• 제목/요약/키워드: 공간다중화 MIMO

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협력 기지국을 가진 2-셀 다중 안테나 환경에서 공간적 다중화 이득 분석 (Analysis of Spatial Multiplexing Gain in a Two-cell MIMO Environment with Coordinated Base Stations)

  • 김재신
    • 한국통신학회논문지
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    • 제37권5C호
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    • pp.376-383
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    • 2012
  • 본 논문은 상호 간 간섭을 주는 두 개의 다중입력 다중출력 간섭 브로드캐스트 채널 (MIMO-IBC: Multiple input multiple output-interfering broadcast channel)에서 공통된 잡음 없는 백본(backbone)망을 통해 두 기지국이 상호간의 사용자 데이터를 공유할 수 있을 때의 공간적 다중화 이득 (SMG: Spatial multiplexing gain)의 일반적인 공식을 유도하였다. 본 MIMO-IBC 모델은 다중안테나를 갖는 두 개의 기지국과 각각 다수의 다중안테나 사용자가 있고, 모두 고정된 채널을 통해 독립적인 메시지를 송신한다고 가정한다. 최종 유도된 결과로부터 다양한 상황의 안테나 분포뿐 만 아니라 기지국 협력 유무에 따른 공간적 다중화 이득의 변화를 정량적으로 관찰할 수 있다. 그리고 사용자들 사이에 완전한 협력이 되는 상황과 본 MIMO-IBC 모델에서의 유도된 SMG 결과를 비교하였다.

MB-OFDM UWB 시스템에서 공간 다중화 MIMO 수신기의 성능 분석 (Performance Analysis for Spatial Multiplexing MIMO in MB-OFDM UWB Receivers)

  • 서정원;권양수;김석현;정재학
    • 한국통신학회논문지
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    • 제33권2A호
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    • pp.121-129
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    • 2008
  • 본 논문은 ECMA(European Computer Manufacturers Association)의 표준인 MB-OFDM (MultiBand-Orthogonal Frequency Division Multiplexing) UWB(Ultra Wide-Band) 시스템에서 SISO(Single Input Single Output) 성능을 유지하면서 데이터 전송률을 2배로 올리기 위한 공간 다중화 MIMO(Multiple Input Multiple Output) 수신기 구조의 성능을 비교, 분석하였다. 이를 위해 송신단은2개의 안테나를 가지는 수평 부호화 방식과 대각 부호화 방식을 사용하였으며 수신단은 2, 3개 안테나에 대한 다양한 공간다중화 수신기 방식을 고려하였다. 다양한 공간 다중화 수신단 구조의 연산 복잡도 비교와 전산 모의 실험을 통해 $2{\times}2$ 구조의 MML 방법 또는 $\2{times}3$ 구조의 ZF 방법이 SISO 성능을 열화시키지 않고 전송률을 높이는 MIMO MB-OFDM의 간단한 수신단 구조임을 확인하였다.

이중 교신 위성 시스템의 MIMO 공동 복조의 적용성에 대한 연구 (Study on the applicability of MIMO Joint Decoding to Dual-Contact Satellite Systems)

  • 박홍원;김환우
    • 한국항공우주학회지
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    • 제46권10호
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    • pp.856-867
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    • 2018
  • 본 논문에서는 X-밴드 대역의 하향 링크 시스템을 사용하는 2기의 저궤도 위성이 지상국으로 각각의 영상 데이터를 동시에 전송하는 이중 교신 위성 시스템 상황에서 공간 다중화 MIMO 기법의 적용 가능성을 제안한다. 2기의 위성이 2기의 지상국 안테나의 지향각 내에 위치하면서 각각의 영상 데이터를 동시에 지상국 안테나로 송신하는 경우 각각의 위성은 상대 안테나 이득에 따라 위성 상호 간 간섭으로 작용하며, 이는 추가적인 간섭 완화 조치 없이는 성능 저하를 초래할 수 있다. 이러한 성능 열화를 완화시키고자 공동 복조를 위해 공간 다중화 MIMO 기법을 적용하였다. 특히 지상 안테나에서 두 위성 간의 각도 차이에 의해 결정되는 상대 안테나 이득은 이중 교신 위성 시스템을 모델링하는데 있어서 중요한 역할을 한다. 안테나 이득의 수학적 모델로부터 계산된 안테나 이득을 포함한 MIMO 채널의 조건수 분석을 이용하였다. 모의실험 결과를 통해 ZF-SIC, MMSE-SIC 및 ML과 같은 다양한 검출 기법을 이용한 공간 다중화 MIMO 기법을 이중 교신 위성 시나리오에 적용할 수 있음을 제시하였다.

