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We investigate BER performance according to the order of spatial and frequency diversity combining in uplink SC-FDMA of SIMO systems. It is found that frequency diversity combining (FDC) after spatial diversity combining (SDC) is better than the reverse order combing in all SNR (Signal to Noise Ratio) range. Also, it is shown that FDC after SDC requires less computational complexity than the reverse order combining. ※ 본 연구는 2014년도 정부(교육부)의 재원으로 한국연구재단의 기초연구사업 지원을 받아 수행된 것임 (2012R1A1A4A01015628) ※ 본 논문은 교육부 및 한국연구재단의 BK21 플러스 사업 (ICT기반 스마트기기 창의인재양성 사업팀)으로 지원된 연구임 (관리번호 214C000066) First Author : Yeungnam University Dept. of Information Communications Engineering, jinh37@ynu.ac.kr, 학생회원 ° Corresponding Author : Yeungnam University Dept. of Information Communications Engineering, gonew@ynu.ac.kr, 종신회원 논문번호:KICS2014-11-460, Received November 17, 2014; Revised January 28, 2015; Accepted March 9, 2015 I. 서 론 다중 수신안테나 시스템에 접목된 SC-FDMA (Single Carrier Frequency Division Multiplexing Access)는 수신안테나에 의한 공간 다이버시티 이득 과 DFT, IDFT 연산에 의한 주파수 다이버시티 이득 을 가진다 . MIMO (Multiple Input Multiple Output) 환경에서주파수 다이버시티를 활용하여 성능 을 분석한 연구가 있었으며 , 특히, 신호의 성능을 향 상시키기 위해 두 개 이상의 다이버시티 이득을 활용 한 연구들이 진행되어 왔다 . 참고문헌 [5]에서는 단계별 시스템의 공간 다이버 시티 컴바이닝 (Spatial Diversity Combining: SDC) 연산과 주파수 다이버시티 컴바이닝 (Frequency Diversity Combining: FDC) 연산에 각각 MRC 논문 / 상향링크 SIMO 시스템에서 공간 및 주파수 다이버시티 컴바이닝 순서에 따른 SC-FDMA 성능 분석 433 그림 1. 공간 다이버시티 컴바이닝과 주파수 다이버시티 컴바이닝이 존재할 때, 수신기 구조 Fig. 1. Receiver structure using spatial diversity combining and frequency diversity combining 그림 2. FDC 후 SDC를 수행한 수신기 구조 Fig. 2. Receiver structure performing SDC after FDC (Maximal Ratio Combining)와 MMSE (Minimum Mean Square Error)를 적용했을 때 최대의 성능을 가 지는 것을 확인했으며, 수신안테나 개수가 대략 6개 이상이면, 모든 SNR 영역에서 FDC 연산을 ZF (Zero Forcing)으로 했을 때의 성능이 MMSE로 했을 때의 성능을 대체할 수 있음을 분석하였다. 하지만, 다중 다이버시티 컴바이닝이 존재하는 환경에서 SDC와 FDC의 순서에 따른 시스템의 BER 성능을 분석하고 있지 않다. 즉, SDC 선행 후 FDC 수행 시스템 에 적 용한 다이버시티 컴바이닝 순서가 BER 성능을 향상 시키기 위한 가장 최적의 방법인지 확신할 수 없다. 그렇기 때문에 참고문헌 [5]와 동일한 환경에서 시스 템의 다이버시티 컴바이닝 순서에 따른 성능도 함께 분석하여 어떤 다이버시티 컴바이닝 순서를 가지는 시스템이 가장 최고의 성능을 가지는지 확인해볼 필 요가 있다. 본 논문에서는 상향링크 SIMO (Single Input Multiple Output) 시스템에서 공간 다이버시티 이득과 주파수 다이버시티 이득이 동시에 존재할 때, 다이버 시티 컴바이닝 순서가 SDC 선행 후 FDC 수행 시스 템 의 다이버시티 컴바이닝 순서와 반대인 시스템의 신호 처리 과정을 수식화하고, 계산량을 최소로 하면 서 성능을 최대로 하는 다이버시티 컴바이닝 순서는 SDC 선행 후 FDC 수행 시스템의 다이버시티 컴바 이닝 순서임을 결과로 도출한다. 본 논문의 구성은 다음과 같다. II절에서는 SDC 선행 후 FDC 수행 시스템 에서 다이버시티 컴바이 닝 순서를 바꾼 시스템의 신호 모형화를 반영한다. III 절에서는 시스템 모형화 결과와 BER 실험결과를 통 해 다이버시티 컴바이닝 순서에 따른 BER 성능을 분 석하고, SDC 선행 후 FDC 수행 시스템 의 다이버시 티 컴바이닝 순서가 BER 성능을 최대화하는 다이버 시티 컴바이닝 순서임을 확인한다. II. FDC를 선행하고 SDC를 수행하는 단계별 시스템 모형화 참고문헌 [5]에서는 단계별 시스템의 다이버시티 컴바이닝을 그림 1과 같이 SDC, FDC 순으로 가정하 고 시스템 모형화를 수행하였다. 본 논문에서는 단계 별 시스템의 다이버시티 컴바이닝 순서에 따른 성능 비교를 하기 위해서 먼저, 다이버시티 컴바이닝 순서 를 그림 1의 다이버시티 컴바이닝 순서와 반대인 그 림 2와 같이 설정하고 시스템을 모형화한다. 본 논문 에서 그림 1과 같이 SDC 선행 후 FDC 수행 시스템 을 S/F 시스템으로 표기하고, 그림 2와 같은 FDC 선 The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences '15-03 Vol.40 No.03 434   

We investigate BER (Bit Error Ratio) performance according to the gain of spatial and frequency diversities in uplink SC-FDMA of SIMO (Single Input Multiple Output) systems. The main results of the analysis in this paper are as follows. First, we prove that performance of integrated system for considering spatial and frequency 논문 14-39A-09-07 The Journal of Korea Information and Communications Society '14-09 Vol.39A No.09 http://dx.doi.org/10.7840/kics.2014.39A.9.535 535 ※ 본 연구는 2014년도 정부(교육과학기술부)의 재원으로 한국연구재단의 지원을 받아 수행되었습니다. (2012R1A1A4A01015628) ※ 본 논문은 교육부 및 한국연구재단의 BK21 플러스 사업 (ICT기반 스마트기기 창의인재양성 사업팀)의 지원을 받아 수행되었습니다. (22A20130012814) First Author : Yeungnam University Dept. of Information Communications Engineering, jinh37@ynu.ac.kr, 학생회원 ° Corresponding Author : Yeungnam