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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 최권휴
- 발행연도
- 2015
- 저작권
- 영남대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
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이 논문의 연구 히스토리 (3)
2015
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본 논문에서는 상향링크 SIMO(Single Input Multiple Output) 시스템의 SC-FDMA (Single Carrier Frequency Division Multiplexing Access) 기법에서 공간 및 주파수 다이버시티 이득에 따른 BER(Bit Error Rat) 성능 변화를 분석한다. 기존의 제안된 다중 다이버시티 컴바이닝 기법에 따른 성능 분석에서는 시뮬레이션만을 이용하여 성능 변화를 확인하고 있다. 또한, 안테나 다이버시티 이득이 증가함에 따라 다이버시티 컴바이닝 기법을 ZF(Zero Forcing)으로 한 시스템의 성능 향상 속도가 월등히 증가하였지만 여전히 MMSE(Minimum Mean Square Error)로 안테나 다이버시티 컴바이닝 연산을 수행한 시스템의 성능이 우세하다는 결론을 이끌어냈다. 하지만 안테나 다이버시티 이득을 더 증가시켰을 경우의 안테나 다이버시티 컴바이닝 기법에 따른 성능 변화 분석과 시뮬레이션뿐만 아니라 신호 모델링을 통한 성능 분석이 필요함을 알 수 있다.
본 논문에서 분석한 주요내용은 다음과 같다.
첫째, 공간 다이버시티 컴바이닝과 주파수 다이버시티 컴바이닝을 동시에 수행할 수 있는 통합된 시스템과 공간 다이버시티 컴바이닝과 주파수 다이버시티 컴바이닝을 순서대로 수행하는 단계별 시스템이 동등한 성능을 가지는 것을 확인한다. 통합된 시스템의 다이버시티 컴바이닝 기법과 단계별 시스템의 주파수 다이버시티 컴바이닝 기법이 동일할 때, 단계별 시스템에서 주파수 다이버시티 컴바이닝보다 공간 다이버시티 컴바이닝을 선행하면서 공간 다이버시티 컴바이닝 기법을 MRC(Maximal Ratio Combining)로 하면 두 시스템의 성능이 동일함을 신호 모형화 결과를 통해 증명한다.
둘째, 신호 모형화 결과와 BER 실험 결과를 통해 공간 다이버시티 이득과 주파수 다이버시티 이득이 각각 성능에 어떤 영향을 미치는지 분석한다. 부반송파 개수가 증가함에 따라 주파수 다이버시티 이득이 증가함을 알 수 있고 이는 주파수 다이버시티 기법이 ZF일 때의 성능과 MMSE일 때의 성능 차이는 유지하면서 높은 SNR(Signal to Noise Ratio) 영역의 성능 향상에 영향을 미치는 것을 보인다. 그리고 수신안테나 개수의 증가는 공간 다이버시티 이득을 증가시키며 공간 다이버시티 이득의 증가는 모든 SNR 영역의 성능을 향상시키면서 주파수 다이버시티 컴바이닝이 ZF일 때와 MMSE일 때의 성능 차이를 줄이는데 영향을 미침을 보여준다.
셋째, 공간 다이버시티 이득이 신호 모형화 유도과정에서 어떤 영향을 미치는지 분석하여 수신안테나 개수가 6개 이상이면 주파수 다이버시티 컴바이닝을 ZF으로 했을 때의 성능이 MMSE로 했을 때의 성능을 대체할 수 있음을 확인할 수 있다.
마지막으로 공간 및 주파수 다이버시티 컴바이닝의 연산 순서에 따른 BER 성능을 비교한다. 단계별 시스템일 경우, 공간 다이버시티 컴바이닝을 선행한 후 주파수 다이버시티 컴바이닝을 수행하는 시스템 성능이 그 반대의 다이버시티 컴바이닝 순서를 가진 시스템 성능보다 모든 SNR 영역에서 더 우수함을 확인한다. 또한, 신호 모형화 결과를 통해 계산량측면에서 공간 다이버시티 컴바이닝을 선행하는 시스템이 더욱 효율적임을 확인할 수 있다.
본 논문에서 분석한 주요내용은 다음과 같다.
첫째, 공간 다이버시티 컴바이닝과 주파수 다이버시티 컴바이닝을 동시에 수행할 수 있는 통합된 시스템과 공간 다이버시티 컴바이닝과 주파수 다이버시티 컴바이닝을 순서대로 수행하는 단계별 시스템이 동등한 성능을 가지는 것을 확인한다. 통합된 시스템의 다이버시티 컴바이닝 기법과 단계별 시스템의 주파수 다이버시티 컴바이닝 기법이 동일할 때, 단계별 시스템에서 주파수 다이버시티 컴바이닝보다 공간 다이버시티 컴바이닝을 선행하면서 공간 다이버시티 컴바이닝 기법을 MRC(Maximal Ratio Combining)로 하면 두 시스템의 성능이 동일함을 신호 모형화 결과를 통해 증명한다.
