본 절은 1절에서 제시된 수학적 모델을 바탕으로 제안한 FMLA 안테나 기반 OCAE 알고리즘의 낮은 복잡도를 보이기 위한 컴퓨터 시뮬레이션 결과를 보인다.
또한 가정한 시나리오를 바탕으로 도출된 시뮬레이션 결과에 대한 비교 분석을 제 공한다. 시뮬레이션을 위해 도래각 추정을 위한 각 알고리즘의 매개변수를 고려하 였으며 계산복잡도 비교를 위해 FMLA 안테나 기반 FCAE 알고리즘과 MUSIC 알 고리즘을 비교군으로 선택하였다.
1. 신호 개수와 안테나 개수가 고려된 시나리오
FMLA 안테나 기반 OCAE 알고리즘과 FMLA 안테나 기반 FCAE 알고리즘 및 MUSIC 알고리즘의 덧셈/뺄셈, 곱셈/나눗셈에 대한 계산복잡도 비교를 위한 매개 변수는 Table 6.4에 요약되어 있다. 시뮬레이션을 위해 신호의 수와 안테나 요소 의 수가 증가하는 시나리오를 가정하였고, 신호의 개수는 1개부터 12개까지 증 가하며, 안테나 요소의 개수는 16개부터 32개까지 증가한다. 또한 총 4개의 신호 그룹이 존재하며, 하나의 신호 그룹에는 총 3개의 신호가 존재한다고 가정하였 다. 즉, 신호의 개수가 1~3개인 경우 1개의 도래각 그룹이 존재하며, 신호의 개 수가 4~6개인 경우 2개의 도래각 그룹이 존재하며, 신호의 개수가 7~9개인 경우 3개의 도래각 그룹이 존재하며, 신호의 개수가 10~12개인 경우 4개의 도래각 그 룹이 존재한다.
Index Value
16 to 32
8
Size of ×
Size of ×
Size of ×
1024
1 to 12
Total number of 4
FMLA antenna based OCAE algorithm
180
1
30
0.01
FMLA antenna based FCAE algorithm
180
1
30
0.01
MUSIC
180
0.01
Table 6.4 Simulation parameters of each algorithm for comparison of computational complexity
2. 신호 개수 및 안테나 개수에 따른 계산복잡도 시뮬레이션 결과 및 분석
Figure 6.2와 Figure 6.3은 FMLA 안테나 기반 OCAE 알고리즘과 FMLA 안테나 기반 FCAE 알고리즘, FMLA 안테나 기반 OCAE 알고리즘과 MUSIC 알고리즘의 덧셈/뺄셈에 대한 계산복잡도 비교 시뮬레이션 결과를 나타낸다. 시뮬레이션 결 과로부터 모든 경우에 대해 제안한 FMLA 안테나 기반 OCAE 알고리즘이 더 낮 은 복잡도를 보이는 것을 확인할 수 있다. Figure 6.4와 Figure 6.5는 FMLA 안테 나 기반 OCAE 알고리즘과 FMLA 안테나 기반 FCAE 알고리즘, FMLA 안테나 기반 OCAE 알고리즘과 MUSIC 알고리즘의 곱셈/나눗셈에 대한 계산복잡도 비교 시뮬레이션 결과를 나타낸다. 덧셈/뺄셈의 계산복잡도 결과와 마찬가지로 곱셈/
나눗셈 결과에서도 모든 경우에 대해 FMLA 안테나 기반 OCAE 알고리즘이 더 낮은 복잡도를 보이는 것을 확인할 수 있다. Figure 6.2 ~ Figure 6.5의 시뮬레이 션 결과를 통해 Bemaspace MUSIC 알고리즘에 적용되는 빔공간 변환 행렬을 최 적화한다면 계산복잡도를 줄일 수 있다는 것을 확인하였다.
Figure 6.2 Comparison of addition/subtraction computational complexities of the FMLA antenna based OCAE algorithm and FCAE algorithm, according to the number of antenna and the number of signal
Figure 6.3 Comparison of addition/subtraction computational complexities of the FMLA antenna based OCAE algorithm, MUSIC algorithm, according to the number of antenna and the number of signal
Figure 6.4 Comparison of multiplication/division computational
Figure 6.5 Comparison of multiplication/division computational complexities of the FMLA antenna based OCAE algorithm, MUSIC algorithm, according to the number of antenna and the number of signal