DTV 중계기의 궤환신호의 영향

강상기,Kang, Sang-Gee 한국정보통신학회 2006 한국정보통신학회논문지 Vol.10 No.10

동일채널 중계기(OCR:On channel repeater)는 동일한 주파수를 갖는 입출력 신호를 사용하기 때문에 주파수 재이용 효율이 높다. 반면에 입출력 신호의 주파수가 같기 때문에 발진 가능성도 높다. 중계기에서 신호의 궤환은 입출력 안테나 사이의 결합(Coupling)등에 의해서 발생되며, 중계기가 발진하는 것을 억제하기 위해서는 중계기의 이득 보다 입출력 안테나 사이의 격리도를 크게 유지해야 한다. 본 논문에서는 비재생 동일채널 중계기(Non-regeneration OCR)에서 궤환신호의 크기, 위상 및 시간지연이 비재생 동일채 널 중계 기의 특성에 미치는 영향을 시뮬레이션하였다. 시뮬레이션 결과 중계기의 이득과 격리도가 같은 경우 발진 확률이 가장 크며, 궤환신호의 위상을 조절함으로써 협대 신호를 처리하는 비재생 중계기의 경우 발진가능성을 줄일 수 있음을 알 수 있었다. 그리고 시간지연이 증가함에 따라서 특정 주파수 대역에서 중계기의 이득의 변화와 발진 가능성이 증가하였다. 또한 논문에서는 궤환신호의 크기와 위상이 비재생 및 재생(Generation) 중계기에 미치는 영향을 시험하였는데, 시험 결과 8-VSB 신호가 잡음 신호보다 $17{\sim}18dB$ 이상 큰 경우 8-VSB 신호를 수신할 수 있었다. 비 재생 중계기의 경우 궤환신호의 위상이 중계기의 특성에 영향을 주었으며, 격리도가 중계기의 이득보다 $11.75{\sim}13.75dB$ 정도 큰 경우에는 궤환신호의 위상에 따라서 8-VSB 신호의 수신 가능 여부가 결정되었고, 이 경우 궤환신호의 위상이 $48^{\circ}$ 또는 $347^{\circ}$일때 8-VSB 신호를 수신하지 못하였다. 재생 중계기의 경우 궤환신호의 위상이 8-VSB신호의 S/N에 미치는 영향이 나타나지 않았으나, 궤환되는 신호의 크기는 중계기의 특성에 영향을 주었다. 재생 중계기의 경우에는 원하는 수신신호 보다 $12.6{\sim}13.6dB$정도 큰 궤환신호가 입력되는 경우 8-VSB 신호를 수신하지 못하였으며, 그 이유는 궤환신호에 의해서 중계기의 초단부가 포화되기 때문인 것으로 판단된다. OCR(On channel repeater) provides the high frequency reuse efficiency for allocating frequency bands to repeaters because the frequency of input and output signals of OCRs is the same. However the oscillation probability of OCRs is high due to the same input and output frequency. In order to prevent a repeater from oscillating, we must keep the antenna isolation higher than the gain of the repeater with a some margin. In this paper we simulated the effects of the amplitude, phase and time delay of feedback signals (m the characteristics of non-regeneration OCR. Simulation results show that the highest probability of oscillation is occurred when the gain of a repeater is the same value of the isolation. From the simulation results, we know that the phase of feedback signals can be adjusted to reduce the possibility of oscillation if a non-regeneration repeater has a narrow operation bandwidth or a signal bandwidth is narrow. As the time delay increases, the probability of oscillation and the fluctuation of gain over a certain frequency band increase also. The effects of the amplitude and phase of feedback signals on S/N of 8-VSB signal for generation and non-generation repeater were tested. The measured results show that the set-top can receive 8-VSB signal when the received signal power is $17{\sim}18dB$ higher than the noise power. When the isolation is almost same as the gain of the repeater, then the set-top can not receive 8-VSB signals due to the oscillation of the repeater. And the phase of feedback signals affects S/N at the output of the repeater when the isolation is $11.75{\sim}13.75dB$ larger than the gain of the repeater. In this case the set-top can not receive 8-VSB signal of at $48^{\circ}\;and\;347^{\circ}$ of the phase of feedback signals. However the phase of feedback signals can not affect the S/N of 8-VSB signals of the generation repeater because of the demodulation and modulation process of the generation repenter. The set-top can not receive 8-VSB signals when the amplitude of feedback signals is $12.6{\sim}13.6dB$ larger than the wanted signal power at the input port of the repeater. It's because that the amplitude of feedback signals saturates the front end of the repeater.

