적응형 ODFM/MIMO 시스템의 성능 분석

강희훈,이영종,한완옥,현동환 대한전자공학회 2007 대한전자공학회 학술대회 Vol.2007 No.7

This paper demonstrates OFDM with adaptive modulation applied to Multiple-Input Multiple-Output (MIMO) systems. We apply an optimization algorithm to obtain a bit and power allocation for each subcarrier assuming instantaneous channel knowledge, The analysis and simulation is considered in two stages. The first stage involves the application of a variable-rate variable-power MQAM technique for a Single-Input Single-Output(SISO) OFDM system. This is compared with the performance of fixed OFDM transmission where a constant rate is applied to each subcarrier. The second stage applies adaptive modulation to a general MIMO system by making use of the Singular Value Decomposition to separate the MIMO channel into parallel subchannels. For a two-input antenna, two-output antenna system, the performance is compared with the performance of a system using selection diversity at the transmitter and maximal ratio combining at the receiver.

유비쿼터스 센서 네트워크를 위한 에너지-효율적인 계층구조 클러스터 기반 라우팅 기법

강희훈,이영종,한완옥,Kang, Hee-Hoon,Lee, Young-Jong,Han, Won-Ok 한국전자통신학회 2009 한국전자통신학회 논문지 Vol.4 No.3

본 논문에서, 유비쿼터스 센서 네트워크(USN)내에서 연속적인 스트림 쿼리에 대한 에너지 효율적인 계층적 구조를 가지는 클러스터 기반 라우팅 방식을 제안한다. 제안한 방식은 클러스터 헤드 대신에 기지국에 메시지를 전송하는 역할을 헤드-집합에서 일정하게 담당하게 함으로써 에너지 사용에 있어 효율적인 라우팅이 이루어지게 한다. 이로 인해서 제안한 방법은 네트워크의 수명을 연장할 수 있다. A cluster-based routing with a hierachical structure for continuous query stream ubiquitous sensor network is proposed in this paper. the proposed method realizes high energy-efficiency by using a head-set instead of head for transmitting node-messages to a base station. By using head-set, the method make network lifetime increased.

파일럿 심볼을 이용한 채널 적응 부호화 변조방식에 대한 성능 분석

강희훈,이영종,한완옥 대한전자공학회 2004 電子工學會論文誌 IE (Industry electronics) Vol.41 No.03

In this paper, a Channel-Adaptive Turbo Trellis Coded Modulation (CATTCM) using pilot symbols is proposed. In the proposed CATTCM system, there are a forward and a feedback channel. Information data, control codewords and pilot symbols are transmitted on the forward channel. The control codeword data is used to demodulate and decode information data and pilot symbols is used to estimate channel state. Channel state informations are transmitted on the feedback channel. To correctly recovery information data, the proposed CATTCM system needs mode synchronization between the receiver and the transmitter. So, closed-loop control method is discussed in this paper. Under constant BER condition, average throughput of the proposed CATTCM system is evaluated on time-varying flat Rayleigh fading channel. And, under constant throughput condition, average BER of the CATTCM is evaluated on time-varying flat Rayleigh fading channel. Finally, we compare performance of the proposed CATTCM system with that of adaptive trellis coded modulation(ATCM) with a convolutional encoder. This shows that the proposed CATTCM system has better performance than a ATCM. 본 논문에서는 파일럿 심볼을 이용한 채널-적응 터보 트렐리스 부호화 변조(이하 CATTCM) 시스템을 제안한다. 제안한 시스템은 순방향과 역방향 채널을 가진다. 정보 데이터, 제어 부호워드 그리고 파일럿 심볼은 순방향 채널을 통해서 수신기에 전송된다. 채널 상태 정보는 역방향 채널을 통해서 수신기에서 송신기로 전송된다. 이 채널 상태 정보에 따라서 변조 및 부호화 심볼이 결정된다. 정확한 정보 데이터를 복원하기 위해서는 송수신기 사이의 동기화가 요구되며 이를 위해서 폐-루프 제어 방식을 언급한다. 레일리 페이딩 채널상에서 일정한 BER 조건에서 정보 전송 처리량을 산출하고, 일정 정보 전송 처리량에서 BER 성능을 평가하였다. 마지막으로, 길쌈부호기를 사용한 적응 트렐리스 부호화 변조방식과의 성능비교를 통해서 터보 부호기를 사용한 방식의 성능이 우수함을 보인다.

