In this paper, we study precoding techniques for co-channel interference suppression in multiuser MIMO systems. DPC is optimal techniques to achieve the system capacity of multiuser MIMO downlink channels. DPC is not proper in practical wireless systems because complexity is very high. So block diagonal precoding for multiuser MIMO downlink channel is studied. The block diagonal precoding is used to suppress co-channel interference between multiuser. Block diagonal precoding method, whose complexity is reduced by modified null space operation, change multiuser MIMO channel to multiple single-user MIMO channel. We also use V-BLAST decoder in receiver. V-BLAST decoder can achieve increased system capacity in proportion to the number of users. We show improved system performance by using computer simulation.
Tebe, Parfait I.;Wen, Guangjun;Li, Jian;Huang, Yongjun;Ampoma, Affum E.;Gyasi, Kwame O.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제13권5호
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pp.2357-2380
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2019
In this paper, we investigate the impact of hardware impairments (HWIs) on the performance of a downlink massive MIMO system. We consider a single-cell system with maximum ratio transmission (MRT) as precoding scheme, and with all the HWIs characteristics such as phase noise, distortion noise, and amplified thermal noise. Based on the system model, we derive closed-form expressions for a typical user data rate under two scenarios: when a common local oscillator (CLO) is used at the base station and when separated oscillators (SLOs) are used. We also derive closed-form expressions for the downlink transmit power required for some desired per-user data rate under each scenario. Compared to the conventional system with ideal transceiver hardware, our results show that impairments of hardware make a finite upper limit on the user's downlink channel capacity; and as the number of base station antennas grows large, it is only the hardware impairments at the users that mainly limit the capacity. Our results also show that SLOs configuration provides higher data rate than CLO at the price of higher power consumption. An approach to minimize the effect of the hardware impairments on the system performance is also proposed in the paper. In our approach, we show that by reducing the cell size, the effect of accumulated phase noise during channel estimation time is minimized and hence the user capacity is increased, and the downlink transmit power is decreased.
Visible Light Communication (VLC) using Light Emitting Diodes (LEDs) within the existing lighting infrastructure can reduce the implementation cost and may gain higher throughput than radio frequency (RF) or Infrared (IR) based wireless systems. Current indoor VLC systems may suffer from poor downlink resource allocation problems and small system throughput. To address these two issues, we propose an algorithm called a conflict graph scheduling (CGS) algorithm, including a conflict graph and a scheme that is based on the conflict graph. The conflict graph can ensure that users are able to transmit data without interference. The scheme considers the user fairness and system throughput, so that they both can get optimum values. Simulation results show that the proposed algorithm can guarantee significant improvement of system throughput under the premise of fairness.
동일채널간섭(cochannel interference)과 다운링크(downlink) 가우스성잡음이 존재하는 환경하에서 비선형 위성 트랜스폰더(transponder)를 통과하는 DS-BPSK(Direct Sequence Binary Phase Shift Keying)신호의 오율식을 구했다. 이 때 위성 트랜스폰더의 입력으로는 DS-BPSK신호와 스펙트럼 확산된 광대역의 동일채널간섭신호와의 합성파를 가정하였다. 구해진 오율식에 의한 계산결과는 반송파 대 간섭파 전력 비(CIR), 다운링크 신호 대 잡음 전력 비(downlink SNR) 그리고 처리이득(process gain)을 파라미터로 하여 그래프로 나타내고 분석했다. 그 결과, DS-BPSK신호와 간섭신호가 하드 리미터(hard limiter)특성의 트랜스폰더를 통과하게 되면 수신기의 복조단에서는 처리이득을 증가시키더라도 개선되어 지지 않는 협대역의 상호 변조적 성분이 생긴다는 것을 알 수 있었다. 오율면에서는 CIR이 낮을 경우(약 10dB이하) 에는 CIR의 증가에 따른 오율 개선도가 현격하지만 약 20dB이상의 경우에서는 별다른 개선 효과가 없었다. 또한 처리이득의 경우는 일정한 오율값에 대해 처리이득을 약 10배 증가시키므로써 약 10dB 정도의 다운링크 SNR개선을 얻을 수 있었다.
본 논문은 이동 가능한 다목적실용위성의 소형 관제국 개발을 위한 playback 신호의 하향 링크 및 원격 명령 신호의 상향 링크에 대해 수행한 채널 설계를 기술한다. 하향 링크 패널 설계로서 playback 신호의 수신 임계 신호 대 잡음비로부터 요구 수신 성능을 도출하여 1.5 m 안테나 기반의 하향 링크 수신 성능인 6.5 dB/K의 G/T 이내에서 만족함을 확인하였다. 상향 링크 채널 설계를 통하여 원격 명령 신호에 대한 위성에서의 수신 신호대 잡음비로부터 40 dBW의 송신 EIRP를 유도하였다. 구축된 소형 관제국을 이용하여 다목적실용위성 및 다목적실용위성 2호에 대해 양 방향 통신시험 및 운영 결과, 고각 $10^{\circ}$ 이상에서 상향 링크 및 playback 신호의 하향링크 채널의 요구 성능이 일관성 있게 만족함을 확인하였고, 장기간에 걸친 시험 결과로부터 시스템의 성능 열화가 거의 없음을 확인함으로써 설계상으로 추가적인 3 dB 링크 마진을 고려하지 않은 소형 관제국의 채널 설계가 다목적실용위성에 대해 적절하였음을 검증하였다.
