이동통신공학[1주차] - Power Efficiency

* 본 포스트는 K-MOOC 온라인 강좌에서 고려대학교 고영채 교수님의 강좌인 이동통신공학을 듣고 정리한 내용입니다. 자세한 내용들은 해당 강좌를 참고해주시고, 저작권에 문제가 된다면 말씀해주세요. 바로 글을 내리도록 하겠습니다.

http://www.kmooc.kr/courses/course-v1:KoreaUnivK+ku_eng_001+2020_A07/about 

 

Power Efficiency

주어진 전력에서 얼마나 효율적인 통신을 할 수 있을까?

즉, BER(Bit Error Rate) 또는 SER(Symbol Error Rate)라 하는 성능적인 측면에서 어떤 주어진 전력을 가지고 어떠한 통신을 하는 것이 더 효율적인가를 나타내는 지표

 

안테나 종류

Isotropic : 마치 구처럼 모든 방향으로 방사

omni-directional : 본인 위치를 통해 평면의 360도로 커버하고 그 아래로까지 전달

Directional : 어떤 특정한 방향성으로만 전달

 

Omni-directional 안테나에 쓰인 파워를 directional 안테나에서 사용하는 각도만큼, 각도의 배수만큼, 파워를 증가시킬 수 있음.

 

Path-loss : 경로 감쇄, 거리에 따른 파워의 감소

Free space에서 송신 전력과 거리간의 관계는 아래 식과 같음

 

SNR(Signal-to-Noise Ratio)

SNR : 수신된 신호 전력과 잡음 전력의 비율

bit의 error에 대한 쉬운 예시.

내가 얼마만큼 목소리를 크게 냈는가(신호의 세기, 송신 파워)와 주변 사람들의 목소리(Noise)의 비율에 따라 달라짐

 

BPSK의 Bit Error Rate, 즉  bit가 얼마나 오류가 날 것인가를 확률적으로 계산해보면 아래 수식과 같으며, SNR에 대한 BER을 그래프로 그려보면 아래 그림과 같음, 여기서 γ(gamma)를 SNR이라고 함

BPSK BER v/s SNR

 

M-ary QAM에서의 Symbol Error Rate