다중중계기 기반의 SSB SFBC SC-FDMA 시스템

원희철(HuiChul Won) 한국산업정보학회 2020 한국산업정보학회논문지 Vol.25 No.2

본 논문에서는 중계기를 활용하여 직교 블록 부호화된 SSB (Single side band) SFBC (Space frequency block code) SC (Single carrier)-FDMA (Frequency division multiple access) 시스템을 제안하고, 수신국과 중계기 간의 SNR (Signal-to-noise power ratio)값을 기준으로 SSB SFBC SC-FDMA 시스템 성능을 측정한다. 잘 알려진 바와 같이. 중계기의 복원된 전송 신호를 이용하여 블록 부호를 생성한 후 수신국으로 재전송함으로써 중계기 기반 전송 시스템의 수신 성능을 향상시킬 수 있다. 본 논문에서는 SSB 시스템의 켤레 복소수 대칭 특성을 이용하여 블록 부호를 구현하도록 제안함으로써 시스템 계산 복잡도는 크게 증가시키지 않으면서 중계기 기반의 SSB SC-FDMA 전송 시스템의 성능을 향상시킬 수 있다. 본 논문에서 제안한 다중 중계기 기반의 SSB SFBC SC-FDMA 전송 시스템의 SNR 성능이 단일 중계기를 활용한 SSB SC-FDMA 전송 시스템보다 10<SUP>-2</SUP> SER(Symbol error rate) 수준에서 4 ㏈ 이상 향상되는 것을 시뮬레이션을 통해 확인할 수 있다. This paper proposes a multiple-relay-assisted single side band (SSB) space frequency block code (SFBC) single carrier (SC)-frequency division multiple access (FDMA) system and measures the performance of SSB SFBC SC-FDMA transmission system with the signal-to-noise power ratio SNR) between relays and a destination station. As we know, the performance of relay-assisted transmission systems can be easily improved by re-transmitting to the destination station after applying block code to the recovered transmitted signals of relays. In this paper, the performance improvement of the relay-assisted SSB SC-FDMA system can be obtained without any significant increase of system computational complexity by implementing block code with the complex conjugates symmetric characteristic of SSB system. The simulation result shows that the SNR performance of the proposed multiple-relay-assisted SSB SFBC SC-FDMA system is about 4 ㏈ better than the performance of the single-relay-assisted SSB SC-FDMA system at the symbol error rate of 10<SUP>-2</SUP>.

채널 선택형 릴레이 기반 다중 입력 SC-FDMA/OFDMA 전송 시스템

원희철(Hui-Chul Won),김순철(Soon-Cheol Kim) 한국산업정보학회 2009 한국산업정보학회논문지 Vol.14 No.5

중계기를 활용한 다중 입력 기술이 차세대 광대역 무선 이동 통신의 유력한 후보로 연구되고 있다. 본 논문에서는 채널 선택적 중계기 기반의 다중 입력 전송 시스템을 제안한다. 본 전송 시스템은 상하향 전송을 위해 SC-FDMA (Single Carrier Frequency Division Multiple Access)와 OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 방식을 각각 채택한다. 단말기와 기지국 간 사용되는 부채널을 고정하고, 중계기와 단말기 또는 중계기와 기지국 사이의 채널 상태에 따라 선택적으로 부채널을 사용함으로써 수신 성능을 크게 향상시킬 수 있다. 실험 결과를 통해, 제안된 중계기 기반 시스템의 성능이 기존의 중계기 기반 시스템의 성능보다 우수함을 확인한다. Relay-assisted multiple input technique has become a promising candidate for next generation broadband wireless communications. In this paper, we propose channel selective relay-based multiple input transmission system. In the proposed system, single carrier frequency division multiple access (SC-FDMA) and orthogonal frequency division multiple access (OFDMA) are adopted for uplink and downlink transmissions, respectively. The performance of relay-based system can be improved by using the subcarriers selectively based on the channel condition between relay station (RS) and mobile station, or between RS and base station. Simulation results show that the proposed relay-based system considerably outperforms the conventional relay-based system.

