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고전송율 위성통신을 위한 FTN 신호 복호 기법 연구
A Study on FTN Decoding Method for High Throughput Satellite Communication 원문보기

한국항해항만학회지 = Journal of navigation and port research, v.38 no.3, 2014년, pp.211 - 216  

권해찬 (한국해양대학교) ,  정지원 (한국해양대학교)

초록
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본 논문에서는 위성을 이용한 선박등의 이동중인 물체에 대해 광대역 서비스를 제공하기 위해 고전송율 전송 기법에 대해 연구하였다. 현재 위성 방송의 표준안은 DVB-S3에 근거를 두고 있으며, 항해 통신 등의 무선 장치를 이용하여 위성을 이용한 통신 서비스를 하기 위해서는 DVB-S3의 표준안에 근거를 두고 있다. 따라서 본 논문에서는 DVB-S3에서 제시되고 있는 반복 부호 알고리즘인 LDPC부호에 대해 8-PSK 변조 방식을 적용하고 전송률을 증가시키기 위해 FTN기법을 적용한 뒤, FTN으로 인해 열화된 성능을 반복 복호 기법을 통하여 성능을 향상시키는 방법에 대해 제시한다. 반복 복호 기법은 복호기의 출력값을 경판정하여 수신신호에 대한 새로운 LLR값을 다시 계산한뒤 반복 복호를 함으로써 성능을 향상시키는 방식이다. 본 논문에서는 FTN기법과 8-PSK, 1+7PSK 변조방식이 적용된 DVB-S2 시스템에 BICM-ID기법을 적용하여 가우시안 채널에서 성능 향상을 확인 하였다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this paper, high throughput method is studied to provide floating objects with broadband service as ship by using satellite. In recent, satellite broadcastings standard is based on DVB-S3 for communication service using wireless device on navigation communication by satellite. LDPC codes are iter...