수중 음향 채널에서 가변 전송율 다중 반송파 CDMA의 성능 분석

강희훈,한완옥,Kang, Hee-Hoon,Han, Wan-Ok 한국전자통신학회 2012 한국전자통신학회 논문지 Vol.7 No.1

수중 음향 채널은 매우 복잡하고 지속적인 시변 특성을 가지므로 양질의 통신 서비스를 제공하기란 쉽지 않다. 이러한 수중 음향 채널의 열악한 환경에 대해서 신뢰성이 있고 강건한 통신 서비스를 제공하기 위해서 본 논문에서는 데이터 전송율을 가변시키는 다중 반송파 CDMA(MC-CDMA) 시스템의 성능을 분석한다. 제안한 시스템에 적용한 가변 전송율 알고리즘은 사용자 데이터 전송율을 순시 채널 조건의 함수로 계산하여 채널의 정보를 파악한다. 채널 상태 정보의 획득은 보다 효율적으로 데이터를 전송할 수 있게 하고 시스템의 전반적인 성능을 개선하게 한다. 본 논문에서는 제안한 가변 전송율 다중 반송파 CDMA 시스템의 성능 분석을 시뮬레이션을 통해서 검증한다. 또한 다중 반송파에 적용하는 확산부호들의 적용 가능성을 분석한다. As underwater channel is very complex and time-varying, don't supports good-quality for communication service. In this paper, a multi-carrier CDMA(MC-CDMA) system for the reliability and robust service in the underwater acoustic channel is proposed and analyzed for its performance. Applied variable rate algorithm to the proposed system gets a channel state information from relationship between SINR and user data-rate. Using channel state information make spectrum usage more efficient and overall system performance improved. In this paper, the performance of proposed system analyzed by simulation. And Pseudo-Random spread codes used in the system are discussed.

독립적인 정보 동시 전송용 변조방식에 관한 연구

강희훈,이원석,이성백,Kang, Hee-Hoon,Lee, Won-Seok,Lee, Sung-Paik 대한전자공학회 2000 電子工學會論文誌 IE (Industry electronics) Vol.37 No.1

We Propose modulation scheme using I-Q modulation for transmitting different information simultaneously. For transmitting 1bit of each information, we apply QPSK scheme, for more bits, MAPSK. At the second modulation stage, We mix PN wavefoms with APSK waveforms for spreading bandwith. BER(Bit Error Rate) of each Information of the proposed scheme is analyzed on computer simulation. Finally we show power spectrum before and after spreading bandwidth. 본 논문에서는 독립적인 각각의 정보(Information:이하 Info)를 동시 전송하기 위한 I(동상)-Q(직교상)변조방식을 이용한 변조방식을 제안한다. 각 상에 각각의 정보(Info)의 1비트를 전송하는 경우, QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)방식을 적용하고 2비트 이상을 전송할 경우, MAPSK(또는 MQAM)방식을 적용한 변조방식을 제안한다. APSK(Amplitude Phase Shift Keying)방식을 이용한 방식으로 적용된 제안한 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)와 MAPSK(Multiple Amplitude Phase Shift Keying)은 컴퓨터 가상실험으로 분석되었다. CDMA에 적용하기 위해서 MAPSK의 1차 변조파를 전송전에 의사잡음코드(Pseudonoise code)를 사용하여 2차 변조하여 확산한다. 본 논문은 컴퓨터 가상 실험을 통해서 각정보(Info)의 BER 성능을 제시하고 분석한다. 또한 시험용 변조기를 제작하여 확산전후의 전력 스펙트럼에 대해서 분석하였다.

