비동기 MC-CDMA 시스템에 대한 보호구간의 영향 분석

고균병,홍대식 한국통신학회 2008 韓國通信學會論文誌 Vol.33 No.11

This paper investigates the effect a guard period (GP) in the form of a cyclic prefix for asynchronous multicarrier-code division multiple access (MC-CDMA) systems. At first, we analyze the performance of asynchronous MC-CDMA systems with a GP, which results in closed-form bit error rate (BER) performance. Furthermore, it confirms that the frequency diversity of MC-CDMA systems is identical to the path diversity. The analytical approach proposed here is extended to the case without a GP. The derived analytical results show that a GP is required for MC-CDMA systems in order to mitigate not only the effect of intersymbol interference (ISI) and intercarrier interference (ICI) but also the desired signal power degradation. In addition, the accuracy of the proposed analysis is verified by simulations. 본 논문에서는 Cyclic prefix 형태의 보호구간이 비동기 MC-CDMA 시스템에 미치는 영향을 주파수 선택적 다경로 페이딩 채널에 대하여 분석한다. 이를 위해 보호구간을 갖는 비동기 MC-CDMA 시스템의 평균 오류율(BER) 성능을 Closed-form으로 유도한다. 또한 MC-CDMA 시스템의 주파수 다이버시티는 경로 다이버시티와 같음을 확인한다. 본 논문에서 제안한 분석 기법을 보호구간이 없는 경우로 확장하고, 분석 결과를 통해 보호구간이 ISI(InterSymbol Interference)와 ICI(InterCarrier Interference)의 영향을 완화시키기 위해서 뿐만이 아니라 원하는 신호 성분의 전력 감쇄를 완화시키기 위해 MC-CDMA 시스템에 필요함을 확인한다.

다중경로 간섭제거기를 갖는 다중코드 QPSK-CDMA 시스템의 성능 분석

고균병 忠州大學校 2008 한국교통대학교 논문집 Vol.43 No.-

The authors present a performance analysis for multicode quadrature phase shift keying (QPSK)-code division multiple access (CDMA) systems equipped with a multipath interference canceler (MPIC) over multipath fading channels. Note that the proposed performance analysis is not using additional Gaussian approximation (AGA) and its accuracy is verified by simulations. Numerical results obtained from the proposed analysis indicate that an MPIC is required in order to mitigate the effects of multipath interference and to effectively increase the system capacity. Furthermore, it is confirmed that the proposed analysis presents an analytical lower bound which can be achieved by MPIC.

Synchronous DS-CDMA 시스템에서의 간략화된 RBF 다중사용자 수신기

고균병,이충용,강창언,홍대식 한국통신학회 2003 韓國通信學會論文誌 Vol.28 No.5C

다중경로 레일리 페이딩 채널에 대한 DSF 릴레이 MC-CDMA 시스템의 평균 오류율 의사 분석 기법

고균병,Ko, Kyun-Byoung 한국전기전자학회 2012 전기전자학회논문지 Vol.16 No.2

본 논문에서는 DSF 릴레이 MC-CDMA 시스템에 대한 의사 성능분석 기법을 다중경로 레일리 페이딩 채널에 대해 제안한다. 오류율 성능과 복잡도를 고려하여 MC-CDMA 시스템의 결합기법으로는 MMSE-C 방법을 사용한다. 평균 오류율 유도를 위하여 DSF-Relay 기법의 릴레이 노드들에서 발생할 수 있는 오류 사건에 기반한 분석 방법을 우선 채택한다. 그리고 발생가능한 모든 오류 사건들을 고려한 형태로 평균 오류율 표현한다. 또한 제안된 의사 분석적 성능분석 결과는 모의실험 결과와의 비교를 통하여 검증하도록 한다. 최종적으로 유도된 성능분석 결과가 다양한 다중경로 레일리 페이딩 채널 환경을 반영하면서 DSF 릴레이 MC-CDMA 시스템의 성능 상한 값을 측정할 수 있는 분석 툴이 될 수 있음을 확인한다. In this paper, a semi-analytical approach is proposed for DSF(Decode and Selective Forward)-Relay MC-CDMA(MultiCarrier-Code Division Multiple Access) systems over multipath Rayleigh fading channels. Considering BER(bit error rate) performance and complexity, the MMSE-C(Minimum Mean squared Error-per subCarrier) is used as the combining method for MC-CDMA systems. At first, the analytical method based on error-events at relay nodes for DSF-Relay schemes is utilized in order to derive the averaged BER. Then, the averaged BER is expressed as the form considering possible all error-events. Also, proposed semi-analytical expressions have been verified by comparing with simulation results. Finally, it is verified that the derived analytical expressions can be a frame work to cover different multipath Rayleigh fading channel conditions and to measure the upper performance for DSF-Relay MC-CDMA systems.

