• 제목/요약/키워드: closed form expressions

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Zero Forcing 수신기를 결합한 다중사용자 다중안테나 시스템의 성능 분석 (Performance Analysis of Multiuser MIMO Systems with Zero Forcing Receivers)

  • 성창경;문성현;박은성;이인규
    • 한국통신학회논문지
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    • 제34권8A호
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    • pp.592-599
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    • 2009
  • 본 논문에서는, zero-forcing 수신기를 적용한 다중사용자 다중 입출력 시스템의 하향링크 채널을 고려한다. 공간분할다중접속 방식은 다중사용자 다이버시티 이득을 얻기 위하여 기지국의 송신안테나에 서로 다른 사용자를 할당하며, 그에 반하여 공간분할다중화 방식은 한 명의 사용자가 모든 안테나를 점유한다. 본 논문에서는 앞서 언급한 두 방식의 성능을 평가하기 위하여 두 시스템이 갖는 최대 성능에 대한 수학적인 분석을 수행한다. 이를 위하여 우리는 먼저 채널 용량에 대한 정확한 수식을 유도하고, 또한 채널 용량의 상한을 근사적으로 유도하여 더욱 간단한 형태의 수식을 제공한다 마지막으로 시뮬레이션 결과를 통해 유도된 수식의 정확성을 검증하고 공간분할다중화 방식의 성능을 최적의 기법과 비교한다.

디코딩 후 전달 중계 시스템에서 부분 중계 노드 선택 기법 기반 기회적 협력 방식의 아웃티지 성능 분석 (Outage Performance Analysis of Partial Relay Selection Based Opportunistic Cooperation in Decode-and-Forward Relaying Systems)

  • 이상준;이인호
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제17권8호
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    • pp.1804-1810
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    • 2013
  • 본 논문에서는 듀얼 홉 중계 시스템에서의 협력 전송 방식과 비협력 전송 방식간의 효율적인 선택을 통하여 아웃티지 성능을 향상시키는 기회적 협력 방식에 대해 연구한다. 특히, 디코딩 후 전달 중계 시스템에서 부분 중계 노드 선택 기법을 이용한 기회적 협력 방식의 아웃티지 성능을 분석한다. 여기서, 독립적이고 균일 분포를 갖는 레일레이 페이딩 채널을 가정하여 정확한 아웃티지 확률 표현식과 점근적인 아웃티지 확률 표현식을 유도한다. 수치적 결과에서, 유도된 표현식들을 검증하고, 데이터율의 목표치와 중계 노드 수에 대한 아웃티지 성능을 분석한다. 또한, 기존의 협력 방식과 기회적 협력 방식의 아웃티지 성능을 비교한다.

언더레이 인지기술에서 양방향 릴레이 증분 협력 전송에 관한 연구 (Incremental Cooperative Transmission of Bidirectional Relaying Schemes in Underlay Cognitive Radio)

  • 공형윤
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제13권3호
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    • pp.47-53
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    • 2013
  • 본 논문에서는, 양 방향 언더레이 인지 네트워크의 점진적 협력 전송을 제안한다. 제안된 프로토콜은 두 2차 소스가 간섭 조건에 따라 보조 릴레이의 도움으로 서로의 패킷을 전송하려 시도하는 것이다. 성능 평가를 위해, 레일리히 페이딩 채널의 평균 정전 확률에 대한 폐구간의 정확한 식을 유도한다. 또한, 유도된 식을 확인하기 위해 몬테카를로 시뮬레이션을 수행한다. 그 결과, 시뮬레이션과 이론적 결과가 일치하며, 제안된 프로토콜의 정전 확률은 양방향 직접 통신 프로토콜보다 더욱 우수하다.

Application of VSI-EBG Structure to High-Speed Differential Signals for Wideband Suppression of Common-Mode Noise

  • Kim, Myunghoi;Kim, Sukjin;Bae, Bumhee;Cho, Jonghyun;Kim, Joungho;Kim, Jaehoon;Ahn, Do Seob
    • ETRI Journal
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    • 제35권5호
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    • pp.827-837
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    • 2013
  • In this paper, we present wideband common-mode (CM) noise suppression using a vertical stepped impedance electromagnetic bandgap (VSI-EBG) structure for high-speed differential signals in multilayer printed circuit boards. This technique is an original design that enables us to apply the VSI-EBG structure to differential signals without sacrificing the differential characteristics. In addition, the analytical dispersion equations for the bandgap prediction of the CM propagation in the VSIEBG structure are extracted, and the closed-form expressions for the bandgap cutoff frequencies are derived. Based on the dispersion equations, the effects of the impedance ratio, the EBG patch length, and via inductances on the bandgap of the VSI-EBG structure for differential signals are thoroughly examined. The proposed dispersion equations are verified through agreement with the full-wave simulation results. It is experimentally demonstrated that the proposed VSI-EBG structure for differential signaling suppresses the CM noise in the wideband frequency range without degrading the differential characteristics.

Opportunistic Multiple Relay Selection for Two-Way Relay Networks with Outdated Channel State Information

  • Lou, Sijia;Yang, Longxiang
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제8권2호
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    • pp.389-405
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    • 2014
  • Outdated Channel State Information (CSI) was proved to have negative effect on performance in two-way relay networks. The diversity order of widely used opportunistic relay selection (ORS) was degraded to unity in networks with outdated CSI. This paper proposed a multiple relay selection scheme for amplify-and-forward (AF) based two-way relay networks (TWRN) with outdated CSI. In this scheme, two sources exchange information through more than one relays. We firstly select N best relays out of all candidate relays with respect to signal-noise ratio (SNR). Then, the ratios of the SNRs on the rest of the candidate relays to that of the Nth highest SNR are tested against a normalized threshold ${\mu}{\in}[0,1]$, and only those relays passing this test are selected in addition to the N best relays. Expressions of outage probability, average bit error rate (BER) and ergodic channel capacity were obtained in closed-form for the proposed scheme. Numerical results and Simulations verified our theoretical analyses, and showed that the proposed scheme had significant gains comparing with conventional ORS.