둘째, 신호 모형화 결과와 BER 실험 결과를 통해 공간 다이버시티 이득과 주파수 다이버시티 이득이 각각 성능에 어떤 영향을 미치는지 분석한다. 부반송파 개수가 증가함에 따라 주파수 다이버시티 이득이 증가함을 알 수 있고 이는 주파수 다이버시티 기법이 ZF일 때의 성능과 MMSE일 때의 성능 차이는 유지하면서 높은 SNR(Signal to Noise Ratio) 영역의 성능 향상에 영향을 미치는 것을 보인다. 그리고 수신안테나 개수의 증가는 공간 다이버시티 이득을 증가시키며 공간 다이버시티 이득의 증가는 모든 SNR 영역의 성능을 향상시키면서 주파수 다이버시티 컴바이닝이 ZF일 때와 MMSE일 때의 성능 차이를 줄이는데 영향을 미침을 보여준다.
셋째, 공간 다이버시티 이득이 신호 모형화 유도과정에서 어떤 영향을 미치는지 분석하여 수신안테나 개수가 6개 이상이면 주파수 다이버시티 컴바이닝을 ZF으로 했을 때의 성능이 MMSE로 했을 때의 성능을 대체할 수 있음을 확인할 수 있다.
마지막으로 공간 및 주파수 다이버시티 컴바이닝의 연산 순서에 따른 BER 성능을 비교한다. 단계별 시스템일 경우, 공간 다이버시티 컴바이닝을 선행한 후 주파수 다이버시티 컴바이닝을 수행하는 시스템 성능이 그 반대의 다이버시티 컴바이닝 순서를 가진 시스템 성능보다 모든 SNR 영역에서 더 우수함을 확인한다. 또한, 신호 모형화 결과를 통해 계산량측면에서 공간 다이버시티 컴바이닝을 선행하는 시스템이 더욱 효율적임을 확인할 수 있다.
목차
Ⅰ. 서론 1Ⅱ. SC-FDMA 신호 모형화 구조와 기존의 다이버시티 컴바이닝 기법들 42.1 SC-FDMA 신호 모형화 구조 42.1.1 SC-FDMA 구조 42.1.2 SC-FDMA 신호 모형화 52.2 기존의 다이버시티 컴바이닝 기법들 62.2.1 ZF (Zero Forcing)과 MMSE (Minimum Mean Square Error) 62.2.1 MRC (Maximum Ratio Combining) 7Ⅲ. 공간 다이버시티 이득과 주파수 다이버시티 이득을 동시에 고려한 다이버시티 컴바이닝 기법에 따른 통합된 시스템 모형화 83.1 다이버시티 컴바이닝 기법을 ZF으로 할 때 83.2 다이버시티 컴바이닝 기법을 MMSE로 할 때 103.3 모의실험 결과 113.3.1 주파수 다이버시티 이득이 성능에 미치는 영향 123.3.2 공간 다이버시티 이득이 성능에 미치는 영향 17Ⅳ. 공간 다이버시티 컴바이닝을 선행하고 주파수 다이버시티 컴바이닝을 수행하는 단계별 시스템 모형화 234.1 공간 다이버시티 컴바이닝 기법에 따른 신호 모형화 234.1.1 MRC 234.1.2 ZF 244.1.3 MMSE 244.2 주파수 다이버시티 컴바이닝 기법에 따른 신호 모형화 254.2.1 주파수 다이버시티 컴바이닝 기법을 ZF으로 연산하는 경우 254.2.2 주파수 다이버시티 컴바이닝 기법을 MMSE로 연산하는 경우 274.3 모의실험 결과 28Ⅴ. 주파수 다이버시티 컴바이닝을 선행하고 공간 다이버시티 컴바이닝을 수행하는 단계별 시스템 모형화 345.1 주파수 다이버시티 컴바이닝 기법을 MMSE, 공간 다이버시티 컴바이닝 기법을 MRC로 했을 때의 시스템 모형화 345.2 주파수 다이버시티 컴바이닝 기법을 MRC, 공간 다이버시티 컴바이닝 기법을 MMSE로 했을 때의 시스템 모형화 375.3 모의실험 결과 38Ⅵ. 결론 43참 고 문헌 44ABSTRACT 46
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