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AMC기법을 적용한 D-STTD 통신 시스템의 성능 분석
이정환(Jeong Hwan Lee),윤길상(Gilsang Yoon),유철우(Cheolwoo You),황인태(Intae Hwang) 대한전자공학회 2008 電子工學會論文誌-TC (Telecommunications) Vol.45 No.9
본 논문에서는 AMC(Adaptive Modulation and Coding)기법을 적용한 D-STTD(Double-Space Time Transmit Diversity)통신 시스템을 제안하고, 모의실험을 통해 그 성능을 분석한다. AMC기법은 채널 응답의 정보를 바탕으로 적절한 채널 코딩율과 변조 기법을 선택하여 신호를 전송하는 기법으로 에러율과 전송률의 적절한 조화를 이끌어내어 전체 시스템의 전송률과 전송품질의 향상을 가져온다. D-STTD기법은 기존의 STTD(Space Time Transmit Diversity)기법을 전송률 측면에서 보완한 기법으로 STTD기법에 비해 약 2배의 전송률 향상을 가져온다. 모의실험 결과, SNR(Signal to Noise Ratio)이 좋아질수록 높은 MCS(Modulation and Coding Scheme)레벨을 선택하는 확률이 높아지는 것을 볼 수 있었으며, AMC기법을 적용한 D-STTD 통신 시스템은 AMC기법을 적용하지 않은 D-STTD 통신 시스템에 비해 전 SNR구간에서 고른 전송률 분포를 나타냈다. 또한 AMC기법을 적용한 D-STTD 통신 시스템은 기존 AMC 통신 시스템, 혹은 AMC기법이 적용된 STTD 통신 시스템보다 2배 높은 최대 전송률을 나타내었다. In this paper, we proposes a D-STTD(Double-Space Time Transmit Diversity) communication system with AMC scheme and analyzes its performance using simulation experiments. The AMC scheme selects an optimal channel coding rate and modulation scheme based on the channel response data for signal transmission, creating a balance between error rate and throughput to improve the overall system throughput and transmission quality. The D-STTD scheme complements the conventional STTD(Space Time Transmit Diversity) scheme, yielding about twice the throughput. The simulation results show that the probability of selecting a high MCS(Modulation and Coding Scheme) level increased as the SNR(Signal to Noise Ratio) improved. Furthermore, the D-STTD communication system with AMC scheme provided a more uniform throughput distribution throughout the entire SNR range compared to its counterpart which did not apply AMC scheme. Also, the maximum throughput of the D-STTD communication system with AMC scheme was twice that of a conventional AMC communication system or a STTD communication system with AMC scheme.
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AMC와 MIMO 선택 기법이 결합된 통신 시스템의 설계 및 성능 분석
셰를리(Sherlie Portugal),황인태(Intae Hwang),이정환(Jeonghwan Lee),윤길상(Gilsang Yoon),조인식(Insik Cho),서창우(Changwoo Seo) 大韓電子工學會 2010 電子工學會論文誌-TC (Telecommunications) Vol.47 No.3
본 논문은 AMC(Adaptive Modulation and Coding)와 MIMO(Multiple Input Multiple Output)를 결합하여 전송률 및 전송신뢰도 향상을 가져오는 통신 시스템을 구현한다. 또한 Precoding과 Antenna Subset Selection을 효율적으로 적용하고 MIMO 선택 기법을 결합하여, 최종적으로 AMC와 MIMO 선택 기법이 결합된 통신 시스템을 설계하고 성능을 분석한다. 모의 실험환경은 안테나 간 상관성이 존재하지 않는 주파수 비 선택적 레일리 페이딩 채널을 고려하였으며, 확산인자는 16을 적용하였다. 그 외의 여러 모의 실험 환경은 HSDPA(High Speed Downlink Packet Access) 표준에 근거하여 구성하도록 노력하였다. 본 논문에서 제안한 “AMC와 MIMO 선택 기법이 결합된 시스템”은 기존의 “AMC와 각 MIMO의 결합 시스템들”보다 높은 전송률을 보여주었으며, 열악한 채널 환경에서도 안정적인 전송률을 확보해 주었다. 제안된 시스템은 약 8㏈에서 최대 전송률을 나타내었으며, 제안된 시스템과 동일한 최대 전송률을 갖는 기존의 “AMC와 D-STTD 4×2 결합 시스템”과 비교하였을 때 약 6㏈ 정도 먼저 최대 전송률을 나타냈다. 또한 최대 전송률에 이르기 전까지 거의 모든 SNR(Signal to Noise Ratio) 구간에서 기존의 시스템보다 약 2배 정도 높은 전송률을 보였다. 구체적으로 SNR이 -6㏈인 지점에서 기존의 시스템은 약 2.5Mbps의 전송률을 나타냈으며, 제안된 시스템은 그 2배가 넘는 약 6.4Mbps의 전송률을 나타냈다. 또한 SNR이 2㏈인 지점에서는 각각 약 7.5Mbps와 15.3Mbps의 전송률을 나타내어 역시 2배에 가까운 차이가 나는 것을 확인할 수 있었다. 제안된 시스템은 AMC 기법을 사용하는 주 목적인 전송률의 향상에 크게 기여하였으며, 특히 평균 전송률의 향상에 효과적임을 확인하였다. This paper proposes a combination system of Adaptive Modulation and Coding (AMC) and Multiple Input Multiple Output (MIMO), which improves the throughput and has a better reliability. In addition, the system includes Precoding, Antenna Subset Selection and MIMO Mode Selection scheme. Finally, we make a performance analysis of the proposed system. The principal environmental parameters for the simulation experiment consist of a frequency non-selective rayleigh fading channel and a Spreading Factor (SF) of 16. Other parameters may be included in order to fulfill the requirements of the HSDPA Standard. The proposed system has a higher throughput and more reliability than the conventional system, which does not include MIMO Mode Selection scheme, Precoding or Antenna Subset Selection. According to the simulation results, the proposed system reaches the maximum throughput at 8㏈, presenting an improvement of 6㏈ and twice higher throughput, respect to the conventional system. Specifically, at the point of -6㏈, the conventional system reaches 2.5Mbps, while the proposed system reaches 6.4Mbps at the same SNR. Also, at the point of 2㏈, each system reaches 7.5Mbps (conventional system) and 15.3Mbps (proposed system), with near twice the difference. According to the results exposed above, we can conclude that the system proposed in this paper has, as the greatest contribution, the improvement of the throughput, especially, the average throughput.
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