ML검출 기반 공간다중화 MIMO 시스템의 UEP 프리코더 선정기술 (UEP Precoder Selection Technique for ML Detected SM MIMO Systems)

  • 박재영;김재권
    • 한국통신학회논문지
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    • 제42권4호
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    • pp.747-749
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    • 2017
  • 본 논문에서는 maximum-likelihood (ML) 신호검출을 사용하는 공간다중화 multiple-input multiple-output (MIMO) 시스템을 위한 새로운 unequal error protection (UEP) 프리코더 선정기술을 제안한다. 기존 프리코더 선정기술들은 UEP를 고려하지 않고 설계되었으나, 제안된 기술은 다중안테나 UEP를 고려한다. 모의실험을 통해 제안된 기술의 적용에 따른 향상된 다중안테나 UEP 성능을 확인한다.

공간다중화 MIMO 시스템을 위한 높은 신뢰도의 연판정 값 발생방법 (A Novel Soft Output Generation Method for Spatially Multiplexed MIMO Systems)

  • 허훈;우현명;방승재;박윤옥;김재권
    • 한국통신학회논문지
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    • 제33권4A호
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    • pp.394-402
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    • 2008
  • 본 논문에서는 공간다중화 방식을 사용하는 다중 안테나 시스템의 수신부를 위한 연판정 값 발생방식을 제안한다. 공간 다중화 MIMO 시스템의 수신기술의 복잡도는 일반적으로 생성하는 후보벡터의 수에 비례하여 증가한다. 모든 송신 가능한 벡터를 후보벡터로 하는 ML 신호검출 기법은 신뢰도가 높은 연판정 값을 발생하여 우수한 성능을 달성하나 연산복잡도가 매우 높다. 반면 적은 수의 후보벡터를 발생하여 낮은 복잡도를 갖는 검출기법은 연판정 값의 신뢰도가 저하되는 단점을 갖는다. 본 논문에서는 적은 수의 후보벡터만 가용할 때, 연판정 값의 신뢰도를 향상시키는 방법을 제안한다.

다중 안테나 공간 다중화 릴레이 시스템을 위한 근사 최소 비트 오율 전력 할당 방법 (Approximate Minimum BER Power Allocation of MIMO Spatial Multiplexing Relay Systems)

  • 황규호;최수용
    • 한국통신학회논문지
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    • 제36권4A호
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    • pp.337-344
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    • 2011
  • 본 논문은 모든 노드가 다중 안테나를 갖는 다중 안테나 (MIMO, multiple-input and multiple-output) 공간 다중화 (SM, spatial multiplexing) 릴레이 시스템을 비트 오율 (BER, bit error rate) 관점에서 연구한다. 제한된 전력 자원을 효율적으로 이용하기 위해서는 각 노드와 안테나에서 최적화된 전력 할당 전략이 필요하다. 본 논문은 이런 관점에서 다중 안테나 공간 다중화 릴레이 시스템을 위한 비트 오율 최소화에 기반을 둔 전력 할당 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘은 평균 비트 오율을 직접 최소화하여 얻어지며, 노드 간 (inter-node) 전력 할당 알고리즘과 안테나 간 (inter-antenna) 전력 할당 알고리즘으로 구성된다. 비트 오율 성능에 있어서, 기존의 균등 전력 할당 (EPA, equal power allocation) 알고리즘보다 추가적인 전력 소비 없이도 월등한 성능을 보인다.

MIMO 시스템에서 데이터 정보와 안테나 선택 기법을 이용한 공간 부호화 (Spatial Coding using Data Information and Antenna Selection Technique in MIMO System)

  • 송재웅;김백현;정락교;곽경섭
    • 한국ITS학회 논문지
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    • 제11권6호
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    • pp.81-88
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    • 2012
  • 다중 입출력(MIMO : Multiple-Input Multiple-Output) 시스템은 공간 다이버시티 이득과 공간 다중화 이득을 얻을 수 있게 한다. 본 논문에서는 MIMO 시스템에서 데이터 정보와 안테나 선택 기법을 이용한 공간 부호화 기법을 제안한다. 이 기법은 부호화 이득과 동시에 공간 다이버시티 이득을 얻을 수 있게 한다. BPSK(Binary Phase-Shift Keying) 변조 방식을 사용한 MIMO 시스템에서 BER 성능을 분석하고, 데이터의 편재율에 따라 달라지는 공간 다이버시티 이득을 실험을 통하여 비교하였다.

