KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제13권4호
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pp.1961-1974
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2019
In this letter, a harmonic-mean-based dual-antenna selection scheme at relay node is proposed in two-way relaying networks (TWRNs). With well-designed distributed orthogonal concatenated Alamouti space-time block code (STBC), a dual-antenna selection problem based on the instantaneous achievable sum-rate criterion is formulated. We propose a low-complexity selection algorithm based on the harmonic-mean criterion with linearly complexity $O(N_R)$ rather than the directly exhaustive search with complexity $O(N^2_R)$. From the analysis of network outage performance, we show that the asymptotic diversity gain function of the proposed scheme achieves as $1/{\rho}{^{N_R-1}}$, which demonstrates one degree loss of diversity order compared with the full diversity. This slight performance gap is mainly caused by sacrificing some dual-antenna selection freedom to reduce the algorithm complexity. In addition, our proposed scheme can obtain an extra coding gain because of the combination of the well-designed orthogonal concatenated Alamouti STBC and the corresponding dual-antenna selection algorithm. Compared with the common-used selection algorithms in the state of the art, the proposed scheme can achieve the best performance, which is validated by numerical simulations.
The analysis of maximum diversity order and coding gain for multiple-input multiple-output orthogonal frequency division multiplexing (MIMO-OFDM) systems over time-and frequency-selective (or doubly-selective) channels is addressed in this paper. A novel channel time-space correlation function is developed given the spatially correlated doubly-selective Rayleigh fading channel model. Based on this channel-model assumption, the upper-bound of pairwise error probability (PEP) for MIMO-OFDM systems is derived under the maximum likelihood (ML) detection. For a certain space-frequency code, we quantify the maximum diversity order and deduce the expression of coding gain. In this wort the impact of channel time selectivity is especially studied and a new definition of time diversity is illustrated correspondingly
Kim, Gun-Yeob Peter;Lee, Jung-Ah C.;Hong, Sang-Jin
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제5권9호
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pp.1596-1612
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2011
Coordinated Multi-Point (CoMP) transmission / reception is being studied in Long Term Evolution-Advanced (LTE-A) for future evolution of the $3^{rd}$ Generation Partnership Project (3GPP) LTE. Support of soft handover is essential for improving the performance of cell edge users. CoMP provides a natural framework for enabling soft handover in the LTE system. This paper evaluates the soft handover gain in LTE-A downlink. Mathematical analysis of signal to interference plus noise ratio (SINR) gain and the handover margins for soft handover and hard handover are derived. CoMP system model is developed and an inter-cell and intra-cell interference model is derived, taking into account the pathloss, shadowing, cell loading, and traffic activity. Reference signal received power (RSRP) is used to define the triggers and the measurements for soft handover. Our results indicate that parameter choices such as handover margin and the CoMP set size impact CoMP performance gain.
잣나무 채종원의 유전간벌을 위하여 재적생장에 대한 개량 효과와 유효클론수를 이용한 유전다양성을 평가하였다. 유전 간벌은 클론의 일반조합능력으로 나타나는 육종가(breeding value), 암꽃과 수꽃 개화량을 이용한 종자생산 기여도, 클론별 ramet수 등를 이용한 클론별 변이를 기초로 하였다. 차대 검정 결과에 의하여 산출된 재적생장에 대한 클론별 일반조합능력(genetic value) 및 1991년부터 2003년까지 조사된 개화량 성적을 이용하여 잣나무 채종원(1981년 조성) 179클론에 대하여 간벌 강도에 따른 유전다양성 및 개량효과를 분석하였다. 이때 채종원 외부로부터의 화분오염율은 30%(gene migration = 15%)로 설정하였다. 그 결과 재적생장에 대한 개량효과는 간벌율이 10%에서 60%까지 높아짐에 따라서 점차 증가하였다. 하지만 이보다 더 높은 간벌 강도에서 현저한 개량효과 증가는 나타나지 않았다. 유효클론수는 간벌강도 10%에서 60% 사이에서는 40클론으로 나타났으며, 70% 간벌율 이상에서는 증가하거나 감소하는 변동을 나타냈다. 따라서 본 잣나무 채종원에 대해서는 50%에서 60% 수준의 간벌 강도가 적당한 것으로 판단된다.
본 논문에서는 직교주파수분할다중송신(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM) 방식의 송수신기에서 IQ 불균형(In-phase/Quadrature Imbalance) 성분의 영향을 분석한 후, 예기치 않은 IQ 불균형이 존재하는 상황에서 조차 다이버시티 이득을 얻을 수 있음을 보인다. 주파수 선택적 채널 특성을 갖는 경우 IQ 불균형 성분에 의해 마주보는 부반송파 간에 신호 확산으로 인해 송신 신호 왜곡이 발생할 경우, 복조 과정에서 부가적인 다이버시티 이득을 얻을 수 있음을 보인다. IQ 불균형이 존재하는 수신 신호에 대해 ML(Maximum Likelihood) 또는 OSIC(Ordered Successive Interference Cancellation) 신호 검출 기법을 이용하여 SER(Symbol Error Rate) 성능검증을 하면, 주파수 선택적 채널 계수와 송수신 IQ 불균형 성분이 결합에 의하여 초래되는 다이버시티 이득으로 인해 기존의 간섭억제 기법인 ZF(Zero-forcing) 기법에 비해 성능향상이 있음을 보인다. 본 논문에서는 다이버시티 이득을 얻기 위해서는 정확한 왜곡행렬 추정이 뒷받침 되어야 하므로 이를 위해 Alamouti 기법을 적용한 새로운 프리앰블 형태를 제안한다.
