We present a powerful error control decoder which can be used in all of the commercial DVD systems. The decoder exploits the error information from the modulation decoder in order to increase the error correcting capability. We can identify that the modulation decoder in DVD system can detect errors more than $60\%$ of total errors when burst errors are occurred. In results, fur a decoded block, error correcting capability of the proposed scheme is improved up to $25\%$ more than that of the original error control decoder. In addition, the more the burst error length is increased, the better the decoder performance. Also, a pipeline-balanced RSPC decoder with a low hardware complexity is designed to maximize the throughput. The maximum throughput of the RSPC decoder is 740Mbps@100MHz and the number of gate counts is 20.3K for RS (182, 172, 11) decoder and 30.7K for RS (208, 192, 17) decoder, respectively
무선이동통신 시스템은 무선 채널상황에 맞게 변조 파라미터와 부호율 등을 적응적으로 변화시켜 성능 이득을 얻을 수 있는 다양한 전송기법을 채택해오고 있다. 그 중에서 재전송 기법과 오류정정부호의 패리티 양을 적응적으로 조절하여 전송하는 incremental redundancy hybrid ARQ (IR-HARQ) 방식은 시스템 수율 측면에서 효율적인 것으로 알려져 있으며 다양한 무선이동통신시스템에서 사용되고 있다. 본 논문에서는 이중 대각 패리티 구조를 갖는 블록 LDPC의 IR-HARQ 방식을 제안한다. IR-HARQ 설계 시 모부호에 의해 부호화된 비트의 전송 순서가 성능을 좌우하는 것을 고려하여 전송 우선순위를 정의하고 전송 패킷 구성 규칙을 제안한다. 제안한 방식의 성능 분석을 다양한 변조 파라미터 및 부호율에서 수행하였으며, 다중 안테나 모드에 따른 시스템 수율 성능을 제시한다. 성능 분석 결과를 통해 제안한 방식은 기존의 방식에 비해 성능 이득을 얻음을 확인할 수 있다.
다양한 무선 기술이 증가함에 따라 이기종 네트워크 환경은 여려 우선 기술들이 중첩 되어 공존하는 환경으로 변화되고 있다. 이렇게 혼재하여 공존하는 여러 우선 네트워크들의 효율적인 관리를 위해 통합자원관리 방안(Common Radio Resource Management: CRRM)이 제안되었다. 통합자원관리 방안은 중첩되어 존재하는 다양한 이기종 네트워크들의 자원을 하나의 자원과 같이 통합적으로 관리하는 방안이다. 다양한 네트워크가 중첩되어 존재하고 네트워크에 따른 우선 서비스의 종류도 증가함에 따라 CRRM에서 다양한 네트워크들의 통합적인 자원관리를 위해서는 고려해야 할 사항이 더욱 증가하게 된다. 본 논문에서는 여러 가지 고려요소를 바탕으로 최적의 선택을 결정하는 다기준 의사 기법의 하나인 Analytical Network Process (ANP)를 사용해 통합자원관리 방안을 제안하였다. 또한 본 논문에서는 우선 환경에서 널리 사용되고 있는 Adaptive Modulation and Coding (AMC)를 고려하여 채널 상태 (channel condition) 에 따라 할당되는 대역폭 모델을 제안하였다. 시뮬레이션에서는 자원관리시에 고려될 수 있는 다양한 요소를 적용하여 고려하는 요소에 따라 최적의 자원관리가 적용됨을 확인하였다.
Vargas, Aharon;Gerstacker, Wolfgang H.;Breiling, Marco
Journal of Communications and Networks
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제12권6호
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pp.558-567
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2010
In this paper, we analyze the capability of satellite broadcasting systems to offer different levels of quality of service (QoS). We focus on the European telecommunications standards institute satellite digital radio and digital video broadcasting satellite handheld (DVB-SH) standards, which have recently been proposed for satellite broadcasting communications. We propose a strategy to provide different levels of QoS for the DVB-SH standard on the basis of an extension of the interleaving scheme, referred to as molded interleaver, which supports low latency service requirements for interactive services. An extensive analysis based on laboratory measurements shows the benefits of this solution. We also present a multilevel coding (MLC) scheme with multistage decoding designed for broadcasting communications as an alternative to the existing standards, where services with different levels of QoS are provided. We present a graphical method based on mutual information for the design and evaluation of MLC systems used for broadcasting communications. Extensive simulations for a typical satellite channel show the viability of the proposed MLC scheme. Finally, we introduce multidimensional constellations in the proposed MLC scheme in order to increase the number of different protection levels.
Ali, Bakhtiar;Zamir, Nida;Ng, Soon Xin;Butt, Muhammad Fasih Uddin
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제12권4호
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pp.1594-1617
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2018
In this paper, we consider a spectrum access scenario which consists of two groups of users, namely Primary Users (PUs) and Secondary Users (SUs) in Cooperative Cognitive Radio Networks (CCRNs). SUs cooperatively relay PUs messages based on Amplify-and-Forward (AF) and Decode-and-Forward (DF) cooperative techniques, in exchange for accessing some of the spectrum for their secondary communications. From the literatures, we found that the Conventional Distributed Algorithm (CDA) and Pragmatic Distributed Algorithm (PDA) aim to maximize the PU sum-rate resulting in a lower sum-rate for the SU. In this contribution, we have investigated a suit of distributed matching algorithms. More specifically, we investigated SU-based CDA (CDA-SU) and SU-based PDA (PDA-SU) that maximize the SU sum-rate. We have also proposed the All User-based PDA (PDA-ALL), for maximizing the sum-rates of both PU and SU groups. A comparative study of CDA, PDA, CDA-SU, PDA-SU and PDA-ALL is conducted, and the strength of each scheme is highlighted. Different schemes may be suitable for different applications. All schemes are investigated under the idealistic scenario involving perfect coding and perfect modulation, as well as under practical scenario involving actual coding and actual modulation. Explicitly, our practical scenario considers the adaptive coded modulation based DF schemes for transmission flexibility and efficiency. More specifically, we have considered the Self-Concatenated Convolutional Code (SECCC), which exhibits low complexity, since it invokes only a single encoder and a single decoder. Furthermore, puncturing has been employed for enhancing the bandwidth efficiency of SECCC. As another enhancement, physical layer security has been applied to our system by introducing a unique Advanced Encryption Standard (AES) based puncturing to our SECCC scheme.