IEEE 802.16j 기반의 중계기를 도입한 3섹터 셀룰러 시스템에서 효율적인 기지국 커버리지 확장 기법

유창진(Chang-Jin Yoo),김승연(Seung-Yeon Kim),조충호(Choong-Ho Cho),이형우(Hyong-Woo Lee),류승완(Seung-Wan Ryu) 한국정보과학회 2010 정보과학회논문지 : 정보통신 Vol.37 No.4

본 논문에서는 IEEE 802.16j를 기반으로 하는 중계기를 도입한 와이브로 시스템에서 지향성 안테나를 사용한 3섹터 셀룰러 시스템에서 효율적인 기지국 커버리지 확장에 대해 분석하였다. 현재 진행중인 IEEE 802.16j MMR 규격에서는 기지국과 멀티홉 중계기에 전방향성 안테나와 지향성 안테나의 사용을 고려하고 있다. 전방향성 안테나는 전방향(360˚)으로 서비스 제공이 가능하지만 이웃한 기지국과의 신호간섭 때문에 효율이 떨어진다. 그러나 지향성 안테나의 경우는 빔이 방향성을 갖도록 안테나를 배치하여 이웃한 기지국과의 신호간섭을 줄일 수 있어 전방향성 방식보다 효율성이 높다. 그러나 IEEE 802.16j MMR환경에서는 기지국과 멀티홉 중계기가 지향성 안테나를 사용할 경우 채널 재사용 등에 의해 다른 셀에서 쓰이는 동일 채널의 간섭(Co-channel interference) 때문에 지향성 안테나가 갖는 효율성이 달라질 수 있다. 따라서, 본 연구에서는 지향성 NBTC, WBTC 방식의 기지국에 지향성 안테나를 갖는 중계기를 multi-tier로 배치하는 구조를 제안하고, 기지국과 중계기들의 빔의 방향에 따른 동일 채널 간섭을 분석하였다. 또한, 제안하는 멀티홉 중계기가 배치된 NBTC안테나와 WBTC 안테나 방식을 전방향성 안테나를 갖는 중계기가 배치된 방식과 비교 분석하여 멀티홉 중계기의 홉 수가 증가함에 따른 성능 저하 및 셀 커버리지 확장과의 상관관계를 알아보았다. In this paper, We analysis of effective coverage extension for Tri-sector cellular systems using Multi-hop Relay based on IEEE802.16j system. In the proposed international standard of IEEE 802.16j MMR (Mobile Multi-hop Relay) use of the omni-directional antenna, 3-sector and 6-sector antenna is considered to Base Station and Relay Station. Omni-directional antenna service can offer as all directions but a throughput decreases due to the signal interference of near Relay Stations. In the directional antenna, cause of an interference with the base station which it arranges an antenna so that a beam can have the direct and does with neighbor Base Station and Relay Station can be reduced interference, therefore the effective throughput is higher than the omni-directional antenna system. But, In case of Base Station and Relay Station use the directional antenna, the efficiency which the directional antenna has the Co-channel interference due to in the different cell by the channel reuse is decreased. In this study, we propose the structure of arranging the Base Station and Relay Station having the directional antenna in the NBTC , WBTC antenna in a multi-tier. It compared and analyzed with the mode that the multi-hop Relay Station has the omni-directional antenna, Relay Station are used the NBTC antenna and the WBTC antenna system also, We analyze a relation between the performance degradation and the cell coverage extension which it follows because the number of hop in the multi-hop Relay Station.