주제어

#위성통신   #항해 통신   #반복복호   #8-PSK 변조   #경판정  

AI 본문요약
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* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • FTN기법 적용으로 인해 ISI 가 발생하여 성능열화가 나타나므로 이에 대한 대처기법으로 본 논문에서는 BICM- ID(Bit Interleaved coded modulation) 기법을 이용하여 FTN신호에 적용시키는 방식을 제안한다. 본 논문에서는 DVB-S3에서 제안되고 있는 8PSK와 1+7PSK 방식에 중점을 두어 성능 분석을 하였다.
  • FTN기법 적용으로 인해 ISI 가 발생하여 성능열화가 나타나므로 이에 대한 대처기법으로 본 논문에서는 BICM- ID(Bit Interleaved coded modulation) 기법을 이용하여 FTN신호에 적용시키는 방식을 제안한다. 본 논문에서는 DVB-S3에서 제안되고 있는 8PSK와 1+7PSK 방식에 중점을 두어 성능 분석을 하였다.
  • 변조기에서는 이 신호들을 I,Q의 신호로 만들고, 이 신호를 Nyquist이론보다 빠르게 전송하기 위해 SRRC Filter를 사용하는 FTN 기법을 적용하여 채널을 통과 시킨뒤, 복조기에서 I, Q의 신호들을 이용하여 비트로 나누어 반복 복호기의 입력값으로 사용하여 복호한다. 본 논문에서는, 전송률을 증가시키기 위한 FTN 기법과 복호기의 출력값을 경판정 한뒤 새로운 LLR값을 계산하는 반복 복호 방식을 제안한다. 다음 각 절에서는 Fig.
  • 위성을 이용한 이동중인 선박간의 쌍방향 통신, 즉, 무선 인터넷과의 융합, 선박과 같은 이동체에 대한 위성방송 및 인터넷 통신을 하기 위해 고전송율을 가지는 위성 통신이 요구되며, DVB-S3에서 제안되고 있는 고전송율 기법으로 성능향상을 위해 고차변조 방식을 적용하고 기존의 Nyquist 속도보다 빠르게 신호를 전송하는 FTN 복호 방식에 대해 연구하였다. 고차변조 방식으로는 DVB-S3에서 제시되고 있는 8PSK와 1+7PSK 변조방식을 적용하였으며, 채널 오류를 정정하기 위한 LDPC 부호화 기법등을 FTN 전송 기법의 적용으로 인한 간섭등을 극복하기 위해 BICM-ID 기법을 적용시켰다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
고전송율 전송 기법을 연구한 이유는 무엇인가? 본 논문에서는 위성을 이용한 선박등의 이동중인 물체에 대해 광대역 서비스를 제공하기 위해 고전송율 전송 기법에 대해 연구하였다. 현재 위성 방송의 표준안은 DVB-S3에 근거를 두고 있으며, 항해 통신 등의 무선 장치를 이용하여 위성을 이용한 통신 서비스를 하기 위해서는 DVB-S3의 표준안에 근거를 두고 있다.
차세대 위성통신의 품질을 보장하기위해 무엇을 이용 하는가? 차세대 위성통신은 소형 이동형 지상파 방송 및 고정형 지상파 방송과 위성과의 융합에 관한 연구가 활발히 진행 중에 있으며, 특히 위성을 이용한 이동 중인 선박간의 쌍방향 통신, 즉, 무선 인터넷과의 융합, 선박과 같은 이동체에 대한 위성방송 및 인터넷 통신을 하기 위한 연구가 제안되고 있다. 이러한 멀티미디어 통신을 위해서는 고전송율을 가지는 위성 통신이 요구되는데, 최근의 통신 방식은 고속으로 전송하기 위해 기존의 전력 제어(power control) 보다는 적응형 변조 코딩(AMC, Adaptive Modulation and Coding)을 이용하여 품질을 보장하고 있으며, 이는 변조 방식을 기존의 QPSK 방식에서 8PSK, 16-QAM, 16-APSK 방식 등으로 확장하면서 채널 상태에 따라 각 변조 방식과 부호율과 조합을 이루면서 전송한다.
고차변조 방식을 이용하는 것 보다 대두받고 있는 방안은 무엇인가? 이러한 가운데 고차변조 방식을 이용하여 전송률을 증가시키는 방안 보다 FTN(Faster Than Nyquist) 방식을 이용하여 전송률을 높이는 방안 들이 대두되고 있다. 데이터 전송률에 대한 요구는 계속 늘어나고 있는 반면, 대역폭이 제한적이기 때문에 FTN 전송기법은 유용한 방법이라 할 수 있다Prlja(2012)Dasalukunte(2010).
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참고문헌 (6)

  1. Dasalukunte, D. and Rusek, F. and Owall, V.(2010), "An iterative decoder for multicarrier faster-than-Nyquist signaling systems," in Proc. IEEE ICC, , pp. 1-5. 

  2. Lee, I. and Chang, D. and Oh, D.(2006) "Multi-Level Modulation LDPC Decoding Algorithm for New Generation DVB-S2 System", in Proc. 24th AIAA International Communications Satellite Systems Conference. 

  3. Mackay, D. J. C. and Neal, R. M.(1996), "Near Shannon Limit Performance of Low-Density Parity-Check Codes," Electron. Letter, Vol. 32, pp. 1645-1646. 

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  4. Prlja, A. and Anderson, J. B. (2012) ''Reduced-complexity receivers for strongly narrowband intersymbol interference introduced by faster-than-Nyquist signaling,'' IEEE Trans. Commun., Vol. 60, No. 9, pp. 2591-2601. 

    상세보기 crossref

  5. Xiaodong Li, and James A. and Ritcey(1997), "Bit-Interleaved Coded Modulation With Iterative Decoding." IEEE communications letters, Vol. 1, No. 6. 

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  6. Xiaodong Li and Aik Chindapol(2002), "Bit-Interleaved Coded Modulation With Iterative Decoding and 8PSK Signaling", IEEE Transactions on communications, Vol. 50, No. 8, pp. 1250-1257. 

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