• 제목/요약/키워드: Signal to Interference and Noise Ratio

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Performance Analysis of Distributed Antenna Systems with Antenna Selection over MIMO Rayleigh Fading Channel

  • Yu, Xiangbin;Tan, Wenting;Wang, Ying;Liu, Xiaoshuai;Rui, Yun;Chen, Ming
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제8권9호
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    • pp.3016-3033
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    • 2014
  • The downlink performance of distributed antenna systems (DAS) with antennas selection is investigated in Rayleigh fading multicell environment, and the corresponding system capacity and bit error rate (BER) analysis are presented. Based on the moment generating function, the probability density function (PDF) and cumulative distribution function (CDF) of the effective signal to interference plus noise ratio (SINR) of the system are first derived, respectively. Then, with the available CDF and PDF, the accurate closed-form expressions of average channel capacity and average BER are further derived for exact performance evaluation. To simplify the expression, a simple closed-form approximate expression of average channel capacity is obtained by means of Taylor series expansion, with the performance results close to the accurate expression. Besides, the system outage capacity is analyzed, and an accurate closed-form expression of outage capacity probability is derived. These theoretical expressions can provide good performance evaluation for DAS downlink. It can be shown by simulation that the theoretical analysis and simulation are consistent, and DAS with antenna selection outperforms that with conventional blanket transmission. Moreover, the system performance can be effectively improved as the number of receive antennas increases.

RF 에너지 하베스팅 네트워크를 위한 Backscatter 통신 기반의 다중 태그 빔포밍 기법 (Multi-Tag Beamforming Scheme Based on Backscatter Communication for RF Energy Harvesting Networks)

  • 홍승관;황유민;이선의;김진영
    • 한국위성정보통신학회논문지
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    • 제11권2호
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    • pp.60-64
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    • 2016
  • 본 논문에서는 multi-tag를 사용하는 backscatter communication에 MIMO beamforming 기술을 적용하여, 수신신호의 BER과 energy harvesting을 효율을 증대시키고자 한다. multi-tag와 Hybrid-AP(H-AP) 사이의 communication을 통해 기본 채널 정보를 얻었으며, 얻은 채널정보를 이용하여, Spatial Channel Model(SCM)의 전송 시나리오에 맞는 파라미터를 설정하고 SCM 채널을 생성하였다. 그리고 MIMO Beamforming 기술을 이용하여, H-AP는 각 tag에 SINR을 올리기 위한 optimal power를 갖는 신호를 보낸다. tag에서는 optimal power를 갖는 신호를 수신하여 backscatter communication을 수행하고, receiver에서는 multi-tag가 보내는 backscatter 신호를 수신하여 time switching 기법으로 Energy harvesting을 수행한다. 따라서 Receiver에서 energy harvesting 효율과 backscatter 신호의 BER 성능 향상을 시뮬레이션을 통해 확인할 수 있었다.

인지 라디오 기반 OFDM 시스템을 위한 부분대역모드 검출 기법의 성능 분석 (Performance Analysis of Fractional Bandwidth Mode Detection for a Cognitive Radio Based OFDM System)

  • 이지혜;왕진수;김윤희;윤석호;송익호
    • 한국통신학회논문지
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    • 제35권2C호
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    • pp.238-245
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    • 2010
  • 협대역 사용자와 주파수를 공유하는 직교 주파수 분할 (orthogonal frequency division multiplexing: OFDM) 기반 인지 라디오 시스템에서 기존 사용자에게 미치는 간섭을 최소화하도록 부분대역모드가 제안된 바 있다. 부분 대역모드는 직교 주파수 분할 다중화 신호 전체 대역을 여러 부대역으로 나눈 뒤 스펙트럼 센싱 결과에 따라 특정 부대역만 이용할 수 있도록 한 것이다. 이 논문에서는 부분대역모드 정보를 프리앰블로 전송할 때 검출오류확률을 이론적으로 분석하고 그 성능을 무선 지역망 환경에서 살펴본다. 그 결과 이론적으로 얻은 검출오류확률이 모의실험 결과와 잘 들어맞고, 신호대잡음비가 낮을 때 검출오류확률이 $10^{-3}$이하임을 볼 수 있었다.