디지털중계기의 부하경감 및 이득조정기능 분석을 통한 열진공시험결과 성능분석

진병일(Byoung-Il Jin),고현석(Hyun-Seok Ko) 한국항공우주학회 2015 韓國航空宇宙學會誌 Vol.43 No.1

오늘날 위성은 통신, 기상, 해양탐사, 광학, 레이다등 민수분야에서 군사분야까지 폭넓게 적용되어 그 유용성이 점점 더 증가되고 있다. 또한, 부품기술의 발달로 위성 전장품의 기능도 더욱 능동적인 형태로 진화되고 있다. 위성선진국에서는 통신위성의 중계기 효율을 증가시키고, 간섭신호를 제거하여 가입자 서비스 품질을 유지하기 위해서 디지털중계기를 탑재하고 있다. 디지털중계기는 다양한 기능구현을 위해 신호처리용 부품들을 다수 사용한다. 따라서, 기존의 수동형 중계기에 비해 많은 전력을 소모하여 더 높은 발열상태를 유지한다. 본 논문에서는 우주인증모델(EQM)급으로 자체 제작된 디지털중계기 열진공 시험결과의 성능을 분석한다. 열진공시험과정중 디지털중계기의 기능검증을 위해 디지털 이득조정 시험결과를 제시한다. 또한, 열진공 시험결과를 근거로 주요부품의 부하경감(Derating)을 분석하여 디지털중계기 설계의 적절성을 논의한다. Recently, the usage of the satellite is increased more and more in the areas that are communication, weather, marine, optical, radar etc. The functions of the Satellite are evolving from passive transponder to active transponder by the developing of a technology. Advanced countries in satellites install the DCAMP for increase of bandwidth efficiency, improvement of QoS by interference rejection. DCAMP includes many digital components in order to implement functions. Thus, these kinds of active transponders consume much more power compared to passive transponder and then increase the heat. In this paper, we discuss the TVAC test result of DCAMP in EQM(Engineering Qualification Model) level. The paper shows the test results of digital gain control in order to verify DCAMP status under the TVAC test. In addition, the temperature and heat condition of main components from viewpoint of derating will be treated through the official environment test for qualification.

자동화재탐지설비 중계기의 비화재보 대책

공하성 대한안전경영과학회 2016 대한안전경영과학회 학술대회논문집 Vol.2016 No.04

The research on improvement of false alarm from the automatic fire detection system has been continually achieved in the meantime. But the research for the code-transmitter as one of component devices of the automatic fire detection system. In order to improve difficulty of the code-transmitter check-up, introduction for the address type-code-transmitter and the automatic recovery system for check up of the code-transmitter was proposed. In order to prevent against occurrence of noise and signal attenuation, introduction of the optical fiber cables that noise and signal attenuation do not occur and introduction for an optical communication relay that can apply to was proposed respectively.

AF 방식 중계기 네트워크에서의 SC-FDE를 위한 MRC MMSE 등화 기법

원희철(Hui-Chul Won) 한국산업정보학회 2011 한국산업정보학회논문지 Vol.16 No.4

중계기를 활용한 다중 입출력 기술이 차세대 광대역 무선 이동 통신의 유력한 후보로 연구되고 있다. 본 논문에서는 AF (amplify-and-forward) 방식 중계기 네트워크에서 SC-FDE(single carrier-frequency domain equalizer)를 위한 MRC (maximum ratio combining) MMSE(minimum mean-square-error) 등화 기법을 제안한다. 송신국과 수신국 간의 전송 신호와, 중계기를 통한 송신국과 수신국 간의 전송 신호를 MRC 방식으로 합쳐 MMSE 등화 기법을 적용하면 다이버시티 이득과 MMSE 등화 이득을 모두 획득하여 SC-FDE 시스템의 수신 성능을 크게 향상시킬 수 있다. AF 방식 중계기 네트워크에서 SC-FDE를 위한 MRC 계수 및 MMSE 등화 탭의 수식을 정확히 도출하여 제시하고, 실험 결과를 통해 성능 향상을 확인한다. Relay-assisted multiple input multiple output (MIIMO) technique has become a promising candidate for next generation broadband wireless communications. In this paper, we propose maximum ratio combining (MRC) minimum mean-square-error (MMSE) equalization for single carrier-frequency domain equalizer (SC-FDE) in amplify-and-forward (AF) relaying networks. The performance of SC-FDE system can be improved considerably by achieving both the diversity gain and the MMSE equalization gain when the signals from source-destination (S->D) and source-relay-destination (S->R->D) are combined and equalized by means of the MMSE criteria. We find the weighting coefficients of MRC combining and the tap coefficients of MMSE equalizer for SC-FDE in AF relaying networks. Simulation results show that the proposed relay-based system considerably outperforms the conventional SC-FDE system.