레일리 페이딩 채널에서의 OADF 릴레이 시스템에 대한 새로운 성능분석 기법에 관한 연구

고균병,서정태,Ko, Kyun-Byoung,Seo, Jeong-Tae 한국융합신호처리학회 2011 융합신호처리학회 논문지 (JISPS) Vol.12 No.3

본 논문에서는 OADF(Opportunistic Adaptive Decode-and-Forward) 릴레이 시스템에 대한 새로운 성능분석 기법을 레일리 페이딩 채널에 대하여 제안하였다. 제안된 분석 기법에서는 릴레이들의 복호 오류 사건(error-event)을 기반으로 수신된 순시 신호대 잡음비(Signal-to-Noise Ratio: SNR)를 표현한다. 또한 SNR의 확률 밀도 함수(Probability Density Function: PDF)를 기존의 분석 기법보다 일반적인 (PDF 표현에서 합 기호의 개수 및 그 영역이 구체화된)형태로 제시한다. 그리고 이를 이용하여 정확한 평균 오류율((Average Error Rate), 누락 확률(Outage Probability) 및 평균 채널용량(Average Channel Capacity)을 일반적인 형태로 유도한다. 제안된 성능분석 기법의 정확성은 모의실험을 통하여 검증한다. OADF 기법을 다른 기법들과 비교하여 평균 오류 확률, 누락 확률 및 채널 용량 측면에서 성능 향상 정도가 우수함을 확인하였다. In this letter, we have derived another exact performance analysis for the OADF(opportunistic adaptive decode-and-forward) relay systems over Rayleigh fading channels. Based on error-events at relay nodes, the received instantaneous SNR(signal-to-noise ratio) is presented and its PDF(probability density function) is expressed as a more tractable form in which the number of summations and the length of each summation are specified. Then, exact average error rate, outage probability, and average channel capacity are obtained as general forms. Simulation results are finally presented to validate that the proposed analytical expressions can be a unified frame work covering all Rayleigh fading channel conditions. Furthermore, it is confirmed that OADF schemes can outperform the other schemes on the average error rate, outage probability, and average channel capacity.

레일리 페이딩 채널에서의 OAF 릴레이 시스템에 대한 집합 연산 기반의 분석 기법에 관한 연구

고균병,서정태,김학원,Ko, Kyun-Byoung,Seo, Jeong-Tae,Kim, Hag-Wone 한국전기전자학회 2011 전기전자학회논문지 Vol.15 No.3

본 논문에서는 선택적 증폭후 전달(Opportunistic Amplify-and-Forward: OAF) 릴레이 시스템에 대한 새로운 성능 분석 기법을 레일리 페이딩 채널에 대하여 제안하였다. 제안된 분석 기법에서는 집합 연산(set-operation)을 기반으로 각 릴레이가 최적의 릴레이로 선택될 확률을 유도한다. 그리고 수신된 순시 신호 대 잡음비의 확률 밀도 함수를 기존의 분석 기법보다 일반적인 (확률밀도함수 표현에서 합 기호의 개수 및 그 영역이 구체화된)형태로 제시한다. 그리고 이를 이용하여 평균 오류율, 누락 확률 및 평균 채널 용량을 근사화된 닫혀진 형태로 유도한다. 제안된 성능분석 기법의 정확성은 모의실험을 통하여 검증한다. 성능분석 및 모의실험 결과 비교를 통하여 OAF 기법이 평균 오류 확률, 누락 확률 및 평균 채널 용량 측면에서 비선택적 기법에 비해 성능 향상 정도가 우수함을 확인한다. In this letter, another analytical approach for the opportunistic amplify-and-forward (OAF) relay systems is proposed over Rayleigh fading channels. Based on set-operation at the selected relay node, its selection probability as the best relay is derived and then, the probability density function (PDF) of the received instantaneous signal-to-noise ratio (SNR) is expressed as a more tractable form in which the number of summations and the length of each summation are specified. Then, the average error rate, outage probability, and average channel capacity are obtained as approximated closed-forms. Simulation results are finally presented to validate that the proposed analytical expressions can be a unified frame work covering all Rayleigh fading channel conditions. Furthermore, it is confirmed that OAF schemes can outperform the other non-selective schemes on the average error rate, outage probability, and average channel capacity.

Downlink MC-CDMA 시스템에 대한 의사 성능분석 기법

고균병 忠州大學校 2010 한국교통대학교 논문집 Vol.45 No.-

This paper presents a semi-analytical approach for downlink multicarrier-code division multiple access (MC-CDMA) systems over frequency-selective multipath fading channels. In order to mitigate the mismatch effect between simulations and analytical results, the assumption during interference analysis is minimized. Even if this paper does not present the closed-form BER, the proposed semi-analytical approach can be used for the performance comparison among different combining methods(i.e., MRC, EGC, ZF, MMSEC, JD-ZF, JD-MMSE). Derived results show the trade-off between complexity and performance.

