• 제목/요약/키워드: channel capacity

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MIMO Capacity, Level Crossing Rates and Fades: The Impact of Spatial/Temporal Channel Correlation

  • Giorgetti, Andrea;Smith, Peter J.;Shafi, Mansoor;Chiani, Marco
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제5권2호
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    • pp.104-115
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    • 2003
  • It is well known that Multiple Input Multiple Output (MIMO) systems offer the promise of achieving very high spectrum efficiencies (many tens of bit/s/Hz) in a mobile environment. The gains in MIMO capacity are sensitive to the presence of spatial and temporal correlation introduced by the radio environment. In this paper, we examine how MIMO capacity is influenced by a number of factors e.g., a) temporal correlation b) various combinations of low/high spatial correlations at either end, c) combined spatial and temporal correlations. In all cases, we compare the channel capacity that would be achievable under independent fading. We investigate the behaviour of "capacity fades," examine how often the capacity experiences the fades, develop a method to determine level crossing rates and average fade durations and relate these to antenna numbers. We also evaluate the influence of channel correlation on the capacity autocorrelation and assess the fit of a Gaussian random process to the temporal capacity sequence. Finally we note that the particular spatial correlation structure of the MIMO channel is influenced by a large number of factors. For simplicity, it is desirable to use a single overall correlation measure which parameterizes the effect of correlation on capacity. We verify this single parameter concept by simulating a large number of different spatially correlated channels.

대역확산 워터마킹 시스템의 채널용량 분석 (Analysis of Channel Capacity for Spread Spectrum Watermarking Systems)

  • 김주찬;배정남;김진영
    • 한국통신학회논문지
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    • 제35권5C호
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    • pp.439-444
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    • 2010
  • 본 논문에서는 대역확산 워터마킹 시스템을 무선채널 환경에서 부가데이터를 전송하기 위하여 적용할 경우 채널에 의한 영향을 분석하기 위하여 채널용량식을 정보이론적 관점에서 유도하고 분석한다. 부가데이터를 기존의 무선통신 시스템을 통하여 전송하기 위해서는 무선채널을 통과하는 워터마킹 신호가 채널에 의해서 어떻게 영향을 받고, 어느 정도의 데이터를 신뢰할 만한 수준으로 전송가능한지를 판단하는 기준으로서의 채널용량에 관한 연구가 필수적이다. 수치적 결과로부터 대역확산 워터마킹 시스템의 채널용량은 HWR, WNR, PN 길이 및 호스트 시스템의 샘플링 주파수에 의해 결정됨을 알 수 있었다. 또한 적용된 Nakagami-m 페이딩 채널과 Log-normal 새도잉 채널에서 채널 상태 변화에 따른 채널용량의 변화를 확인하였고 다이버시티를 적용했을 경우의 채널용량의 향상 또한 확인하였다. 본 논문에서 다룬 대역확산 워터마킹 시스템의 채널용량의 수식적 결과는 PN 시퀀스를 이용하는 일반적인 대역확산 워터마킹 시스템에 적용할 수 있다.

Transmit Antenna Selection for Dual Polarized Channel Using Singular Value Decision

  • Lee Sang-yub;Mun Cheol;Yook Jong-gwan
    • 한국통신학회논문지
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    • 제30권9A호
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    • pp.788-794
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    • 2005
  • In this paper, we focus on the potential of dual polarized antennas in mobile system. thus, this paper designs exact dual polarized channel with Spatial Channel Model (SCM) and investigates the performance for certain environment. Using proposed the channel model; we know estimates of the channel capacity as a function of cross polarization discrimination (XPD) and spatial fading correlation. It is important that the MIMO channel matrix consists of Kronecker product dividable spatial and polarized channel. Through the channel characteristics, we propose an algorithm for the adaptation of transmit antenna configuration to time varying propagation environments. The optimal active transmit antenna subset is determined with equal power allocated to the active transmit antennas, assuming no feedback information on types of the selected antennas. We first consider a heuristic decision strategy in which the optimal active transmit antenna subset and its system capacity are determined such that the transmission data rate is maximized among all possible types. This paper then proposes singular values decision procedure consisting of Kronecker product with spatial and polarize channel. This method of singular value decision, which the first channel environments is determined using singular values of spatial channel part which is made of environment parameters and distance between antennas. level of correlation. Then we will select antenna which have various polarization type. After spatial channel structure is decided, we contact polarization types which have considerable cases It is note that the proposed algorithms and analysis of dual polarized channel using SCM (Spatial Channel Model) optimize channel capacity and reduce the number of transmit antenna selection compare to heuristic method which has considerable 100 cases.