광대역 무선 이동 통신을 위한 채널 선택적 릴레이 기반 전송 시스템

원희철(Hui-Chul Won) 한국산업정보학회 2009 한국산업정보학회논문지 Vol.14 No.4

초고속 접속을 위한 차세대 광대역 무선 이동 통신 기술의 하나로서, 중계기를 활용한 다중 입출력 기술이 유력하게 연구되고 있다. 본 논문에서는 채널 선택적 중계기 기반의 다중 입출력 전송 시스템을 제안한다. 중계기와 단말기 사이의 채널 상태에 따라 선택적으로 부 채널을 사용함으로써 수신 성능을 크게 향상시킬 수 있다. 실험 결과를 통해, 제안된 중계기 기반 시스템의 성능이 기존의 시스템 성능보다 우수한 특성을 나타냄을 확인하였다. Relay-assisted multi-input multi-output (MIMO) technique has become a promising candidate for next generation broadband wireless communications for high speed access. In this paper, we propose channel selective relay-based MIMO transmission system. The performance of relay-based system can be improved by using the subcarriers selectively based on the channel condition between relay and mobile station. Simulation results show that the proposed relay-based system considerably outperforms the conventional relay-based system.

재생 OFDMA 중계 네트워크에서의 공평한 중계기 선택

정하린(Harin Jeong),김진수(Jinsu Kim),이재홍(Jae Hong Lee) 대한전자공학회 2009 電子工學會論文誌-TC (Telecommunications) Vol.46 No.2

본 논문은 공평성 제한(fairness constraint)이 존재하는 재생(regenerative) 직교 주파수 분할 다중 접속 (OFDMA: Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 중계 네트워크(relay network)에서 새로운 적응 중계기 선택(adaptive relay selection) 기법을 제안한다. 제안된 기법에서  개의 중계기 중 시스템 용량(system capacity)을 최대화하는  개의 중계기를 선택한다. 선택된 중계기 사이에서는 공평성 제한을 만족하면서 시스템 성능 열화(system performance degradation)를 최소화 하도록 부반송파를 재할당(subcarrier reallocation)한다. 그런 다음 보다 향상된 성능을 얻기 위해 워터필링(water-filling) 방법을 통한 적응적 전력할당이 이루어진다. 시스템 용량과 공평성 사이의 트레이드오프(trade-off) 관계를 이용하여 제안된 기법의 개선 방법 또한 연구되었다. This paper presents a new adaptive relay selection scheme for a regenerative orthogonal frequency division multiplexing access(OFDMA) relay network with fairness constrains. In the proposed scheme, we select the best M relays out of a set of K potential relays to maximize system capacity. Among these selected relays, subcarriers are reallocated to satisfy fairness constraints as well as to minimize the degradation of the system performance. Afterwards, power allocation is performed for each subcarrier based on the water-filling method to enhance the performance improvement. By using the trade-off relationship between the system capacity and the fairness, the modified version of proposed scheme is also investigated.

중계기를 이용한 TOA 및 TDOA 기반의 위치추정 기법

전슬비,황석승 한국전자통신학회 2022 한국전자통신학회 논문지 Vol.17 No.4

무인화 기술의 획기적인 발달로 인해, 사용자 또는 객체의 위치를 정확히 추정하는 위치추정기술(Location Detection Technology : LDT)이 매우 중요하게 부각되고 있다. 대표적인 위치추정기술로 도달시간을 측정하여 위치를 계산하는 TOA(: Time of Arrival)와 신호의 도달 시간차를 이용하여 위치를 계산하는 TDOA(: Time Difference of Arrival) 방식이 있다. 이들 기술은 3개 이상의 기지국들로부터 수신된 신호들을 기반으로 TOA의 경우에는 원을 TDOA의 경우에는 쌍곡선을 그려 교점을 계산해 위치를 추정하는 기술이다. 도심의 경우 전파 음영지역이 많이 발생하는데, 이 문제점을 개선하기 위해 많은 중계기들이 설치되어 있다. 이러한 중계기를 거쳐서 수신되는 신호를 기반으로 단말기의 오차를 추정할 시 심각한 오차가 발생하게 된다. 본 논문은 중계기를 거쳐 수신된 신호를 이용하여, 위치를 정확하게 추정할 수 있는 기술을 제안한다. 제안된 기술은 한 개의 중계기와 두 개의 기지국으로부터 수신된 신호를 기반으로 TOA 및 TDOA 기법을 이용하여 단말기의 위치를 추정한다. 컴퓨터 시뮬레이션을 통해, 제안된 중계기를 고려한 위치추정 기술의 성능을 확인한다.