• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
• /
• 제16권8호
• /
• pp.2736-2750
• /
• 2022

As demands for the maritime communications increase, a variety of functions and information are required to exchange via elements of maritime systems, which leads communication traffic increases in maritime frequency bands, especially in VHF (Very High Frequency) band. Thus, effective resource management is crucial to the future maritime communication systems not only to the typical terrestrial communication systems. VHF data exchange system (VDES) enables to utilize more flexible configuration according to the communication condition. This paper focuses on the VDES communication system among VDES terminals such as shore stations, ship stations and aids to navigation (AtoN) to address efficient resource allocation. We propose a resource management method considering a MIMO (Multiple Input Multiple Output) technique in VDES, which has been widely used for modern terrestrial wireless networks but not for marine environments by scheduling the essential communication resources. We introduce the general channel model in marine environment and give two metrics, spectral and the energy efficiencies to examine our resource scheduling algorithm. Based on the simulation results and analysis, the proposed method provides a possibility to enhance spectral and energy efficiencies. Additionally, we present a trade-off relationship between spectral and energy efficiencies. Furthermore, we examine the resource efficiencies related to the imperfect channel estimation.

• 전자공학회논문지
• /
• 제50권3호
• /
• pp.9-15
• /
• 2013

근래 애드혹 네트워크에서 송신 노드가 하나의 안테나만을 가지고 있을 지라도 다수의 수신 안테나로 선형적인 네트워크 throughput에 근접한 값을 얻을 수 있음이 보여졌다. 본 논문에서는 수신 노드에서 채널 상태 정보 (channel state information at reciever, CSIR)가 주어지지 않았을 때, 비모수 기반 선형 평균 제곱오차 (MMSE) 수신기를 사용하여 안테나 수에 비례하는 선형 이득을 얻는 수신 기법을 제안한다. 제안하는 방법에서는 간섭과 노이즈의 공분산에 관심 있는 채널 정보를 포함하여 전송률의 손실 없이 최적의 MMSE 전송 용량에 근접한 결과를 얻는다. 네트워크 전송 용량에 대한 분석과 모의실험을 통해 제안하는 비모수 기반의 선형 MMSE 수신 기법이 기존의 알고리즘들보다 우수한 성능을 가질 수 있음을 확인할 수 있다.

• 한국정보기술학회 영문논문지
• /
• 제9권2호
• /
• pp.1-14
• /
• 2019

This paper considers a multiple-input multiple-output (MIMO) power line communication (PLC) network where interference alignment (IA) technique is used to mitigate the interference that arises in multi-user networks. IA as a precoding technique requires perfect channel state information (CSI) to achieve maximum multiplexing gain. Due to the common-mode reception at the receiver ports, we assume imperfect CSI for the IA precoding design. Here, the CSI is quantized and sent via feedback to the transmit ports. For different levels of CSI quantization, we evaluate the performance of various IA algorithms via Monte Carlo simulations. Simulation results reveal the superior performance of the proposed scheme due to common-mode reception in IA MIMO PLC networks. It is shown that for a quantization level of 5 bits, the CM reception improves the sum-rate by up to 70%.

• 대한전자공학회논문지TC
• /
• 제37권5호
• /
• pp.1-9
• /
• 2000

본 논문에서는 이동 무선채널이 레일레이(Rayleigh) 분포된 다중경로 페이딩 채널(multipath fading channel)일 경우에 불완전 전력제어된 DS/CDMA 셀룰라 시스템의 역방향 링크에 대하여, 음영효과와 다중 경로 페이딩을 모두 고려한 확장된 DS/CDMA 블럭킹 확률식(blocking probability formula)을 유도한다. 음영효과(shadowing)만을 고려한 경우와 음영효과와 다중경로 페이딩을 모두 고려한 경우에 대하여 각각 얼랑용량과 등가 채널수를 비교 분석한다. DS/CDMA 블럭킹 확률은 각 사용자에 해당하는 E/sub b(i)//Ⅰ/sub 0/의 중간 값(median value)을 이용하여 얼랑용량과 간섭보정계수를 구하는 분석방법으로 계산한다. 2%의 블럭킹 확률을 가정하면 데이터를 R/sub b/=9.6 kbps에서는 19.97 얼랑, R/sub b/=14.4 kbps에서는 11.67 얼랑으로 음영효과만을 고려한 경우보다 각각 16%와 19%의 용랑이 감소함을 알 수 있다. 또한 다중경로 페이딩의 영향을 무시해서는 안된다는 것을 보이고 DS/CDMA 셀룰라 시스템이 지원할 수 있는 정확한 얼랑용량과 등가채널수를 제공한다.