Approximated Outage Probability for ADF Relay Systems with Burst MPSK and MQAM Symbol Transmission

고균병,임성묵 한국콘텐츠학회 2015 International Journal of Contents Vol.11 No.1

In this paper, we derive the outage probability for M-ary phase shifting keying (MPSK) and M-ary quadrature amplitude modulation (MQAM) burst transmission (BT) of adaptive decode-and-forward (ADF) cooperative relay systems over quasi-static Rayleigh fading channels. Within a burst, there are pilot symbols and data symbols. Pilot symbols are used for channel estimation schemes and each relay node’s transmission mode selection schemes. At first, we focus on ADF relay systems in which the probability density function (PDF) is derived on the basis of error events at relay nodes corresponding to channel estimation errors. Next, the average outage probability is derived as an approximate expression for an arbitrary link signal-to-noise ratio (SNR) for different modulation orders. Its accuracy is demonstrated by comparison with simulation results. Further, it is confirmed that BT-ADF relay systems with pilot symbol based channel estimation schemes enables to select correctly decoded relay nodes without additional signaling between relay nodes and the destination node, and it is verified that the ideal performance is achieved with small SNR loss.

Rich-Scattering 페이딩 채널에서 RBF Network를 이용한 MIMO 수신기

고균병,강창언,홍대식 대한전자공학회 2003 電子工學會論文誌-TC (Telecommunications) Vol.40 No.8

본 논문에서는 RBF Network를 이용한 새로운 수신기법을 MIMO 환경에서 제안한다. 그리고, 제안된 수신기의 성능을 Rich-scattering 페이딩 채널에서의 모의 실험을 통해 검증한다. 모의 실험 결과를 통해 제안된 수신기가 MLD와 유사한 성능을 나타내고, VBLAST-ZF와 VBLAST-MMSE보다 우수한 성능을 나타냄을 확인하였다. 그리고, 다양한 송수신 안테나의 개수 및 변조 기법에 따른 RBF 개수가 성능에 미치는 영향을 조사하였으며, 제안된 수신기의 성능을 RBF 중심값의 초기화 율에 따라 확인하였다. This paper proposes a novel detection scheme using a radial basis function (RBF) network in a multi-input multi-output (MIMO) environment. In order to evaluate the performance of the proposed MIMO-RBF receiver, simulations are performed over the rich-scattering fading channel. Simulation results confirm that the proposed scheme shows the similar bit-error rate (BER) performance of a maximum likelihood detection (MLD) and outperforms Vertical-Bell Laboratories Layered Space-Time using minimum-mean-square-error nulling (VBLAST-MMSE) as well as VBLAST using zero-forcing nulling (VBLAST-ZF). Moreover, we investigate the effect on the performance of the number of RBF center with two modulation formats (BPSK and QPSK) and different number of transmit and receive antennas. The performance of the proposed detector is verified with respect to an initialization-rate of RBF centers.

RBF Network를 이용한 다중반송파 코드분할 다중접속 시스템에서의 다중사용자 수신기

고균병,최수용,강창언,홍대식 한국통신학회 2000 韓國通信學會論文誌 Vol.25 No.6

MC-COMA 시스템에서 RBF 네트워크를 이용한 다중사용자 수신기를 제안하고자 한다. 제안된 수신기에서는 주파수 다양성을 효과적으로 이용할 수 있도록 RBF 네트워크가 주파수축에 연결된 구조를 갖는다. 본 논문에서는 주파수 선택적 다중 경로 페이딩 채널에 대한 모의 실험을 수행하였다. 이러한 모의 실험을 통해, 제안된 수신기가 near-far 효과에 대한 대응성과 사용자 용량증가를 통한 성능향상을 얻고자 하는데 사용될 수 있음을 확인되었다. 그리고 제안된 수신기가 도플러 주파수는 10Hz이고 경로수가 5일 경우 $10^{-3}$의 BER에서 병렬 간섭제거 기법을 이용한 다중사용자 수신기보다 약 1.8배의 사용자를 수용할 수 있음을 확인하였다. A multi-used detector(MUD) using a radial basis function(RBF) network is proposed in a multicarrier-code division multiple access (MC-CDMA) system. In the proposed scheme, a RBF network is connected to the frequency domain in order to effectively utilize the frequency diversity. Simulations have been performed over the frequency selective and multipath fading channel. From these simulations, the proposed receiver is verified to be used for making the performance improvement in combating near-far effects and increasing the number of active users. The system capacity is increaed about 1.8 times at a BER of $10^{-3}$ under a single cell when the proposed scheme is compared with MUD using a parallel interference canceller(PIC).