University Dept. of Information Communications Engineering, gonew@ynu.ac.kr, 종신회원 논문번호:KICS2014-06-237, Received June 13, 2014; Revised August 4, 2014; Accepted August 27, 2014 The Journal of Korea Information and Communications Society '14-09 Vol.39A No.09 536 diversity combining in parallel is equivalent with the performance of sequential system for performing diversity combining in sequence. By signal modeling, it is demonstrated that the performances of both systems are the same when the frequency diversity combining technique of the sequential system is equal to diversity combining technique of the integrated system, and spatial diversity combining technique of the sequential system is performed as MRC in advance of frequency diversity combining. Secondly, it is found that effect on the BER performance is different according to the gain of spatial and frequency diversities, respectively. The frequency diversity gain increases by increasing the number of subcarrier. It might affect the performance improvement of high SNR(Signal to Noise Ratio) while it maintains gap between performances of ZF(Zero Forcing) and MMSE(Minimum Mean Square Error) in frequency diversity combining schemes. Also, spatial diversity gain increases as the number of receiving antennas increases. It means that it can reduce performance gap between ZF and MMSE in frequency diversity combining schemes by increasing the number of receiving antennas. In addition, it might affect the performance improvement of the whole SNR. Finally, through the analysis of performance according to the spatial diversity gain, the performance of ZF in frequency diversity combining is equal to the MMSE if the number of receiving antennas is 6 or more.

In this paper, we investigate channel capacity of two kinds of uplink OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access) schemes, i.e. ZCZ (Zero Correlation Zone) code time-spread OFDMA and sparse SC-FDMA 논문 14-39A-05-07 The Journal of Korea Information and Communications Society '14-05 Vol.39A No.05 http://dx.doi.org/10.7840/kics.2014.39A.5.258 258 ※ 본 연구는 2012년도 정부(교육과학기술부)의 재원으로 한국연구재단의 지원을 받아 수행되었습니다.(2012R1A1A4A01015628) First Author : Yeungnam University Dept. of Information Communications Engineering, jinh37@ynu.ac.kr, 학생회원 ° Corresponding Author : Yeungnam University Dept. of Information Communications Engineering, gonew@ynu.ac.kr, 종신회원 * 영남대학교 정보통신공학과 무선통신실험실 , hishope21@ynu.ac.kr, 정회원 논문번호:KICS2014-03-077, Received March 5, 2014; Revised April 30, 2014; Accepted April 30, 2014 논문 / 사용자간 동기오차와 증폭기의 비선형 왜곡을 동시에 고려한 두 상향링크 OFDMA 기법의 채널용량 비교 분석 259 (Single Carrier Frequency Division Mmultiple Access) robust to access timing offset (TO) among multiple users. In order to reflect the practical condition, we consider not only access TO among multiple users but also peak to average power ratio (PAPR) which is one of hot issues of uplink OFDMA. In the case with access TO among multiple users, the amplified signal of users by power control might affect a severe interference to signals of other users. Meanwhile, amplified signal by considering distance between user and base station might be distorted due to the limit of amplifier and thus the performance might degrade. In order to achieve the maximum channel capacity, we investigate the combinations of transmit power so called ASF (adaptive scaling factor) by numerical simulations. We check that the channel capacity of the case with ASF increases compared to the case with considering only distance i.e. ASF=1. From the simulation results, In the case of high signal to noise ratio (SNR), ZCZ code time-spread OFDMA achieves higher channel capacity compared to sparse block SC-FDMA. On the other hand, in the case of low SNR, the sparse block SC-FDMA achieves better performance compared to ZCZ time-spread OFDMA.