방송통신융합 시스템을 위한 채널용량 분석 (Capacity Analysis for Convergence System of Broadcasting and Telecommunication)

  • 김주찬;김은철;김진영
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제47권7호
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    • pp.67-71
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    • 2010
  • 본 고에서는 방송통신융합 시스템 설계에 필요한 채널용량 분석을 다룬다. 이를 위하여 상관도를 갖는 Hoyt 페이딩 채널에서 dual-branch MRC 기법을 적용한 방송통신 융합시스템의 채널용량을 수식적으로 근사화하여 유도하고 분석한다. 부가데이터를 전송하기 위해서는 잡음 환경에 강인한 대역확산 워터마킹 기법을 적용할 수 있다. 수식적 결과로부터 부가데이터 전송시스템의 채널용량은 다양한 시스템 변수와 채널 변수에 의해 결정될 수 있음을 확인한다.

상관 MIMO 페이딩 채널에서 Multi-Carrier CDMA 시스템의 용량 평가 (Capacity Evaluation of Multi-Carrier CDMA System in Correlated MIMO Fading Channel)

  • 노재성;조성준;김춘길
    • 한국항행학회논문지
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    • 제7권1호
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    • pp.51-58
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    • 2003
  • 일반적으로 다중경로는 무선통신에서 불필요한 특징을 나타낸다. 따라서 이러한 영향을 극복하기 위하여 다이버시티 수신이나 적응 어레이 기법이 제안되었다. 최근에는 스펙트럼 효율과 링크 신뢰도를 증가시키기 위해 MIMO 기법이 산란 무선 채널에서 다중경로를 이용하기 위해 고안되었다. 본 논문에서는 경로 상관 페이딩 채널에서 MIMO Multi-Carrier CDMA 시스템의 채널 용량을 평가한다. 그리고 MIMO 시스템의 채널 용량을 SISO 시스템의 채널 용량과 비교한다. 결과로부터 경로 상관을 갖는 MIMO Multi-Carrier CDMA 시스템은 SISO 시스템의 채널 용량에 비하여 우수함을 알 수 있다.

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Multi-Mode Precoding Scheme Based on Interference Channel in MIMO-Based Cognitive Radio Networks

  • 정민채;황규호;최수용
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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    • 한국방송공학회 2011년도 하계학술대회
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    • pp.137-140
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    • 2011
  • A precoding strategy is one of the representative interference management techniques in cognitive radio (CR) network which is a typical interference-limited environment. The interference minimization approach to precoding is an appropriate scheme to mitigate the interference efficiently while it may cause the capacity loss of the desired channel. The precoding scheme for the maximal capacity of the desired channel improves the capacity of the desired channel while it increases the interference power and finally causes the capacity loss of the interfered users. Therefore, we propose a precoding scheme which satisfies these two conflicting goals and manages the interference signal in such an interference-limited environment. The proposed scheme consists of two steps. First, the precoder nulls out the largest singular value of the interference channel to mitigate the dominant interference signal based on the interference minimization approach. Second, the transmitter calculates the sum capacities per mode and selects a mode to maximize the sum capacity. In the second step, each mode consists of the right singular vectors corresponding to the singular values except the largest singular value eliminated in the first step. Simulation results show that the proposed precoding scheme not only efficiently mitigate the interference signal, but also has the best performance in terms of the sum capacity in a MIMO-based CR network.

