• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제13권1호
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• pp.110-132
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• 2019

To ensure reliable and secure communication in heterogeneous cellular network (HCN) with imperfect channel state information (CSI), we proposed a coordinated multipoint (CoMP) transmission scheme based on dual-threshold optimization, in which only base stations (BSs) with good channel conditions are selected for transmission. First, we present a candidate BSs formation policy to increase access efficiency, which provides a candidate region of serving BSs. Then, we design a CoMP networking strategy to select serving BSs from the set of candidate BSs, which degrades the influence of channel estimation errors and guarantees qualities of communication links. Finally, we analyze the performance of the proposed scheme, and present a dual-threshold optimization model to further support the performance. Numerical results are presented to verify our theoretical analysis, which draw a conclusion that the CoMP transmission scheme can ensure reliable and secure communication in dense HCNs with imperfect CSI.

• 정보처리학회논문지C
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• 제12C권5호
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• pp.665-672
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• 2005

본 논문에서는 웨이블릿 변환과 보간법을 이용하여 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)시스템을 위한 새로운 파일럿 지원 채널 추정 기법을 소개한다. 웨이블릿 변환의 AWGN(Additive White Gaussian Noise) 감쇄능력이 뛰어남으로 인해 파일럿 채널은 아주 정확하게 추정될 수 있고, 이렇게 추정된 파일럿 데이터는 남아있는 다른 데이터 심볼 채널에 대해 2차 다항식 보간법을 하는데 사용된다. Short WATM(Wireless Asynchronous Transfer Mode)채널에 대한 모의실험 결과를 통해, 이 추정기를 쓴 OFDM 시스템의 성능은 완벽한 CSI(Channel State Information)에서 발생하는 BER(Bit Error Ratio) 성능과 거의 비슷한 것을 확인할 수 있다.

• Journal of Information Processing Systems
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• 제13권3호
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• pp.630-642
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• 2017

In this paper, we propose the opportunistic non-orthogonal multiple access (NOMA)-based cooperative relaying system (CRS) with channel state information (CSI) available at the source, where CSI for the source-to-destination and source-to-relay links is used for opportunistic transmission. Using the CSI, for opportunistic transmission, the source instantaneously chooses between the direct transmission and the cooperative NOMA transmission. We provide an asymptotic expression for the average achievable rate of the opportunistic NOMA-based CRS under Rayleigh fading channels. We verify the asymptotic analysis through Monte Carlo simulations, and compare the average achievable rates of the opportunistic NOMA-based CRS and the conventional one for various channel powers and power allocation coefficients used for NOMA.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제9권12호
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• pp.4967-4986
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• 2015

Multi-hop relaying communications have great potentials in improving transmission performance by deploying relay nodes. The benefit is critically dependent on the accuracy of the channel state information (CSI) of all the transmitting links. However, the CSI has to be estimated. In this paper, we investigate the channel estimation problem in one-way multi-hop MIMO amplify-and-forward (AF) relay system, where both the two-hop and three-hop communication link exist. Traditional point-to-point MIMO channel estimation methods will result in error propagation in estimating relay links, and separately tackling the channel estimation issue of each link will lose the gain as part of channel matrices involved in multiple communication links. In order to exploit all the available gains, we develop a novel channel estimation model by structuring different communication links using the PARAFAC and PARATUCK2 tensor analysis. Furthermore, a two-stage fitting algorithm is derived to estimate all the channel matrices involved in the communication process. In particular, essential uniqueness is further discussed. Simulation results demonstrate the advantage and effectiveness of the proposed channel estimator.

• Journal of Communications and Networks
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• 제18권5호
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• pp.762-772
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• 2016

This paper studies the problem of precoding and post-coding design for multicell multiuser downlink transmissions in the absence of perfect channel state information (CSI). Using statistical information of imperfect CSI, an iterative multiuser multicell transceiver design is formulated by minimizing the mean squared error (MSE) cost function of signal and leakage interference under per-base station power constraint (PBPC). The convergence of the iterative precoding and postcoding algorithm is verified by analytical and empirical results. The proposed precoding and postcoding algorithm offers a low computational complexity and robustness against CSI imperfection.

• 한국통신학회논문지
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• 제37B권10호
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• pp.938-946
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• 2012

간섭정렬(Interference Alignment : IA)은 높은 신호 대 잡음 비(Signal to Noise Ratio : SNR)에서 다중 사용자 간섭 채널에서 도달 가능한 최대 자유도를 얻을 수 있는 데이터 전송 기법이다. 그러나 대부분의 간섭정렬에 대한 연구는 네트워크 내의 모든 채널의 정보를 송, 수신단에서 완벽하게 알아야 하는 비현실적인 가정에 기반을 둔다. 본 논문에서는 K 사용자 다중안테나 간섭채널에서 간섭정렬을 위한 채널 상태 정보 (Channel-State Information : CSI)의 궤환 량을 효율적으로 감소시킬 수 있는 CSI 궤환 구조를 제안한다. 기존의 IA기법은 K의 2차함수의 형태로 궤환 오버헤드가 증가하는 반면, 제안된 궤환 구조는 송, 수신 단 사이에서 계산된 IA 송신기의 순차적인 교환을 통하여 K에 선형적으로 증가하는 오버헤드를 갖는다. 또한, 주어진 궤환 구조 하에서 제한된 궤환 채널에 의한 잔여 간섭의 세기를 분석하였으며, 이 때 발생하는 잔여 간섭을 최소화 할 수 있는 IA 조건, 즉, 주어진 채널환경에 따라 각 수신단에서 잔여 간섭을 최소화할 수 있는 최적의 IA 쌍을 순차적으로 결정하는 알고리즘을 제안한다.

