• ETRI Journal
• /
• 제38권4호
• /
• pp.634-644
• /
• 2016

Channel-based radio-frequency fingerprinting such as a channel impulse response (CIR), channel transfer function (CTF), and frequency coherence function (FCF) have been recently proposed to improve the accuracy at the physical layer; however, their empirical performance, advantages, and limitations have not been well reported. This paper provides a comprehensive empirical performance evaluation of RF location fingerprinting, focusing on a comparison of received-signal strength, CIR-, CTF-, and FCF-based fingerprinting using the weighted k-nearest neighbor pattern recognition technique. Frequency domain channel measurements in the IEEE 802.11 band taken on a university campus were used to evaluate the accuracy of the fingerprinting types and their robustness to human-induced motion perturbations of the channel. The localization performance was analyzed, and the results are described using the spatial and temporal radio propagation characteristics. In particular, we introduce the coherence region to explain the spatial properties and investigate the impact of the Doppler spread in time-varying channels on the time coherence of RF fingerprint structures.

• International Journal of Internet, Broadcasting and Communication
• /
• 제12권1호
• /
• pp.67-72
• /
• 2020

The fifth generation (5G) mobile communication has an impact on the human life over the whole world, nowadays, through the artificial intelligence (AI) and the internet of things (IoT). The low latency of the 5G new radio (NR) access is implemented by the state-of-the art technologies, such as non-orthogonal multiple access (NOMA). This paper investigates a practical issue that in NOMA, for the practical channel models, such as fading channel environments, the successive interference cancellation (SIC) should be performed on the stronger channel users with low power allocation. Only if the SIC is performed on the user with the stronger channel gain, NOMA performs better than orthogonal multiple access (OMA). Otherwise, NOMA performs worse than OMA. Such the superiority requirement can be easily implemented for the channel being static or slow varying, compared to the block interval time. However, most mobile channels experience fading. And symbol by symbol channel estimations and in turn each symbol time, selections of the SIC-performing user look infeasible in the practical environments. Then practically the block of symbols uses the single channel estimation, which is obtained by the training sequence at the head of the block. In this case, not all the symbol times the SIC is performed on the stronger channel user. Sometimes, we do perform the SIC on the weaker channel user; such cases, NOMA performs worse than OMA. Thus, we can say that by what percent NOMA is better than OMA. This paper calculates analytically the percentage by which NOMA performs better than OMA in the practical mobile communication systems. We show analytically that the percentage for NOMA being better than OMA is only the function of the ratio of the stronger channel gain variance to weaker. In result, not always, but almost time, NOMA could perform better than OMA.

• 한국음향학회지
• /
• 제42권6호
• /
• pp.491-499
• /
• 2023

해수면 거칠기에 의해 해수면 산란이 발생하면 통신신호의 주파수 확산과 통신채널 시변동성을 야기하여 통신성능을 악화시킨다. 수면 거칠기에 따른 통신채널의 시변동성 차이를 비교하기 위하여 한양대학교 해양음향공학연구실 수조에서 실험을 수행하였다. 수조에서 인위적인 수면 거칠기를 생성하고 대역폭에 따른 차이를 비교하기 위하여 3가지 대역폭을 갖는 통신신호를 사용하였다. 측정된 수면 거칠기는 레일리 파라미터로 변환하여 거칠기에 대한 파라미터로써 사용하였으며, 수면 경로의 시변 채널 특성은 도플러 확산과 상관시간을 이용하여 통계적 분석을 수행하였다. 수면 경로의 도플러 확산은 통신신호의 반송 주파수와 대역폭의 영향을 보정한 가중 유효 도플러 확산(Weighted Root Mean Square Doppler spread, w_fσ_ν)을 사용하였다. 수면 경로의 상관시간과 직접 경로와 수면 경로의 에너지 비율을 이용하여 전체 채널의 상관관계를 모의하고 측정된 전체 채널의 상관시간과 비교하였다. 본 연구에서는 해수면 거칠기에 따른 해수면 경로의 시변 채널특성을 이용하여 임의의 해양환경에서 효율적인 통신신호 설계를 위한 방법을 제안한다.

• 대한전자공학회논문지
• /
• 제20권3호
• /
• pp.21-28
• /
• 1983

Weaver의 SSB 발생 원리를 이용하여 TDM/FDM 변환장치에 적용한 방법을 변형시켜서 주기적으로 변화하는 계수를 갖는 디지탈 필터(P. V. F.)를 이용하여 얻은 네 가지 형태의 TDM/FDM 변환장치를 제안하였다. 제안한 네 가지 형태의 변환기를 기존의 변환기와 비교하여 본 결과 시스템의 구성이 단순하여졌으며 변환에 필요한 곱셈 회수는 약 0.2×10 Multiplications/s·channel이하로 단축시킬 수 있음을 밝혔다. 제안된 네 가지 형태의 TDM/FDM 변환시스템은 12찬넬의 그룹 밴드에서 사용되는 시스템을 예로써 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 타당성이 확인되었다.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제23권6호
• /
• pp.1583-1591
• /
• 1998

이 논문에서는 시간을 따라 바뀌는 비동기 채널에서 안테나 배열을 쓸 때 유사 최대우도 검파기를 생각했다. 제안한 유사 최대우도 검파기는 먼저 빔을 만든 뒤 상관을 없앤다. 채널 매개변수를 추정하도록 역 여파 신호의 상관행렬 고유분해를 바탕으로 한 방법을 제안하였다. 제안한 알고리듬이 나쁜 전파환경에서도 적은 손실 안에서 채널벡터를 잘 추정하는 것을 모의실험으로 보였다.

