• 제목/요약/키워드: peak power reduction technique

검색결과 68건 처리시간 0.02초

유전자 알고리즘을 적용한 SPW에 의한 새로운 OFDM 시스템 PAPR 감소 기법 (A New SPW Scheme for PAPR Reduction in OFDM Systems by Using Genetic Algorithm)

  • 김성수;김명제;기종해
    • 한국전자파학회논문지
    • /
    • 제16권11호
    • /
    • pp.1131-1137
    • /
    • 2005
  • Orthogonal frequency division multiplexing(OFDM) 시스템을 사용하는 통신 시스템은 다수 부반송파들의 중첩현상으로 인해 peak-to-average power ratio(PAPR) 문제를 가진다. 본 연구에서는 최근에 발표된 PAPR 감소 기법 중의 하나인 sub-block phase weighting(SPW) 기법을 향상시킨 새로운 유전자 SPW 기법을 제안한다. 기존의 SPW 기법은 selecting mapping(SLM)이나 partial sequence(PTS) 기법과 마찬가지로 부블록과 위상요소의 수가 증가할 수록 더 효과적인 PAPR감소 성능을 얻을 수 있지만, 부블록 수에 비례하여 반복 탐색 횟수가 지수적으로 증가한다는 단점 때문에 고려하는 부블록 수에 대한 한계성을 가지고 있다. 따라서, 본 논문에서는, 이러한 부블록 수에 대한 제한 문제를 극복하고 더 나은 PAPR감소 성능을 얻기 위한 방법으로서, 기존의 SPW기법의 단점을 유전자 알고리즘을 이용하여 제거하는 기법을 제안하였다. 제안된 기법에서는 위상 탐색의 반복 계산량이 초기 조건의 개체군(population)과 세대수(generation)에 따라 정해지고 부블록과 위상요소의 수가 증가하여도 변하지 않는 특성을 이용하였다. 제안된 기법의 우수성을 시뮬레이션과 결과의 분석을 통하여 나타내었다.

수중통신에서 비선형 왜곡과 전력효율을 위한 DFT-spread OFDM 통신 시스템 (DFT-spread OFDM Communication System for the Power Efficiency and Nonlinear Distortion in Underwater Communication)

  • 이우민;유흥균
    • 한국통신학회논문지
    • /
    • 제35권8A호
    • /
    • pp.777-784
    • /
    • 2010
  • 최근 수중 통신에 대한 관심이 급증하고 있으며, 수중 통신을 통한 음성 및 고해상도 영상 데이터와 같은 다양한 데이터 전송의 요구가 증가하고 있다. 수중 음향 통신 시스템의 성능은 수중 채널의 특성에 의해 크게 영향을 받으며, 특히 수중 채널 환경은 다중경로(Multi-path)에 따른 지연확산(delay spread)으로 인하여 데이터 전송 시 인접 심볼 간의 간섭(Inter Symbol interference: ISI)이 발생하여 통신의 성능을 저하시킨다. 본 논문에서는 지연 확산에 강한 성능을 나타내는 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 기법을 수중 통신 시스템에 적용하고, OFDM의 CP(Cyclic Prefix)를 이용하여 수중 채널 환경의 다중경로로 인한 지연 확산을 보상한다. 하지만 수중 통신 시스템에 OFDM을 적용할 때, OFDM 시스템이 갖는 고유한 문제인 높은 PAPR(Peak-to-Average Power Ratio)이 발생한다. 그러므로 본 논문에서는 높은 PAPR로 인한 신호의 비선형 왜곡을 피하고 증폭기의 효율을 위하여 DFT-spread OFDM 기법을 적용한다. DFT-spread OFDM 방식은 IFFT 수행 이전에 DFT(discrete Fourier transform) 확산을 수행하여 각각의 병렬 데이터를 모든 부반송파들에 실어 줌으로써 좋은 PAPR 저감 효과를 얻는다. 그러므로 본 논문에서는 OFDM 시스템을 통해 수중 채널에서 지연 확산에 대한 성능 이득을 보이고, 일반적인 OFDM 시스템보다 DFT-spread OFDM이 수중 통신 환경에서 더 적합한 통신 방식임을 시뮬레이션을 통하여 보였다. 그리고 DFT-spread OFDM의 두 가지 자원 분배 방식(Interleaved, Localized)에 따른 성능을 분석하고 수중 통신 환경에서 자원 분배 방식에 따른 성능의 적응성에 대하여 논의하였다. 시뮬레이션 결과를 통해 CP 삽입을 통한 보상후의 BER 성능은 DFT-spread OFDM 방식이 일반 OFDM에 비하여 $10^{-4}$에서 약 5~6dB 정도 좋은 것을 보였으며, 자원 분배 방식에 따른 BER 성능을 비교하였을 때, Interleaved 방식은 Localized 방식에 비하여 $10^{-4}$에서 약 3.5dB 정도 좋은 것을 보였다.