페이딩 채널에서 LDPC 부호화 OFDM에 대한 연구

강희훈,이영종,한완옥,Kang, Hee-Hoon,Lee, Young-Jong,Han, Won-Ok 대한전자공학회 2005 電子工學會論文誌 IE (Industry electronics) Vol.42 No.3

본 논문에서는 페이딩 채널 환경하에서 OFDM의 BER성능을 개선시키기 위해서 LDPC 부호화된 OFDM 시스템을 제안한다. LDPC 부호는 Sum-Product 알고리즘이나 Belief Propagation 알고리즘으로 알려진 확률적인 전파(Propagation) 알고리즘에 의해서 복호된다. LDPC 부호가 OFDM 시스템에 적용될 때 복호 알고리즘을 수행함에 있어서 복호 횟수를 거듭할수록 성능이 개선된다. 이동통신 시스템에서는, 높은 대역 효율을 요구하므로 다중레벨 변조가 사용된다. 그러나 다중레벨 변조를 갖는 OFDM에 LDPC 부호를 어떠한 방식으로 적용할 것인지에 대해서 명료하지 못하다. 따라서 본 논문에서는 MPSK를 사용한 LDPE Coded OFDM 시스템에 대한 복호 알고리즘에 대해서 언급한다. AWGN 채널 환경과 레일리 페이딩 채널 환경에서의 시뮬레이션 결과는 작은 반복 횟수에 대해서 좋은 BER 성능을 나타낸다. To improve the BER of OFDM on a fading channel, a low-density parity check coded OFDM system is proposed in this paper. LDPC codes are decoded with Sum-Product or Belief Propagation Algorithm known by probability propagation algorithm. When LDPC codes are applied to OFDM system, the BER performance is dependant on the iteration number of decoding. To improve the spectral efficiency, multi-level modulations are used in mobile communication system. But, It is not clear how to decode LDPC code used in OFDM with multi-level modulations. In the paper, a decoding algorithm is described for LDPC coded OFDM with MPSK. When use the proposed decoding algorithm, we get the good BER for AWGN and a Fading Channel. Simulation results show that the proposed decoding algorithm is confirmed LDPC coded OFDM with MPSK.

체열진단기에 의한 기공수련 전후의 체표온의 (體表溫) 변화 관찰

강희훈,강효신 대구한의대학교 제한동의학술원 1997 제한동의학술원논문집 Vol.2 No.1

파일럿 심볼을 이용한 안테나 선택방법을 적용한 SFBC-OFDM 시스템의 성능분석

강희훈(Heehoon Kang) 대한전자공학회 2015 전자공학회논문지 Vol.52 No.7

본 논문에서는 파일럿 심볼을 이용한 안테나 선택방법을 적용한 SFBC-OFDM(Space Frequency Block Code-Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 시스템에 대한 성능을 분석한다. 안테나 선택은 파일럿 심볼로부터 산출된 채널 계수에 기반하여 결정된다. 각 주파수에서, 산출된 채널 계수들을 정렬하고 그 중 가장 양호한 채널이 선택된 후 가장 좋은 계수를 가지는 안테나로 데이터가 전달된다. 또한 이 방법에 대해서 부호 이득과 다이버시티 이득도 분석된다. In this paper, we analyze a SFBC-OFDM(Space Frequency Block Code-Orthogonal Frequency Division Multiplexing) system with antenna selection method using pilot symbols. An antenna selection criterion is based on channel coefficients estimated from pilot symbols. At each frequency, the channel coefficients is arranged and the best is selected, and then data is sent to those antenna with the best coefficients. Also, The coding and diversity gain of the proposed system are analyzed.