• 전자공학회논문지
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• 제51권12호
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• pp.3-11
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• 2014

다중 안테나는 송신부가 채널상태정보(CSI : channel state information)를 알고 있으면 높은 채널용량을 제공할 수 있다. 프리코딩(precoding)이란 송신부 측에서 CSI를 이용하는 기술이다. 본 논문에서는 HMP (hybrid multiple-input multiple-output precoding)라 부르는 적응적인 프리코딩 방법을 제시한다. HMP 는 선형과 비선형 프리코딩을 조합한 기술이다. 기존 안테나 선정방법은 4개 이하의 안테나를 사용하나 HMP 방법은 5개 이상의 안테나를 사용한다. 채널 용량을 극대화시키기 위해 주어진 채널 중에서 반드시 선택 되어야하는 채널을 좋은 채널 (good channel)이라 하며, 나쁜 채널 (bad channel) 은 나머지 채널을 의미한다. HMP 방법에서는 좋은 채널에 비선형 프리코딩을 사용하고, 나쁜 채널에 선형 프리코딩을 사용한다. 비선형 프리코딩으로서 고려되고 있는 것은 널리 알려진 THP(Tomlinson-Harashima precoding)이다. 기존 방법인 BD(block diagonalization), antenna selection 및 THP와 제안한 HMP 방법의 성능을 비교하기 위해 이 시스템이 달성할 수 있는 throughput MSE (minimum square error)를 제시하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제25권5B호
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• pp.797-808
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• 2000

이 논문에서는 강우 페이딩 환경하에서 Ka 밴드 위성을 사용하는 비대칭 8PSK 트랠리스 부호(Trellis-Coded Asymmetric 8PSK : TC-A8PSK)의 BER 상한을 제시한다. 대수정규분포 강우감쇠 모델을 이용하여 강우 페이딩 PDF를 새롭게 유도하고 Crane 모델의 강우강도 데이터에 근거하여 강우 페이딩 파라미터를 계산한다. 나아가 TCM 상태수와 CSI 유무에 따른 TC-A8PSK 시스템의 BER 상한을 각각 분석하고 그 성능을 비교한다. 과거 Divsalar와 Simon[9]에 의해 라이시안 페이딩 채널에서 2 상태 TCM 시스템의 BER 상한이 분석된 바 있으나 강우 페이딩 채널에서 TCM 시스템의 BER 상한을 분석한 것은 이 논문이 처음이다. 최종적으로 강우 페이딩 채널에서 TC-A8PSK 위성시스템의 BER 상한에 지배적인 영향을 미치는 요소는 사용주파수, 강우강도, 앙각, 신호전력대 잡음전력비, 비대칭 성좌각, 그리고 CSI 6가지로 요약 할 수 있다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제11권9호
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• pp.4242-4263
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• 2017

Multi-User Multiple-Input Multiple-Output (MU-MIMO) technology has recently attracted significant attention from academia and industry because of it is increasingly important role in improving networks' capacity and data rate. Moreover, MU-MIMO systems for the Fifth Generation (5G) have already been researched. High Quality of Service (QoS) and efficient operations at the Medium Access Control (MAC) layer have become key requirements. In this paper, we propose a downlink MU-MIMO MAC protocol based on adaptive Channel State Information (CSI) feedback (called MMM-A) for Wireless Local Area Networks (WLANs). A modified CSMA/CA mechanism using new frame formats is adopted in the proposed protocol. Specifically, the CSI is exchanged between stations (STAs) in an adaptive way, and a packet selection strategy which can guarantee a fairer QoS for scenarios with differentiated traffic is also included in the MMM-A protocol. We then derive the expressions of the throughput and access delay, and analyze the performance of the protocol. It is easy to find that the MMM-A protocol outperforms the commonly used protocols in terms of the saturated throughput and access delay through simulation and analysis results.

• 한국정보기술학회 영문논문지
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• 제9권2호
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• pp.1-14
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• 2019

This paper considers a multiple-input multiple-output (MIMO) power line communication (PLC) network where interference alignment (IA) technique is used to mitigate the interference that arises in multi-user networks. IA as a precoding technique requires perfect channel state information (CSI) to achieve maximum multiplexing gain. Due to the common-mode reception at the receiver ports, we assume imperfect CSI for the IA precoding design. Here, the CSI is quantized and sent via feedback to the transmit ports. For different levels of CSI quantization, we evaluate the performance of various IA algorithms via Monte Carlo simulations. Simulation results reveal the superior performance of the proposed scheme due to common-mode reception in IA MIMO PLC networks. It is shown that for a quantization level of 5 bits, the CM reception improves the sum-rate by up to 70%.