Realization of High Impedance Surface Characteristics Using a Periodically Transformed Artificial Magnetic Conductor Structure and Reduction Technique of Specific Absorption Rate

  • Lee, Seungwoo;Rhee, Seung-Yeop;Kim, Pan-Yeol;Kim, Nam
    • Journal of electromagnetic engineering and science
    • /
    • 제13권2호
    • /
    • pp.113-119
    • /
    • 2013
  • We developed a transformed, symmetrical, mushroom-like surface without via holes in cells focused on a 2.4-GHz WLAN band. Each slot in the novel type structure plays a key role in modeling at the desired frequencies. The designed artificial magnetic conductor (AMC) has several advantages, including a small size, a wider bandwidth, a short reflecting distance to the antenna, and easy fabrication because there are no via holes. Overall dimensions of the AMC cell are 21 mm $(Width){\times}21mm$ $(Height){\times}2.6mm$ (Thickness), and the bandwidth is about three times wider (11.7%) compared to that of a conventional AMC (4.0%). For evaluating the performance of the proposed structure, a reflector, which periodically consists of the designed AMC cells, was developed. The antenna with the investigated AMC reflector not only works within a quarter of the wavelength because of the extremely high wave impedance generated by the AMC cells on the surface of the structure but also reduces the specific absorption rate (SAR). Electromagnetic field (EMF) exposure to a human phantom was analyzed by applying the designed reflector to the 2.4-GHz dipole antenna in a tablet PC. The calculated peak SAR averaged over 1 g was 0.125 W/kg when the input power was 1 W and the antenna was located at 20 cm from the human phantom. However, the SAR value was only 0.002 W/kg (i.e., 98.4% blocked) when the designed reflector was inserted in front of the antenna.

MIMO-OFDM 시스템에서 간략화된 PAR 감쇄 기법 (Simplified PAR Reduction Technique for MIMO-OFDM System)

  • 송형규;국형준
    • 한국통신학회논문지
    • /
    • 제30권12C호
    • /
    • pp.1181-1185
    • /
    • 2005
  • MIMO-OFDM 시스템은 차세대 무선 통신 시스템의 성능을 높일 수 있는 효과적인 기술로 고려되어 지고 있다. 이러한 이유로 본 논문에서는 고속 통신에 용이한 VBLAST가 적용된 OFDM 시스템을 고려하였다. OFDM 전송 방식은 고속의 전송률 및 페이딩 극복 특성이 우수한 반면에 높은 PAR 특성으로 인한 문제점을 가지고 있다. 이러한 문제점은 IFFT 수행시 동일 위상의 확률적인 가산으로 인해 시간 축에서 peak power가 발생되기 때문이다. 현재까지 이러한 문제점을 해결하기 위하여 다양한 PAR 감쇄 기법들이 개발되었고, 그 중 스크램블링 기법이 가장 대표적인 방식으로 사용되어진다. 기존적 스크램블링 방식은 단일 안테나 시스템에 적합하도록 설계되어 있어 다중안테나 시스템에 적용할 경우 매우 복잡한 처리과정을 야기한다. 본 논문에서는 스크램블링 방식 중 구현의 용의성을 고려한 방법인 SLM 방식을 이용하여 MIMO-OFDM 시스템에서의 효율적인 PAR 감쇄 기법을 제안한다. 제안된 기법은 사이드 정보를 매우 정확하게 검출해 낼 수 있어 전체적인 시스템의 성능에 향상을 가져온다.