시스템의 성능은 RMS 지연확산과 도플러 주파수와 같은 채널 변수에 영향을 받는다. 이 논문은 Multi-rate MC-CDMA 시스템에서 주파수 다이버시티와 코드 간 간섭과의 관계에 대하여 연구하였다. Multi-rate MC-CDMA 시스템은 MC-CDMA 시스템보다 다양한 데이터율을 전송할 수 있는 장점이 있을 뿐 아니라, OFDMA와 다르게 주파수 다이버시티 이득을 얻음으로써 성능을 향상시킬 수 있다. 하지만, 확산코드를 사용함으로써 주파수 다이버시티 이득과 코드간 간섭간의 trade-off 관계가 있다. 그러므로 이러한 관계를 평가하여, 시스템을 효율적으로 사용함으로써 성능을 향상시킬 수 있다. 주파수 다이버시티 이득과 코드 간 간섭의 관계를 효과적으로 평가하기 위하여, 우리는 도플러 주파수와 RMS 지연확산을 변화시키며 모의실험을 수행하였고, 그 결과를 분석하였다.
최근 무선통신의 발달로 인하여 음성 서비스 이외의 동영상, 인터넷 서비스와 같은 보다 큰 전송률을 요구하는 다양한 서비스 요구가 급속도로 높아지고 있다. 고속 전송률 서비스를 낮은 가격으로 많은 사용자에게 제공하기 위해 제한된 통신자원을 이용하여 보다 많은 데이터를 전송할 수 있는 물리계층 기술이 필요하게 되어 직교 주파수 다중 방식인 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)과 다수의 송 수신 안테나를 이용하는MIMO(Multiple Input Multiple Output)시스템을 사용하게 되었다. MIMO 기술 중 Spatial Multiplexing은 전송용량 이득은 가질 수 있지만, 다수의 안테나로 인한 상관으로 인해 Diversity gain을 얻지 못하는 단점을 가지고 있다. 본 논문에서는 차세대 전송기술로 부각되고 있는 고속의 무선 데이터 전송기술 내에서, MIMO-OFDM 시스템인 SDM방식에서 Diversity gain을 얻고자 제안된 Multi-Block을 이용한 SDM의 성능에 대해 알아보고, 앞으로의 연구 방향에 대해 설명하고자 한다.
본 논문에서는 개선된 초직교 시공간 블록 부호(Super-Orthogonal Space-Time Block Code; SOSTBC)에 적용되는 비트 인터리브 된 부호화 변조(Bit-Interleaved Coded Modulation; BICM)를 제안하였다. 이 시스템은 초직교 시공간 격자 부호(Super-Orthogonal Space-Time Trellis Code; SOSTTC)와 비슷한 복잡도로 더 높은 부호 다이버시티를 얻을 수 있다. 이는 개선된 SOSTBC를 사용함으로써 비트 다이버시티가 SOSTBC의 최대 다이버시티까지 이를 수 있기 때문이다. 반면 Jafarkhani 등이 제안한 SOSTBC를 사용하는 BICM은 비트 다이버시티가 항상 1이 되기 때문에 SOSTTC 보다 높은 부호 다이버시티를 얻기 어렵다.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제2권5호
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pp.253-264
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2008
Cyclic delay diversity (CDD) is considered a simple approach to exploit the frequency diversity, to improve the system performance in orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) systems. Also, the linear precoding technique can significantly improve the performance of communication systems by exploiting the channel state information (CSI). In order to achieve enhanced performance, we propose applying linear precoding to the conventional CDD-OFDM transmit diversity schemes over Rayleigh fading channels. The proposed scheme works effectively with the accurate CSI in time-division-duplex (TDD) OFDM systems with CDD, where the reciprocity is assumed instead of channel state feedback. For a BER of $10^{-4}$ and the mobility of 3 km/h, simulation results show that a gain of 6 dB is achieved by the proposed scheme over both flat fading and Pedestrian A (Ped A) channels, compared to the conventional CDD-OFDM system. On the other hand, for a mobility of 120 km/h, a gain of 2.7 dB and 3.8 dB is achieved in flat fading and Vehicular A (Veh A) channels, respectively.
The selection transmit diversity is an effective way to avoid the deep fading in a wireless channel. However, it may not completely eliminate the SNR fluctuation of a received signal at the receiver. This letter presents an application of an adaptive modulation effectively exploiting the SNR variation over time for a higher spectral efficiency to the conventional selection transmit diversity. Numerical results show that the proposed scheme can achieve a SNR gain of about 7 dB over the conventional selection diversity in a flat Rayleigh fading environment, when a BER of 10$^{-3}$ and a spectral efficiency of 2 bps/Hz are required..
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[게시일 2004년 10월 1일]
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