MIMO MC-CDMA시스템에서 MMSE 수신기 출력의 점근적 양상 (Asymptotic Behavior of the output SINR at MMSE receivers in a MIMO MC-CDMA system)

  • 김경연;심세준;함재상;이충용
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제44권4호
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    • pp.10-16
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    • 2007
  • 본 논문은 MMSE 수신기를 가지는 MIMO MC-CDMA시스템에서의 출력 SINR을 분석한다. 단일 안테나에서의 분석을 위한 가정들이 다중안테나에 바로 확장 적용되지 않기 때문에 단일 안테나를 가지는 MC-CDMA시스템에 대한 기존의 성능 분석은 MIMO MC-CDMA 시스템에 바로 적용하지 못한다. 그러므로 본 논문에서는 Marcenko Pastur law와 확장된 Haar 유니터리 행렬의 특성을 이용하여 MIMO system에 대한 성능 분석을 시도한다. 분석을 통해 확산 코드 길이가 무한대로 갈 때 출력 SINR이 특정값으로 접근함을 보이고 그 값을 freeness가정을 통해 구하여 비트 오차확률을 구하고 실험과 비교한다.

MANET에서 처리율 향상을 위한 SINR 기반 동적 캐리어 감지 임계값 방법 (Dynamic Carrier Sensing Threshold Scheme based on SINR for Throughput Improvement in MANET)

  • 이현노;김동회
    • 디지털콘텐츠학회 논문지
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    • 제15권3호
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    • pp.319-326
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    • 2014
  • IEEE 802.11 무선랜은 CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance) 방식의 MAC(Media Access Control) 프로토콜을 사용하며, 데이터 충돌을 회피하기 위하여 데이터 전송 시 다른 사용자가 채널을 사용하고 있는지를 캐리어 감지를 통해 확인하게 된다. 현재 IEEE 802.11 표준에서는 캐리어 감지 범위에 영향을 주는 임계값을 일정한 고정 값으로 운용을 하고 있는데, 모바일 Ad-hoc 네트워크와 같이 이동성으로 인해 가변성이 큰 경우에는 고정 특정 캐리어 감지 임계값으로는 효율적인 네트워크 운영이 어렵다. 본 논문에서는 신호대간섭잡음비를 고려하여 캐리어 감지 임계값과 전송속도를 적절히 선택하는 제안된 SINR 기반 동적 캐리어 감지 임계값 방법을 모바일 Ad-hoc 네트워크 환경에 맞게 운영을 함으로써 더 좋은 네트워크 처리율을 얻을 수 있음을 보여준다.

연판정 후 전송 방식을 적용한 다중 안테나 다중 릴레이 협동통신망의 성능 분석 (Performance of Multiple-Relay Cooperative Communication Networks under Soft-Decision-and-Forward Protocol)

  • 송경영;노종선;김태근;성준현;임민중;임대운
    • 한국통신학회논문지
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    • 제35권5A호
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    • pp.431-439
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    • 2010
  • 모든 노드에서 다중 안테나를 갖고 다중 릴레이가 존재하는 협동 통신망을 고려한다. 연판정 후 전송 기법을 적용하여 쌍 오류 확률을 구하고 이를 이용하여 심볼 오류 확률을 유도한다. 하지만 이러한 다중 릴레이 시스템 에서 간섭을 피하기 위해 일반적으로 전송률 측면에서 비효율적인 직교 채널의 사용이 요구된다. 이를 해결하기 위해 순시적인 신호 대 잡음의 비가 가장 큰 릴레이를 선택하도록 하는 선택 기법을 적용하고, 이 시스템에 대한 성능을 분석 한다. 또한, 릴레이의 개수가 증가할수록 모든 릴레이를 사용할 때보다 릴레이 선택 기법을 사용했을 때의 성능이 우수함을 보인다.

주파수 선택적 페이딩 채널에서 시간오차에 의한 비동기 OFDMA 상향 시스템의 성능 분석 (Performance Analysis of Asynchronous OFDMA Uplink Systems with Timing Misalignments over Frequency-selective Fading Channels)

  • 박명희;고균병;박병준;이영일;홍대식
    • 한국통신학회논문지
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    • 제30권2A호
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    • pp.34-42
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    • 2005
  • 본 논문에서는 비동기 사용자가 존재할 때 OFDMA 상향 시스템의 성능을 주파수 선택적 페이딩 채널 환경에 대해 분석한다. 이를 위해, 각 사용자의 시간오차를 기지국 기준시간에 대한 상대적인 시간오차로 표현하고 상대적인 시간오차에 의한 다중접속간섭을 유도한다. 다중접속간섭은 주파수 선택적 페이딩 채널의 WSSUS (Wide-sense stationary uncorrelated scattering) 채널 모델에 기반하여 유도된다. 성능 분석을 위하여 다중접속간섭을 포함한 평균 신호대 간섭잡음비를 유도하고 최종적으로 평균 심볼에러확률을 표현한다. 유도된 심볼에러확률은 컴퓨터 모의실험을 통하여 분석의 정확도를 확인한다.

