송·수신기 하드웨어 손상에 강인한 하향링크 비-직교 다중접속기술 기반 음파통신 테스트베드: 시스템 설계 및 실험 결과 (Acoustic Communication Testbed for Downlink NOMA Transmission with Transceiver Hardware Impairments : System Design and Experimental Results)

서지정보

· 발행기관 : 한국통신학회
· 수록지 정보 : 한국통신학회논문지 / 48권 / 7호 / 782 ~ 794페이지
· 저자명 : 김선민, 성재협, 박주하, 함형빈, 신원재

초록

음파통신은 스피커와 마이크와 같은 간단한 송·수신 장치만으로 통신이 가능하여, 스마트폰 등 여러 매체를 활용한 근거리 통신기술로 많이 활용되고 있다. 최근, 다양한 분야에서 음파통신 시스템의 수요 증가와 함께 통신을수행해야 하는 단말의 개수가 기하급수적으로 늘어나고 있다. 이러한 배경에서 다수의 사용자에게 직교 다중접속기술(Orthogonal Multiple Access, OMA)을 사용할 경우 자원을 나눠 할당하는 것에 대한 한계가 있어 자원 효율성에 대한 문제가 발생한다. 이를 극복하기 위해 높은 자원 효율성을 기반으로 다수의 사용자에게 저 지연 서비스를 제공할 수 있는 비-직교 다중접속기술(Non-Orthogonal Multiple Access, NOMA)을 음파통신 시스템에 접목하기 위한 연구가 활발하게 이루어지고 있지만, 비-직교 다중접속기술 기반 음파통신 테스트베드 사례는 제시되지않았다. 본 논문에서는 비-직교 다중접속기술 기반 음파통신 시스템 모델을 제안하고 구축한 테스트베드 환경에서발생하는 가청주파수 잡음과 하드웨어 손상을 분석한 뒤, 개선하여 자원 효율적인 비-직교 다중접속기술 기반 음파통신 시스템을 구현한다. 최종적으로 구현한 기술이 직교 다중접속기술 기반 음파통신 시스템보다 자원 효율성및 신뢰성 측면에서 우수한 성능을 보임을 검증한다.

영어초록

Acoustic communication has been widely used in short-range communication technologies, such as smartphones, due to its simplicity in using transmitting and receiving devices like speakers and microphones.
In recent years, the number of terminals that need to perform communication has increased dramatically along with the increase in demand for acoustic communication systems in various fields. Against this background, when using Orthogonal Multiple Access (OMA) for multiple users, there is a fundamental limit to dividing and allocating resource, which leads to resource efficiency problems. To overcome this problems, extensive research have been conducted to apply Non-Orthogonal Multiple Access (NOMA), which provides high resource efficiency and low latency service to multiple users, to acoustic communication system. However, to the best of our knowledge, there is no prior work on testbed for NOMA-based acoustic communication systems. In this paper, we put forth NOMA-based acoustic communication system model and implement a resource efficient NOMA-based acoustic communication system by analyzing audible frequency noise and hardware impairments that occur in the testbed environment. Finally, we verify that the implemented technology performs better in terms of resource efficiency and reliability than the OMA-based acoustic communication system.

참고자료

· 없음