송신 단에서 채널 상태 정보를 알고 있는 폐루프 시스템은 개방 루프 시스템에 비하여 더 효율적인 전송을 수행할 수 있다. 그러나 실제 시스템은 제한된 피드백 채널을 가지므로 송신단에서 완벽한 채널 정보를 알 수 없으며, 따라서 부분 채널 정보를 활용하는 시스템의 설계가 중요한 요소로 부각되고 있다. 특히, 모바일 환경에서는 사용자의 이동성으로 인하여 채널 상태가 유동적으로 변화하며 이는 성능의 열화를 초래한다. 본 논문에서는 비트 인터리버와 결합한 부호화된 직교 주파수 다중 분할(BIC-OFDM; Bit-Interleaved Coded Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 시스템을 위하여 채널 변화에 적절히 대응하는 적응 변조 코딩 기법을 제안한다. 합리적인 피드백 정보량을 통해, 제안하는 기법은 도플러 확산에 의한 채널 변화를 보상하여 향상된 성능을 제공한다. 실험 결과를 통해 제안하는 기법이 정확한 비트 에러율의 추정을 통한 성능 이득을 가짐을 확인한다.
무선 접속 시스템에서는 주파수 선택적 페이딩 환경에서 직교 주파수 분할 다중화 기법 (OFDM)의 성능을 향상시키기 위한 연구가 많이 진행되었다. 시불변 채널을 송수신단 모두 알고 있는 경우, 워터 필링 (water-filling) 기법을 이용한 적응변조 기법이 최적이라고 증명되었다. 하지만, OFDM 시스템에서는 워터 필링 기법은 모든 부채널에 대한 채널정보를 송신단으로 보내기 위한 방대한 양의 오버헤드를 필요로 하게 된다. 본 논문에서는 제한된 궤환정보를 이용한 하항링크 적응변조 및 부호화 기법에 대해 제안하고자 한다. 궤환정보의 양을 최소화하기 위해서 각 부채널에 대한 채널정보 대신 하나의 OFDM 심볼을 기준으로 한 적응변조 방법을 적용한다. 궤환정보의 양이 대폭 감소되었지만, 성능열화 정도는 2dB 보다 적게 나타남을 모의실험을 통해 확인하고자 한다. 또한, OFDM 시스템에서는 부채널들을 그룹화하여 다중사용자 환경에서 사용될 수 있다. 이러한 다중사용자 환경에서는 본 논문에서 제안하는 기법의 전송률이 부채널 그룹이 증가할수록, 그리고 사용자가 많아질수록 채널용량에 근접함을 보여주고자 한다.
Differential unitary space-time modulation (DUSTM) has emerged as a promising technique to obtain spatial diversity without intractable channel estimation. This paper presents a study of the application of DUSTM on multiple-input multiple-output orthogonal frequency division multiplexing (MIMO-OFDM) systems with frequency-selective fading channels. From the view of a correlation analysis between subcarriers of OFDM, we obtain the maximum achievable diversity of DUSTM on MIMO-OFDM systems. Moreover, an efficient implementation strategy based on subcarrier reconstruction is proposed, which transmits all the signals of one signal matrix in one OFDM transmission and performs differential processing between two adjacent OFDM blocks. The proposed method is capable of obtaining both spatial and multipath diversity while reducing the effect of time variation of channels to a minimum. The performance improvement is confirmed by simulation results.
본 논문에서는 초고속 위성 방송 서비스를 위한 DVB 및 ISDB 시스템에 적용되는 채널 부호화 방식의 성능 분석과 VHDL 모델 링을 하였다. 또한 구현을 위한 다양한 부호화율(R=2/3, 5/6, 8/9 TC-8PSK)을 가지는 부호화기의 최적 설계 파라미터를 제시하였고, 이를 기반으로 VHDL 모델링을 하였다. VHDL 시뮬레이션을 통해 복호기의 하드웨어 동작의 유효성을 검증하였으며, 복호기 인터페이서를 설계하였다.
8PSK 이상의 멀티 레벨 변조 방식에서는 LDPC 복호를 위해서는 수신 심볼의 Inphase와 Quadrature 성분을 이용하여 각각의 비트로 분리하여야 하며, 성능은 각각의 비트의 거리와 관계가 있기 때문에 분리 하는 방식이 성능에 영향을 미치게 된다. 따라서 본 논문에서는 기존의 유클리디언 거리를 이용하여 분리하는 방식을 분석하고 이는 하드웨어 구현 관점에서 많은 계산량을 필요로 하기 때문에 약간의 성능 감소를 가지더라도 섹터를 이용하는 방식을 제안한다. 또한 DVB-S2에서는 BC(Backward Compactible) 모드를 제공한다. BC 모드에서는 변조방식이 계층적 변조 방식인데 즉 변조시 심볼의 위상이 non-uniform 하게 분포되는데 본 연구에서는 non-uniform한 위상 분포에서 각각 인접한 심볼의 위상의 각도에 따른 LDPC 성능을 분석하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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