이론적 수중음향 채널모델에서 QPSK 변조의 성능분석

강희훈(Heehoon Kang),임요웅(Yo-woong Im) 대한전자공학회 2016 전자공학회논문지 Vol.53 No.7

본 논문에서는 수중 음향 채널 모델에서 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying) 모뎀의 성능을 분석한다. 수중음향채널의 배경잡음과 다양한 환경 파라메터는 수중모뎀의 비트오류율(BER:Bit Error Rate) 성능을 저하시키는 원인이다. 본 논문에서는 이론적인 수중채널모델에서 비부호화된 QPSK와 부호율 2/3의 길쌈부호기를 사용한 부호화된 QPSK의 BER 성능을 분석한다. 수중 음향 통신 시스템의 성능을 개선하기 위해서 파일럿 심볼 기반의 채널 등화 방식을 적용하였다. In this paper, we analyze a QPSK MODEM over underwater acoustic channel model. Ambient noises and parameters of underwater environments debase the BER performance of an underwater modem. In the paper, the BER performance of uncoded QPSK and rate-2/3 convolutional coded QPSK is analyzed. And To improve BER Performance, we apply a channel equalization technique to the underwater modem.

수중 음향 센서 네트워크에서 계층 구조 라우팅 기법

강희훈(Heehoon Kang) 대한전자공학회 2018 전자공학회논문지 Vol.55 No.11

수중 음향 센서 네트워크는 심해 환경에 대해서 다양한 모니터링 작업을 수행한다. 이 네트워크는 노드 센서들과 이동체 등으로 구성된다. 음향 센서 네트워크에서는 센서 노드의 에너지를 절약하고 수명을 연장하기 위해 다중 홉 시퀀스를 통해 음향신호가 전송된다. 수중 음향 센서 네트워크에서는 심층수에 배치된 센서 노드의 배터리를 재충전하는 것은 실질적으로 불가능하다. 그러므로 센서 노드들의 효율적인 에너지 사용이 매우 중요하다. 본 논문에서는 센서 노드의 에너지 사용을 효율적으로 하기 위해서 계층적 데이터 전송에서 LEACH 프로토콜을 수정하여 사용한다. 클러스터 헤드는 효율적인 다중 홉을 달성하는 최상의 전략으로, 클러스터 헤드가 지역 데이터를 수집하여 싱크 노드에 전달하는 역할을 담당한다. 클러스터 헤드 선택은 다른 센서 노드에 비해 자체 데이터 및 집계된 데이터를 전송할 때 에너지를 소비하기 때문에 클러스터에서 매우 중요하다. 본 논문에서는 각 통신 라운드에서 가장 높은 잔여 에너지를 갖는 클러스터 헤드를 선택하고 또한 클러스터 헤드에서 기지국까지의 최단 거리를 고려한다. 시뮬레이션 결과는 계층 구조가 계층구조를 가지지 않는 클러스터링 기법에 비해 네트워크의 수명을 연장시키고 시뮬레이션의 일부 통신 회차가 크게 증가한 후에 에너지 잔여 평균값을 보여준다. An underwater sensor network comprises of sensors and vehicles to perform numerous tasks. In underwater acoustic sensor network, acoustic signals are transmitted through multihop sequence so as to save sensor’s energy and to achieve longer life time. Recharging the batteries of deep water deployed sensors is practically not feasible. Clustering is the best strategy to achieve efficient multi-hopping, where cluster head is made responsible to collect local data and forward it to the sink. Cluster head selection is the challenging job in a cluster, as it loses its energy in transmitting its own data and aggregated data, as compared to other sensors. In this paper, we modify the LEACH protocol in hierarchical data transmission in order to efficiently use the energy of the sensor node. The cluster head is the best strategy to achieve efficient multi-hop, and the cluster head is responsible for collecting local data and delivering it to the sink node. Cluster head selection is very important in clusters because it consumes energy when transmitting its own data and aggregated data compared to other sensor nodes. In this paper, we select the cluster head with the highest residual energy in each communication round and also consider the shortest distance from the cluster head to the base station. The simulation results show that the hierarchical routing scheme has a longer energy life than the other clustering schemes.