• 한국정보처리학회논문지
• /
• 제7권10호
• /
• pp.3210-3218
• /
• 2000

IS-95 셀룰라 시스템에서는 다른 역방향 사용자들의 통화로 인한 간섭 레벨(level)이 이미 정해져 있는 레벨 이상이 되었을 때 통화 블럭킹(blocking)이 일어난다. 본 논문에서는 이동 무선채널을 전파음영(shadowing) 채널로 가정하고 불완전 전력제어된 IS-95 셀룰라 시스템의 역방향 링크에 대한 얼랑용량(Erlag capacity)을 산출한다. 블록킹 확률(blocking probability)은 로그노말 근사(lognormal approximation)를 사용하여 유도하고 가우시안 근사와 로그노말 근사의 결과들을 서로 비교 분석한다. 데이터율 $R_b$=9.6kbps 와 $R_b$=14.4kbps에서 1% 블록킹 확률을 가정하면, 로그노말 근사를 사용한 얼랑용량은 각각 13.68 얼랑과 7.08 얼랑으로 가우시안 근사가 약 24,4%와 40.4% 의 근사한 오차를 발생시킨다는 것을 알 수 있다. 또한 전력제어가 완벽하게 된다면 얼랑용량은 전력제어 오차가 2.5㏈인 불완전 전력제어보다 6.99 얼랑과 4.21 얼랑 증가하고, 음성활동율을 40%로 간주하면 음성활동을 고려하지 않은 경우보다 8.21 얼랑과 4.25 얼랑이 각각 증가함을 알 수 있다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
• /
• 제8권3호
• /
• pp.890-910
• /
• 2014

This paper investigates the spectrum hole utilization of cooperative schemes for the two-way relaying model in order to improve the utilization efficiency of limited spectrum holes in cognitive radio networks with imperfect spectrum sensing. We propose two specific bidirectional secondary data transmission (BSDT) schemes with two-step and three-step two-way relaying models, i.e., two-BSDT and three-BSDT schemes, where the spectrum sensing and the secondary data transmission are jointly designed. In the proposed cooperative schemes, the best two-way relay channel between two secondary users is selected from a group of secondary users serving as cognitive relays and assists the bi-directional communication between the two secondary users without a direct link. The closed-form asymptotic expressions for outage probabilities of the two schemes are derived with a primary user protection constraint over Rayleigh fading channels. Based on the derived outage probabilities, the spectrum hole utilization is calculated to evaluate the percentage of spectrum holes used by the two secondary users for their successful information exchange without channel outage. Numerical results show that the spectrum hole utilization depends on the spectrum sensing overhead and the channel gain from a primary user to secondary users. Additionally, we compare the spectrum hole utilization of the two schemes as the varying of secondary signal to noise ratio, the number of cognitive relays, and symmetric and asymmetric channels.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
• /
• 제7권7호
• /
• pp.1533-1546
• /
• 2013

Wireless multicast is considered as an effective transmission mode for the future mobile social contact services supported by Long Time Evolution (LTE). Though wireless multicast has an excellent resource efficiency, its performance suffers deterioration from the channel condition and wireless resource availability. Cognitive Radio (CR) and Device to Device (D2D) are two solutions to provide potential resource. However, resource allocation for cognitive wireless multicast based on D2D is still a great challenge for LTE social networks. In this paper, a joint sub-carriers and power allocation model based on D2D for general cognitive radio multicast (CR-D2D-MC) is proposed for Orthogonal Frequency-Division Multiplexing (OFDM) LTE systems. By opportunistically accessing the licensed spectrum, the maximized capacity for multiple cognitive multicast groups is achieved with the condition of the general scenario of imperfect spectrum sensing, the constrains of interference to primary users (PUs) and an upper-bound power of secondary users (SUs) acting as multicast source nodes. Furthermore, the fairness for multicast groups or unicast terminals is guaranteed by setting a lower-bound number of the subcarriers allocated to cognitive multicast groups. Lagrange duality algorithm is adopted to obtain the optimal solution to the proposed CR-D2D-MC model. The simulation results show that the proposed algorithm improves the performance of cognitive multicast groups and achieves a good balance between capacity and fairness.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제37권6C호
• /
• pp.476-482
• /
• 2012