• 한국음향학회:학술대회논문집
• /
• 한국음향학회 1993년도 학술논문발표회 논문집 제12권 1호
• /
• pp.273-275
• /
• 1993

The throughput of conventional ARQ protocols can be improved by dynamically adapting the packet length. This protocol transmits packets with the length to maximize the transmission efficiency, based on the dynamic estimation of time-varying channel condition. A very simple adaptive scheme is presented. The results of a simulation show that the scheme performs well.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제38C권3호
• /
• pp.288-295
• /
• 2013

본 논문에서는 4S (Ship to Ship, Ship to Shore) 해상통신을 위해 다른 채널 조건 하에서 기존의 채널 추정 기법을 비교하였다. 일반적으로 수신 신호는 다중경로나 부호 간 간섭에 의해 손상을 받게 된다. 시간 변화 다중 페이딩 채널의 추정은 수신기에서 어려운 작업이며, 적절한 채널 추정 필터를 사용함으로써 수신기의 성능을 향상시킬 수 있다. 모의실험은 MATLAB을 사용하여 AWGN (Additive White Gaussian Noise), Rician, Rayleigh 채널에서 채널 추정 알고리즘으로 주로 사용되어지는 LMS (Least Mean Square)와 RLS (Recursive Least-Squares) 알고리즘을 비교 하였다.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제36권5C호
• /
• pp.302-308
• /
• 2011

본 논문에서는 시변 다중 입출력 (multiple-input multiple-output) 방송(broadcast) 채널에서 피드백 양자화와 지연을 고려한 협력 빔형성 (coordinated beamforming: CBF) 시스템을 제안한다. 다중 데이터 스트림을 전송하는 CBF 시스템에 피드백 양자화 기법을 적용하고, 구현 복잡도와 피드백 오버헤드 측면에서 효율적인 CBF 시스템을 제시한다. 또한, 실제적인 무선통신 환경에서 발생하는 피드백 지연에 의한 오류를 최소화하기 위하여 사용자 단말에 선형 채널 예측기를 적용한다. 선형 예측기로 Wiener 필터를 이용하여 피드백 지연시간 후의 미래 채널을 예측하교 이를 토대로 피드백 정보를 생성함으로써 지연된 피드백 정보를 이용하는 CBF 시스템의 성능을 향상시킨다. 모의실험을 통해 다양한 도플러 (Doppler) 주파수의 MIMO 방송 채널에서 양자화와 Wiener 필터를 적용한 CBF 시스템의 향상된 심볼 오율과 합 전송률 성능을 확인한다.

• Journal of Communications and Networks
• /
• 제5권2호
• /
• pp.157-166
• /
• 2003

This paper deals with the problem of channel identification for Single Input Multiple Output (SIMO) slow fading channels using clustering algorithms. Due to the intrinsic memory of the discrete-time model of the channel, over short observation periods, the received data vectors of the SIMO model are spread in clusters because of the AWGN noise. Each cluster is practically centered around the ideal channel output labels without noise and the noisy received vectors are distributed according to a multivariate Gaussian distribution. Starting from the Markov SIMO channel model, simultaneous maximum ikelihood estimation of the input vector and the channel coefficients reduce to one of obtaining the values of this pair that minimizes the sum of the Euclidean norms between the received and the estimated output vectors. Viterbi algorithm can be used for this purpose provided the trellis diagram of the Markov model can be labeled with the noiseless channel outputs. The problem of identification of the ideal channel outputs, which is the focus of this paper, is then equivalent to designing a Vector Quantizer (VQ) from a training set corresponding to the observed noisy channel outputs. The Linde-Buzo-Gray (LBG)-type clustering algorithms [1] could be used to obtain the noiseless channel output labels from the noisy received vectors. One problem with the use of such algorithms for blind time-varying channel identification is the codebook initialization. This paper looks at two critical issues with regards to the use of VQ for channel identification. The first has to deal with the applicability of this technique in general; we present theoretical results for the conditions under which the technique may be applicable. The second aims at overcoming the codebook initialization problem by proposing a novel approach which attempts to make the first phase of the channel estimation faster than the classical codebook initialization methods. Sample simulation results are provided confirming the effectiveness of the proposed initialization technique.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
• /
• 제9권2호
• /
• pp.583-599
• /
• 2015

We apply the Bayesian matching pursuit (BMP) algorithm to the estimation of time-frequency selective channels in orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) systems. By exploiting prior statistics and sparse characteristics of propagation channels, the Bayesian method provides a more accurate and efficient detection of the channel status information (CSI) than do conventional sparse channel estimation methods that are based on compressive sensing (CS) technologies. Using a reasonable approximation of the system model and a skillfully designed pilot arrangement, the proposed estimation scheme is able to address the Doppler-induced inter-carrier interference (ICI) with a relatively low complexity. Moreover, to further reduce the computational cost of the channel estimation, we make some modifications to the BMP algorithm. The modified algorithm can make good use of the group-sparse structure of doubly selective channels and thus reconstruct the CSI more efficiently than does the original BMP algorithm, which treats the sparse signals in the conventional manner and ignores the specific structure of their sparsity patterns. Numerical results demonstrate that the proposed Bayesian estimation has a good performance over rapidly time-varying channels.