직접 궤환 방식의 모델링을 이용한 4차 시그마-델타 변환기의 설계 (Design of a Fourth-Order Sigma-Delta Modulator Using Direct Feedback Method)

  • 이범하;최평;최준림
    • 전자공학회논문지C
    • /
    • 제35C권6호
    • /
    • pp.39-47
    • /
    • 1998
  • 본 논문에서는 오버샘플링 A/D변환기의 핵심 회로인 Σ-△변환기를 0.6㎛ CMOS공정을 이용하여 설계하였다. 설계과정은 우선 모델을 개발하여 S-영역에서 적절한 전달함수를 구한 후, 이를 시간 영역의 함수로 변환하여 연산 증폭기의 DC 전압이득, 슬루율과 같은 비 이상적인 요소들을 인가하여 검증하였다. 제안된 시그마-델타 변환기(Sigma-delta modulator, Σ-△변환기)는 음성 신호 대역에 대하여 64배 오버샘플링하며, 다이나믹 영역은 110 dB이상, 최대 S/N비는 102.6 dB로 설계하였다. 기존의 4차 Σ-△ 변환기는 잡음에 대한 전송영점의 위치를 3,4차 적분기단에 인가하는데 반하여 제안된 방식은 잡음에 대한 전송영점을 1,2차 적분기단에 인가함으로써 전체적인 커패시터의 크기가 감소하여 회로의 실질적인 면적이 감소하며, 성능이 개선되고, 소모 전력이 감소하였다. 또한 단위시간에 대한 출력값의 변화량이 3차 적분기의 경우에 비하여 작으므로 동작이 안정적이고, 1차 적분기의 적분 커패시터의 크기가 크므로 구현이 용이하며, 잡음에 대한 억제효과를 이용하여 3차 적분기단의 크기를 감소시켰다. 본 논문에서는 모델 상에서 전체적인 전달함수를 얻고, 신호의 차단주파수를 결정하며, 각 적분기의 출력신호를 최대화하여 적분기 출력신호의 크기를 증가시키고, 최대의 성능을 가지는 잡음에 대한 전송영점을 결정하는 기법을 제안한다. 설계된 회로의 실질적인 면적은 5.25 ㎟이고, 소모전력은 5 V 단일전원에 대하여 10 mW이다.

  • PDF

Active VM Consolidation for Cloud Data Centers under Energy Saving Approach

  • Saxena, Shailesh;Khan, Mohammad Zubair;Singh, Ravendra;Noorwali, Abdulfattah
    • International Journal of Computer Science & Network Security
    • /
    • 제21권11호
    • /
    • pp.345-353
    • /
    • 2021
  • Cloud computing represent a new era of computing that's forms through the combination of service-oriented architecture (SOA), Internet and grid computing with virtualization technology. Virtualization is a concept through which every cloud is enable to provide on-demand services to the users. Most IT service provider adopt cloud based services for their users to meet the high demand of computation, as it is most flexible, reliable and scalable technology. Energy based performance tradeoff become the main challenge in cloud computing, as its acceptance and popularity increases day by day. Cloud data centers required a huge amount of power supply to the virtualization of servers for maintain on- demand high computing. High power demand increase the energy cost of service providers as well as it also harm the environment through the emission of CO2. An optimization of cloud computing based on energy-performance tradeoff is required to obtain the balance between energy saving and QoS (quality of services) policies of cloud. A study about power usage of resources in cloud data centers based on workload assign to them, says that an idle server consume near about 50% of its peak utilization power [1]. Therefore, more number of underutilized servers in any cloud data center is responsible to reduce the energy performance tradeoff. To handle this issue, a lots of research proposed as energy efficient algorithms for minimize the consumption of energy and also maintain the SLA (service level agreement) at a satisfactory level. VM (virtual machine) consolidation is one such technique that ensured about the balance of energy based SLA. In the scope of this paper, we explore reinforcement with fuzzy logic (RFL) for VM consolidation to achieve energy based SLA. In this proposed RFL based active VM consolidation, the primary objective is to manage physical server (PS) nodes in order to avoid over-utilized and under-utilized, and to optimize the placement of VMs. A dynamic threshold (based on RFL) is proposed for over-utilized PS detection. For over-utilized PS, a VM selection policy based on fuzzy logic is proposed, which selects VM for migration to maintain the balance of SLA. Additionally, it incorporate VM placement policy through categorization of non-overutilized servers as- balanced, under-utilized and critical. CloudSim toolkit is used to simulate the proposed work on real-world work load traces of CoMon Project define by PlanetLab. Simulation results shows that the proposed policies is most energy efficient compared to others in terms of reduction in both electricity usage and SLA violation.