본 논문은 2.4GHz 대역을 사용하는 WBAN (Wireless Body Area Network)환경에서 동일 채널을 사용하는 경우에 발생하는 간섭을 제거하기 위한 여러 간섭 제거 기술에 대해서 분석 하고 서로 비교, 평가 하였다. ML (Maximum Likelihood), OC (Optimal Combining) 그리고 MMSE (Minimum Mean Square Error) 방식이 후보 기술로 고려되었으며, 수신 성능과 구현 복잡도 사이의 trade-off 관점에서 서로 비교 하였다. IEEE 802.15.6 에서 제시 하는 채널 모델 및 간섭 시나리오를 적용하여 성능 평가를 수행한 결과, ML과 OC 알고리즘 등이 우수한 성능을 나타내는 것을 알 수 있었다. 하지만, ML과 OC의 경우 원하는 신호의 채널 정보뿐만 아니라 간섭채널의 정보를 알아야 하기 때문에 채널을 추정하기 위한 구현 복잡도 및 추정 에러에 민감한 단점을 가지고 있게 된다. 한편, 실제 채널 추정을 수행 하여 성능 비교를 한 경우에는 MMSE와의 성능 격차가 많이 감소한 것을 볼 수 있었으며, 이에 따라, 저전력 및 소형화가 필요한 WBAN 환경에 적용하기 위해서는 성능과 복잡도 사이의 trade off를 고려한 간섭 제거 기술의 선택 및 연구가 중요할 것으로 판단된다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
• /
• 한국방송공학회 2013년도 추계학술대회
• /
• pp.34-35
• /
• 2013

기존 연구에서 무선 인지 네트워크의 성능 분석에 관한 연구는 많았지만 무선 인지 네트워크에 차량 통신을 접목시킨 무선 인지 차량 네트워크의 성능 분석에 관한 연구는 많지 않았다. 또한 최근 실질적인 채널환경을 고려하기 위해 불완전한 채널정보를 가잔 시스템에서의 성능 분석에 대한 연구가 많이 진행되고 있는데 무선 인지 차량 네트워크에서의 연구는 아직 진행되지 않았다. 본 논문에서는 불완전한 채널정보가 존재하는 인지 차량 네트워크의 성능 분석을 한다. 본 논문에서는 언더레이 (underlay) 무선 인지 네트워크를 가정하고 차량간 통신이 일어나는 2차 사용자 네트워크의 채널들을 double Rayleigh fading으로 모델링한다. 성능 분석의 지표로 불능 확률을 사용하고 컴퓨터 모의실험을 통해 분석된 불능확률 값이 상관계수가 변화함에 따라 어떠한 변화가 있는지 확인하였다.

• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제17권2호
• /
• pp.294-301
• /
• 2013

OFDM 전송방식에서는 여러 개의 부반송파를 사용하여 데이터를 전송한다. 그러므로 송신 비선형 전력증폭기와 반송파 주파수편차에 의한 부반송파 간 간섭으로 인하여 수신기에서 비트 오류율이 증가된다. 무선 다중경로 페이딩 전송채널에서는 여러 개의 OFDM 부반송파 주파수 구간동안 연속적으로 전송이득이 작은 구간이 존재하므로, 전송 시 연집에러가 발생되어, 데이터 재생 시 비트 오류율이 증가 된다. 이러한 연집에러에 의한 비트 오류율의 감소에는 인터리버와 컨볼루션 에러제어코딩이 효과적이다. 한편 파일럿 심볼을 이용하여 전송채널을 추정하는 현 시스템에서는 전송채널 추정에러로 인하여 역시 비트 오류율이 증가된다. 그러므로 본 논문에서는 비선형 전력증폭기, 반송파 주파수편차 및 채널추정에러의 영향을 고려하여, 송신 신호가 다중경로 페이딩 채널을 통하여 전송될 때, 인터리버와 컨볼루션 코딩을 이용하는 OFDM 시스템의 데이터 비트 오류율 성능을 분석한다.