비동기 MC-CDMA 상향 링크 시스템에서의 시간 옵셋 영향 분석 (Effect Analysis of Timing Offsets for Asynchronous MC-CDMA Uplink Systems)

  • 고균병;우중재
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제47권8호
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    • pp.1-8
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    • 2010
  • 본 논문에서는 Cyclic prefix 형태의 보호구간을 갖는 비동기 MC-CDMA 상향 링크 시스템의 시간 옵셋의 영향을 주파수 선택적 다경로 페이딩 채널에 대하여 분석하였다. 분석을 위하여 시간 옵셋을 보호구간 및 최대 접속 지연 시간 (maximum access delay time)과 관련하여 모델링하였다. 수식적 분석을 통하여 시간 옵셋이 원하는 신호성분의 전력 누수와 자기 간섭성분을 발생시키는 것을 확인하였다. 이러한 시간 옵셋이 유효 SNR 및 평균 오류율에 미치는 영향을 분석하였다. 근사화를 통하여 평균 오류율 및 SNR 감쇄를 닫혀진 형태로 유도하였다. 분석결과의 정확성은 모의실험 결과와의 비교를 통해 다양한 시간 옵셋 및 SNR에 대해 검증하였다.

Security-reliability Analysis for a Cognitive Multi-hop Protocol in Cluster Networks with Hardware Imperfections

  • Tin, Phu Tran;Nam, Pham Minh;Duy, Tran Trung;Voznak, Miroslav
    • IEIE Transactions on Smart Processing and Computing
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    • 제6권3호
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    • pp.200-209
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    • 2017
  • In this paper, we investigate the tradeoff between security and reliability for a multi-hop protocol in cluster-based underlay cognitive radio networks. In the proposed protocol, a secondary source communicates with a secondary destination via the multi-hop relay method in the presence of a secondary eavesdropper. To enhance system performance under the joint impact of interference constraint required by multiple primary users and hardware impairments, the best relay node is selected at each hop to relay the source data to the destination. Moreover, the destination is equipped with multiple antennas and employs a selection combining (SC) technique to combine the received data. We derive closed-form expressions of the intercept probability (IP) for the eavesdropping links and the outage probability (OP) for the data links over a Rayleigh fading channel. Finally, the correction of our derivations is verified by Monte-Carlo simulations.

Exact Error Rate of Dual-Channel Receiver with Remote Antenna Unit Selection in Multicell Networks

  • Wang, Qing;Liu, Ju;Zheng, Lina;Xiong, Hailiang
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제10권8호
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    • pp.3585-3601
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    • 2016
  • The error rate performance of circularly distributed antenna system is studied over Nakagami-m fading channels, where a dual-channel receiver is employed for the quadrature phase shift keying signals detection. To mitigate the Co-Channel Interference (CCI) caused by the adjacent cells and to save the transmit power, this work presents remote antenna unit selection transmission based on the best channel quality and the maximized path-loss, respectively. The commonly used Gaussian and Q-function approximation method in which the CCI and the noise are assumed to be Gaussian distributed fails to depict the precise system performance according to the central limit theory. To this end, this work treats the CCI as a random variable with random variance. Since the in-phase and the quadrature components of the CCI are correlated over Nakagami-m fading channels, the dependency between the in-phase and the quadrature components is also considered for the error rate analysis. For the special case of Rayleigh fading in which the dependency between the in-phase and the quadrature components can be ignored, the closed-form error rate expressions are derived. Numerical results validate the accuracy of the theoretical analysis, and a comparison among different transmission schemes is also performed.

Exact Decoding Probability of Random Linear Network Coding for Tree Networks

  • Li, Fang;Xie, Min
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제9권2호
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    • pp.714-727
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    • 2015
  • The hierarchical structure in networks is widely applied in many practical scenarios especially in some emergency cases. In this paper, we focus on a tree network with and without packet loss where one source sends data to n destinations, through m relay nodes employing random linear network coding (RLNC) over a Galois field in parallel transmission systems. We derive closed-form probability expressions of successful decoding at a destination node and at all destination nodes in this multicast scenario. For the convenience of computing, we also propose an upper bound for the failure probability. We then investigate the impact of the major parameters, i.e., the size of finite fields, the number of internal nodes, the number of sink nodes and the channel failure probability, on the decoding performance with simulation results. In addition, numerical results show that, under a fixed exact decoding probability, the required field size can be minimized. When failure decoding probabilities are given, the operation is simple and its complexity is low in a small finite field.

전송 이론을 이용한 공진 MTM-TL 특성 분석 및 응용 (Analysis of Resonant MTM-TL Using Transmission Line Theory and Its Applications)

  • 장성남;이범선
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제20권10호
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    • pp.1091-1096
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    • 2009
  • 본 논문에서는 공진 MTM-TL(Metamaterial Transmission Line) 등가 회로를 이용하여 방사 및 회로 파라미터의 추출 식을 제시하였다. 특히 개방 또는 단락 상태에서 방사 소자인 직렬 $R_0$와 병렬 $G_0$를 EM 시뮬레이션 또는 측정을 통해 얻은 S-parameterd(|$S_{11}$|)를 이용하여 추출한다, EM 시뮬레이션의 결과, 추출한 파라미터를 이용한 회로 시뮬레이션의 결과 그리고 측정 결과가 매우 일치함을 확인하였다.