동일함을 확인하였고, 백홀 시스템에 적용이 가능함을 확인하였다.

각 셀 영역의 사용자 분포에 따른 셀간 간섭 조정 기법의 성능 분석 (Performance Analysis of Inter-cell Interference Coordination through Zone Distribution in Cell)

  • 윤길상;서창우;황인태
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제48권3호
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    • pp.36-40
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    • 2011
  • 현재의 이동 통신 환경에서 셀룰러 시스템에서의 OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 기술의 사용은 이미 보편화 되었다고 봐도 과언이 아닐 정도이다. 그러나 최근 스마트폰의 사용의 급증에서 나타난 가장 큰 문제점을 보면 알 수 있듯이 이와 같은 셀룰러 시스템 환경은 인접 셀간의 간섭 문제가 심각하게 작용한다. 본 논문에서는 기존에 제안된 알고리즘의 성능이 각 셀 영역에서 사용자 분포에 어떤 관계가 있는지 알아보고 이를 모의실험을 통해 확인하도록 한다. 그 결과, 적절한 셀 영역의 사용자 분포를 확인하였으며 이를 통해 셀간 간섭 완화 기법의 성능에도 영향을 미치는 것을 확인하였다.

비선택성 레일리 페이딩 채널 환경에서 디지털 M/W 전송 시스템의 전력 스펙트럼 성능 분석 (Power Spectrum Performance Analysis of Digital M/W Transmission System in Non-Selective Rayleigh Fading Channel)

  • 박기식
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제16권10호
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    • pp.137-145
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    • 2011
  • 본 논문에서는 디지털 M/W 전송 채널을 비선택성 레일리 페이딩 채널로 모델링하고 직교 주파수 분할 다중화(OFDM ; Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 기법을 적용한 디지털 M/W 전송 시스템의 전력 스펙트럼 크기를 시뮬레이션을 통해 분석하였다. 성능 분석 결과, AWGN 환경에서는 고정된 대역폭 내에서 전력 스펙트럼 크기에 큰 널링(ing)이 발생하지 않음을 알 수 있었다. 그리고 비선택성 레일리 페이딩 채널 환경에서는 AWGN 환경보다 전력 스펙트럼 크기가 상대적으로 작아짐을 알 수 있었고, 게다가 반송파 주파수와 이동 차량 속도가 높아지면(도플러 주파수가 커지면) 전력 스펙트럼 크기가 더욱 더 작아짐을 알 수 있었다.

A Study on CSMA/CA for IEEE 802.11 WLAN Environment

  • Moon Il-Young;Cho Sung-Joon
    • Journal of information and communication convergence engineering
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    • 제4권2호
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    • pp.71-74
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    • 2006
  • A basic access method about IEEE 802.11 MAC layer protocol using IEEE 802.11 wireless LANs is the DCF thatis based on the CSMA/CA. But, cause of IEEE 802.11 MAC layer uses original backoff algorithm (exponential backoff method), when collision occurred, the size of contention windows increases the double size Also, a time of packet transmission delay increases and efficienty is decreased by original backoff scheme. In this paper, we have analyzed TCP packet transmission time of IEEE 802.11 MAC DCF protocol for wireless LANs a proposed enhanced backoff algorithm. It is considered the transmission time of transmission control protocol (TCP) packet on the orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) in additive white gaussian noise (A WGN) and Rician fading channel. From the results, a proposed enhanced backoff algorithm produces a better performance improvement than an original backoff in wireless LAN environment. Also, in OFDM/quadrature phase shift keying channel (QPSK), we can achieve that the transmission time in wireless channel decreases as the TCP packet size increases and based on the data collected, we can infer the correlation between packet size and the transmission time, allowing for an inference of the optimal packet size in the TCP layer.

OFDMA 상향링크 네트워크에서 협력 하이브리드 기법의 설계 및 성능 평가 (Design and Performance Evaluation of Cooperative Hybrid CDD Scheme in OFDMA Up-link Network)

  • 김대환;송형규;조위덕
    • 한국통신학회논문지
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    • 제36권7C호
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    • pp.435-442
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    • 2011
  • MIMO는 시스템의 크기와 비용측면 그리고 하드웨어의 복잡도 증가 등의 단점이 있다. 따라서 협력 전송 기술은 최근에 활발하게 논의 되고 있으며 또한 음영지역의 증가 문제를 해결할 수 있다. 그러나 수신측의 단일 안테나 사용으로 협력 기술은 제한적으로 이용되고 있다. 하지만 베이스스테이션에서는 간단히 다중안테나를 설치할 수 있으므로 협력전송을 통한 다이버시티와 멀티플렉싱을 적용하기가 용이하다. 높은 처리량과 신뢰성을 보장하기 위해 협력 하이브리드 순환 릴레이 다이버시티 전송 방식은 임의의 수만큼 릴레이를 사용할 수 있다. 그리고 제안된 기법은 기존의 다양한 MIMO-OFDM통신 시스템에 적용할 수 있다는 것을 볼 수 있다.