중계기를 사용하는 다중 사용자 OFDMA 시스템을 위한 효율적인 인지 협력 통신 기법 (Efficient Cognitive and Cooperative Communication Scheme for Multiuser OFDMA Systems using Relays)

  • 강민규;상영진;고병훈;김광순
    • 한국통신학회논문지
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    • 제34권3A호
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    • pp.235-243
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    • 2009
  • 본 논문에서는 무선 중계기를 사용하는 다중 사용자 OFDMA 시스템에서 주파수 효율성을 향상시키기 위한 효율적인 인지 협력 통신 기법을 고려하였다. 먼저 인지 기술을 통한 효율적인 주파수 재사용으로 하향 링크의 처리율 (throughput)을 높일 수 있는 프레임 구조를 제안하였다. 그리고 주파수 재사용시 중계기로부터의 간섭 제거를 위한 선부호화 (preceding) 기법으로서 비교적 낮은 복잡도로 구현하기 쉬운 THP (Tomlinson-Harashima preceding)가 사용될 때, 각 사용자들이 궤환하는 양자화된 채널값의 오류에 따른 링크의 유효 신호대 잡음비를 수학적으로 유도하여, 이를 바탕으로 기지국이 효과적으로 적응 전송률 제어 (adaptive rate control)를 수행할 수 있도록 하였다. 시스템 레벨 모의실험을 통하여 본 논문에서 제안하는 인지 협력 통신 기법이 수행될 경우 추가적으로 발생하는 궤환량을 함께 고려한 전체적인 시스템의 주파수 효율성이 향상됨을 보였다.

불완전한 채널 정보가 시공간 블록 부호의 M-QAM 심볼에러율 성능에 미치는 영향 (Effect of Imperfect Channel Knowledge on M-QAM SER Performance of Space-Time Block Codes)

  • 고은석;강창언;홍대식
    • 한국통신학회논문지
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    • 제27권2A호
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    • pp.99-108
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    • 2002
  • 본 논문에서는 불완전한 채널 정보가 시공간 블록 부호의 M-QAM 심볼에러율의 성능에 미치는 영향을 분석한다. 시공간 블록 부호를 복호하기 위해서는 채널 정보가 반드시 필요하므로 불완전한 채널 정보는 시공간 블록 부호의 성능을 저하시키는 원인이 된다. 본 논문에서는 채널 불일치 오차를 발생시키는 주된 원인을 채널 추정의 부정확성으로 인한 오차와 채널의 변화로 인한 오차로 모델링하고 이를 통해 채널 불일치 오차를 분석한다. 그리고 M-QAM 심볼에러율을 채널 불일치 오차 항이 들어간 채널당 평균 신호대 간섭비의 함수로 유도한다. 실험 결과 신호대 잡음비 20dB에서 허용할 수 있는 채널 추정 오차는 $10^{-3}$이고 채널 변화 정도는 f$_{d}$ T$_{B}$=0.001이다.다.

심해에서의 빔 다이버시티를 이용한 수중음향통신 성능 분석 (Performance analysis of underwater acoustic communication based on beam diversity in deep water)

  • 김동현;박희진;김재수;박정수;한주영
    • 한국음향학회지
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    • 제38권6호
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    • pp.678-686
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    • 2019
  • 수중에서는 다중 경로로 인한 인접 심볼 간 간섭의 영향으로 통신 성능이 저하되며, 수동형 시역전 처리는 다중 경로를 완화하기 위한 가장 효율적인 기법이다. 수동형 시역전 처리의 성능을 향상시키기 위해 다이버시티 결합기법이 이용되고 있으며, 본 논문에서는 여러 각도로의 빔 조향을 통해 획득한 신호들을 결합하는 빔 다이버시티 결합기법을 이용하여 통신 성능을 분석하였다. 수직 선 배열 센서에 수신된 탐침 신호로부터 추정한 빔-시간 그래프를 통해 음파의 전달 각도들을 추정하였으며, 추정된 각도 중 결합 개수 및 방식에 따른 통신 성능을 분석하였다. 분석을 위해 2018년 10월 포항 동방 해역에서 수행된 Biomimetic Long range Acoustic Communications 2018(BLAC18) 실험 데이터를 활용하였으며, 통신 성능 지표로써 출력 신호 대 잡음비를 이용하였다.