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요철이 설치된 채널 내에서 레이놀즈수와 열용량비에 따른 복합열전달 특성 (Conjugate Heat Transfer Characteristics in a Ribbed Channel:Effect of Reynolds Number and Heat Capacity Ratio)

  • 송정철;안준;이준식
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회B
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    • pp.2297-2302
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    • 2007
  • Numerical simulations are conducted to analyze conjugate heat transfer characteristics in a ribbed channel. In this simulation, the effects of Reynolds number and heat capacity of the solid channel wall on convective heat transfer are observed in the turbulent flow regime. In the case of the conducting wall against isothermal wall, the relative ratio of the thermal resistance between the solid wall and the flow field varies with Reynolds number. Thus the characteristics of the conjugate heat transfer are changed with the Reynolds number. Heat capacity ratio affects the temperature fluctuation inside solid wall. The temperature fluctuation inside the solid wall decreases with increasing the heat capacity of the solid wall so that the convective heat transfer increases. When the thermal conductivity ratio is smaller than 10, the effects of flow characteristics on heat transfer are changed.

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MIMO Channel Capacity Maximization Using Periodic Circulant Discrete Noise Distribution Signal

  • Poudel, Prasis;Jang, Bongseog;Bae, Sang-Hyun
    • 통합자연과학논문집
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    • 제13권2호
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    • pp.69-75
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    • 2020
  • Multiple Input Multiple Output (MIMO) is one of the important wireless communication technologies. This paper proposes MIMO system capacity enhancement by using convolution of periodic circulating vector signals. This signal represents statistical dependencies between transmission signal with discrete noise and receiver signal with the linear shifting of MIMO channel capacity by positive extents. We examine the channel capacity, outage probability and SNR of MIMO receiver by adding log determinant signal with validated in terms of numerical simulation.

Analysis of M-WiMAX Uplink Capacity with Receive Beamforming and Adjacent Channel Interference from WCDMA Downlink

  • 왕우붕;장경희
    • 한국통신학회논문지
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    • 제33권3A호
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    • pp.269-276
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    • 2008
  • In this paper, we analyze the M-WiMAX UL capacity limits under 2-Tier cell layout, considering the effects of random user position, path loss models, fading channel and adjacent channel interference from WCDMA system. In order to make the analysis approximate to the practical system capacity, we propose a MCS-based capacity analysis method considering the effects of PER requirement and the utilized MCS levels in M-WiMAX system. The proposed MCS-based method is validated through a system-level Monte Carlo simulation. Furthermore, a comparison between the conventional Shannon method and the proposed MCS-based method is presented and the optimum cell radius is suggested.

일반화된 K 페이딩 채널에서 디지털 워터마킹 기법을 이용한 부가데이터 전송 기법 (Additional Data Transmission Scheme with Digital Watermarking Method in Generalized-K Fading Channel)

  • 김주찬;김진영
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제10권2호
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    • pp.39-44
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    • 2010
  • 본 논문에서는 디지털 워터마킹 기법을 이용하여 부가데이터를 전송하기 위해 일반화된 K 페이딩 채널에서의 채널용량 수식을 유도하였다. 대역확산 워터마킹 기법(Spread Spectrum Watermarking: SSW)은 디지털 워터마킹 기법 중의 하나로 무선 채널에서 잡음에 대해 강인한 특성을 지니며, 수신단에서의 신호 검출이 상관기에 의해 간단히 이루어지기 때문에 널리 사용되는 방식이다. 대역확산 워터마킹 기법에 의해 생성된 부가데이터를 무선통신 시스템에 적용하기 위해서는 워터마킹 신호가 무선 채널에 의해 받는 영향에 대한 연구가 필수적으로 요구된다. 모의실험 결과로부터 대역확산 워터마킹 시스템의 채널용량이 HWR, WNR, fx, 그리고 PN 시퀀스의 길이에 따라 변화함을 확인하였고, 또한 적정 데이터를 전송하기 위하여 필요한 HWR과 WNR의 레벨을 수식으로부터 결정할 수 있음을 보였다. 본 논문의 결과는 PN 시퀀스를 이용하는 일반적인 대역확산 워터마킹 시스템에 적용할 수 있다.