위상 잡음 보상과 PAPR 저감을 고려한 DFT-Spread OFDM 통신 시스템 설계와 성능 평가 (Design and Performance Evaluation of the DFT-Spread OFDM Communication System for Phase Noise Compensation and PAPR Reduction)

  • 이영선;김남일;김상우;유흥균
    • 한국전자파학회논문지
    • /
    • 제17권7호
    • /
    • pp.638-647
    • /
    • 2006
  • 최근에 PAPR(Peak to Average Power Ratio)을 저감하기 위하여 DFT-Spread OFDM(Discrete Fourier Transform-Spread Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 이 많이 연구되고 있다. 그러나 DFT-Spread OFDM 시스템에서는 발진기에서 발생하는 위상 잡음에 의한 DFT 확산 코드의 위상 오프셋 불일치로 인하여 기존 OFDM 시스템에 비하여 상대적으로 더 많은 간섭 즉 ICI(Inter-sub-Carrier-Interference)와 SCI(Self-Channel- Interference) 성분이 발생하여 성능이 나빠진다. 본 논문에서는 먼저 DFT-Spread OFDM 시스템의 위상 잡음에 의한 통신 성능의 영향을 분석한다. 그리고 위상 잡음 보상을 위한 기존의 ICI 제거 기법 (ICI self-cancellation method)을 검토하고, 2 가지 새로운 ICI 제거 기법을 제안한다. 또한, PAPR을 저감하고 동시에 위상 잡음에 의해 간섭을 제거하기 위하여, 기존 방법과 새로이 제안한 ICI 제거 기법을 사용하는 새로운 시스템을 구성하고 그 성능을 비교 분석한다. 분석 결과, DFT-Spread OFDM 시스템에 ICI 제거 기법을 적용한 새로운 시스템은 낮은 PAPR 특성을 유지하면서 위상 잡음에 의한 성능 악화를 최소화할 수 있다. 그 중에서 data-conjugate 기법과 새로 제안한 symmetric data-conjugate 기법을 적용한 DFT-Spread OFDM 시스템이 제일 우수하여 DFT-Spread OFDM 보다 크게 성능이 개선되며, data-conjugate 기법을 적용한 DFT-Spread OFDM이 좀 더 우수하다.

불화물계 용융염을 이용한 지르코늄 스크랩의 다중전극 전해정련 거동 (Electrorefining Behavior of Zirconium Scrap with Multiple Cathode in Fluoride-Based Molten Salt)

  • 박동재;김승현;박경태;문종한;이혁희;이종현
    • 방사성폐기물학회지
    • /
    • 제13권1호
    • /
    • pp.11-19
    • /
    • 2015
  • 원자력발전소 증설에 따라 핵연료 피복관의 생산량이 증가 할 것으로 예상되며, 튜브 제조 시 발생되는 지르코늄(Zr) 스크랩 역시 증가 할 것으로 판단된다. 지르코늄(Zr) 정련기 대용량화와 회수율 향상을 위한 사전 연구로서 LiF-KF-ZrF4 불화물의 염에서 다전극을 이용하여 전해정련실험을 실시하였다. LiF-KF-ZrF4염에서는 -0.8 V(vs.Ni)에서 환원전위가 관찰되었으며, 분극 거동 관찰 결과 전극의 개수가 증가할수록 셀의 저항이 낮아져 인가전류량이 증가하였다. 6개의 다 전극을 이용하여 정련 실험을 한 결과 가장 낮은 전류밀도인 25.64 mA/cm2조건에서 98%의 회수율로 가장 높은 회수율은 보였다. XRD 및 TG 분석 결과 순수한 Zr이 회수되었으며, ICP 분석결과 양극재의 기본 불순물 함량을 포함한 순도 97.8% 보다 낮은 불순물의 함량을 포함한 순도 99.92%의 Zr을 나타내었다. 폭 20 mm 높이 65 mm의 전극 6개를 사용시 전력소모율은 7.15 kWh/Kg으로 크롤 공정대비 39.7% 전력을 소모하게 된다. 다 전극 사용 시 단일 전극 사용에 비해 인가전류와 셀 효율 및 회수율 증대로 대용량화를 위한 효율적인 기술로 판단된다.