MIMO-OFDM 시스템에서 이중계층 빔포밍 기법의 성능분석 (Performance Analysis of Dual-layer Beamforming Technique for MIMO-OFDM System)

  • 이신;김영주;박노윤
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제47권5호
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    • pp.18-24
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    • 2010
  • 본 논문에서는 MIMO-OFDM 시스템에서 이중계층 (dual layer) 빕포밍 (beamforming) 기법을 제안한다. 이중계층 빔포밍 기법은 두 개 이상의 송신 및 수신 안테나를 이용하는 공간 다중화 (spatial multiplexing)에서 두 개의 스트림 (stream)을 이용하여 전송 용량을 증대시키는 기술이며, 빔포밍은 어레이 안테나에서 수신 신호의 방향을 추정하여 수신 및 송신에서 어레이 이득을 얻는 기술이다. 제안되는 기법은 MIMO-OFDM 구조에서 공간 다중화 기술을 적용해 높은 채널용량이득을 얻고, 동시에 어레이 안테나를 이용한 이득을 얻을 수 있으므로 기존에 OFDM 시스템에 공간다중화만 적용하거나, 어레이 안테나만 적용한 것에 비해, 시스템 성능을 획기적으로 높일 수가 있다.

MIMO 다운링크 채널에서 다중사용자 공간다중화를 위한 알고리즘 (Triangulation Algorithm for Multi-user Spatial Multiplexing in MIMO Downlink Channels)

  • 이흔철;;이인규
    • 한국통신학회논문지
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    • 제35권1C호
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    • pp.45-54
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    • 2010
  • 이 논문에서는 다중사용자 (multi-user) 다중안테나 (multiple-in multiple-out : MIMO) 시스템을 위한 전송기법을 제안한다. Costa가 증명한 더티페이퍼코딩 (dirty-paper coding: DPC)이론에 따르면 송신기가 수신기의 가우시안 분포를 갖는 간섭 신호를 알고 있는 경우 간섭 신호에 상관 없이 채널 캐패시티를 얻을 수 있음이 알려져 있다. 단독사용자 채널의 경우 간단하며 효율적인 DPC기법들이 알려져 있으나 다중사용자 환경에는 실제 구현하는데 있어 복잡도와 관련해 많은 문제를 가지고 있다. 이 논문에서 우리는 다중사용자 환경에서 송신기에 알려진 갑선신호를 효율적으로 제어할 수 있는 네트워크 채널 행렬 삼각화 (network channel matrix triangulation: NMT)기법을 제안하고자 한다. 제안하는 NMT 알고리즘은 다중사용자 MIMO 채널을 서로 독립된 병렬의 Single-input Single-output (SISO) 채널들로 변환하여 단독사용자 환경을 위해 제안되어 있는 기존 DPC기법들을 다중사용자 환경에서도 사용 가능케 한다. 시뮬레이션 결과를 통해 제안된 알고리즘이 다중사용자 환경의 채널 캐패시티에 거의 접근함을 보일 것이다.

공간다중화 MIMO 시스템을 위한 Soft Output 성능향상 기법 (A Soft Output Enhancement Technique for Spatially Multiplexed MIMO Systems)

  • 김진민;임태호;김재권;이주현;조용수
    • 한국통신학회논문지
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    • 제33권9C호
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    • pp.734-742
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    • 2008
  • 무선통신 채널에서 높은 전송 속도를 가능하게 하는 공간다중화 MIMO 시스템에서 다중화된 신호를 검출하는 것은 어려운 작업이며, 최근 다양한 신호검출 기법들이 개발되었다. 다양한 신호검출기법 중 maximum likelihood detection with QR decomposition and M-algorithm (QRM-MLD), sphere decoding (SD), QOC, MOC와 같은 기법들은 maximum liklihood (ha)기법과 유사한 경판정 달성한다. 그러나 일반적으로 이러한 기법들은 soft output의 신뢰도가 저하되는 문제점을 가진다. 본 논문에서는 기존 신호검출기법들의 soft output 신뢰도를 향상시키는 기법을 제안한다. 모의실험을 통하여 기존의 기법들과 결합시 제안된 방법에 의해 개선된 성능을 얻을 수 있음을 보인다.