Journal of electromagnetic engineering and science
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제4권4호
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pp.183-189
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2004
In this paper, the Eigen-RAKE receiver in wideband direct sequence code-division multiple access(DS-CDMA) systems with downlink smart antenna is analyzed for different spreading bandwidths(1.25 MHz, 5 MHz, 10 MHz) and different channel environments(macro, micro). The realistic spatio-temporal wideband multipath channel is assumed, one of which is standardized multiple-input single-output(MISO) radio channel model for WCDMA link-level simulations proposed by $3^{rd}$ generation partnership project(3GPP) contributions. We assumed spatial scattering phenomenon in which many unresolvable path signals within a limited range of spatial angle simultaneously contribute to the signals received at the receiver. Several multipaths within one chip are distinguished into each one and the first multipath components are selected as the desired signal and the others are considered self-interference. Downlink DS-CDMA system with eigenbeamformer using wider bandwidth present better performance than that using narrow bandwidth system by employing Eigen-RAKE receiver of many number of branches. It is shown that the downlink eigenbeamformer is more effective in typical urban macro cellular environments when using Eigen-RAKE receiver.
본 논문에서는 Orthogonal Frequency Division Multiple Access/Time Division Duplex 시스템에서 한정된 하향링크 무선 자원을 효율적으로 이용하고, 시스템 성능을 높이는 스케줄링 기법을 제안하였다. 시계열 예측 알고리즘을 이용하여 향후 변화될 기지국과 단말들 사이의 채널상태를 예측하고, 이 예측된 정보를 무선 자원 할당의 우선순위를 결정하는데 이용하였다. 시뮬레이션을 통해 제안하는 알고리즘의 성능을 분석하였고, 시스템 처리율과 지연시간에서 Proportional Fairness, 그리고 Maximum Carrier to Interference Ratio 알고리즘과 비교 평가하였다.
본 논문에서는 LTE-A (Long Term Evolution-Advanced) 하향링크 시스템을 위한 채널 추정 기법을 제안한다. 제안 기법은 빠른 속도로 움직이는 사용자의 채널 추정이 가능하도록 FFT (Fast Fourier Transform) 보간 기법을 사용한다. FFT 보간 기법은 LS (Least Square) 또는 MMSE (Minimum Mean Square Error) 채널 추정으로부터 얻은 채널 주파수 응답을 IFFT (Inverse FFT)를 거쳐 시간 영역 채널 임펄스 응답으로 변환한다. 시간 영역의 채널 응답을 윈도잉을 한 후, FFT를 하여 채널 주파수 응답을 구할 수 있다. 시스템 레벨 시뮬레이션은 3GPP LTE-A 하향링크 시스템의 20MHz 대역을 기반으로 이루어졌으며, 모의실험 결과 제안한 채널 추정 기법을 통해 기존 시스템보다 SINR (Signal-to-Noise-plus-Interference Ratio), 전송률 및 스펙트럼 효율 측면에서 성능 향상을 가져다주는 것을 확인하였다.
We propose an unbiased signal-to-interference ratio (SIR) estimator for the high speed downlink packet access (HSDPA) system. The proposed SIR estimator solves the problem of underestimation present in conventional SIR estimators and is suitable for channel quality measurement in the adaptive modulation and coding scheme of HSDPA, which requires accurate SIR estimation for optimum adaptive modulation and coding selection. Our analysis and simulation results demonstrate the improved estimation performance of the proposed SIR estimator.
본 논문은 다중 셀 다중입력 단일 출력 (MISO : multiple-input single-output) 하향링크 능동 안테나 시스템 (AAS : active antenna systems)에서 기지국의 수직 각도를 최적화하는 새로운 기법을 제시한다. 본 연구에서는 기존의 전역 탐색 방식 대신 간단하면서 최적의 값에 근사한 알고리듬들을 제안한다. 먼저, random matrix theory의 특성을 반영하여 평균 전송용량에 large system approximation이 적용된 수직적 빔포밍 알고리듬을 소개한다. 다음으로, signal-to-leakage-and-noise ratio (SLNR)을 기반으로 최적화 문제를 간단하게 만드는 수직적 빔포밍 알고리듬을 제안한다. 실험 결과를 통해 제안된 알고리듬들의 성능이 기존의 전역 탐색 알고리듬에 비해 복잡도가 매우 감소됨에도 불구하고 거의 비슷한 성능을 보임을 증명하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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