Yang, Lihua;Yang, Longxiang;Zhu, Hongbo;Liang, Yan
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제12권3호
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pp.1098-1112
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2018
Achievable sum rate and energy efficiency (EE) are investigated for the massive multiple-input multiple-output (Massive MIMO) downlink with channel aging in the time varying Ricean fading channel. Specifically, the expression of the achievable sum rate of the system for the maximum ratio transmission (MRT) precoder with aged channel state information (CSI) in the time varying Ricean fading channel is first presented. Based on the expression, the effect of both channel aging and the Ricean factor on the power scaling law are studied. It is found that the transmit power of base station (BS) is scaled down by $1/{\sqrt{M}}$(where M is the number of the BS antennas) when the Ricean factor K is equal to zero (i.e., time varying Rayleigh fading channel), indicating that aged CSI does not affect the power scaling law. However, the transmit power of the BS is scaled down by 1/M for the time varying Ricean fading channel (where $K{\neq}0$) indicating that the Ricean factor affects the power scaling law and sum rate, and channel aging only leads to a reduction of the sum rate. Second, the EE of the system is analyzed based on the general power consumption model. Both the theoretical analysis and the simulations show that the channel aging could degrade the sum rate and the EE of the system, and it does not affect the power scaling law.
차세대 이동 및 우선통신 시스댐은 현재보나 얘우 큰 고속의 데이터 전송과 시스템 용량을 요구하고 였으며 이러한 요구를 충족시키기 위해서 복수의 안테나를 사용하여 송수신을 하는 MIMO(m 비 tiple input, multiple output) 기술이 널리 연구되고 있다 이 논문은 다수의 안테나를 가지고 있는 기지국, 소수의 안테나를 가지고 있는 단말기의 하향 링크에서 스케터령과 변동이 적으며 평탄한 페이딩 채널을 가정한다. 단영 사용가 MIMO 시스템에서 가지국이 채널상태정보를 가지고 있다연 SVD(singular value decomposition) 와 water filling 읍 사용 한 MIMO 기숭이 최대의 채널용량을 이룬다. 그러나 복수 사용자 시스템의 경우에는 공간분할 다중접속 기술을 이용하여, 보다 큰 전체 채널용량을 얻는 것이 가능하다 이 논문은 복수 사용가 시스템에서 각 사용자에게 복수 의 데이터 스트림을 전송하는 MIMO 공간분할 다중접속 기술을 제안한다. 제안하는 기술은 SVD 기반의 MIMO 기술이나 스마트 안테나를 사용한 공간분항 다중정속 기술보다 더 큰 전체 채널용량을 얻을 수 있다.
We propose the QoS (Quality of Service) assurance model for AMR (Adaptive MultiRate) voice users considering the capacity and service quality jointly in downlink WCDMA system. For this purpose, we introduce a new system performance measure and the number-based AMR mode allocation scheme. The proposed number-based AMR mode allocation can be operated only with the information of total number of ongoing users. Therefore, it can be more simply implemented than the existing power-based allocation. The proposed system performance measure considers the stochastic variations of AMR modes of ongoing users and can be analytically obtained using CTMC (Continuous Time Markov Chain) modeling. In order to validate the proposed analytical model, a discrete event-based simulation model is also developed. The performance measure obtained from the analytical model is in agreement with the simulation results and is expected to be useful for parameter optimization.
LTE-Advanced is the evolved version of LTE which is currently in progress at the 3GPP. At present, as the number of smart phone users is rapidly increasing, the demand for ever more capacity is driven largely by video usage and high quality data communication and so on, this let more researchers study about LTE-A all over the world. LTE-A aims to achieve improved service and communication quality over 3G system at the aspect of throughput, peak data rate, latency, and spectral efficiency. Among various features in LTE-A, the multi-user MIMO(MU-MIMO), in which the base station transmits several streams to multiple receivers, has expected to give better quality for system. In this paper, we investigate performances of various types of downlink receivers with fixed number of antennas. we first review the development process from LTE to LTE-A. Second we introduce TM9 which is adopted in Rel.10 for MU-MIMO system, including the MU-MIMO system model and the explanation on the algorithm used in system. We also have brief introduction about sub-blocking in turbo decoding, finally we compare the performance between the uncoded case and coded case which is using turbo encoding.
본 논문에서는 차세대 이동통신 시스템에서 고려할 수 있는 새로운 형태의 채널 이중화를 위한 Hybrid Division Duplex (HDD) 방식의 개념과 구현 이슈를 살펴보고, 이에 따른 통합 무선 자원관리 기법을 제안한다. HDD는 TDD와 FDD의 장점을 동시에 수용하며, 멀티미디어 서비스의 상하향 비대칭적 트래픽 특성에 따라 나타나는 인접 셀 간 상호 간섭을 효과적으로 제어할 수 있는 구조를 갖는다. HDD는 각각 TDD와 FDD로 동작하는 2개의 대역을 이용하며, 이때 하향링크는 TDD 모드로만 동작을 하고, 상향링크는 단말의 위치에 따라 TDD모드 또는 FDD 모드로 동작할 수 있다. 따라서 HDD 방식에서는 상향링크의 이중화 모드와 비대칭적 멀티미디어 서비스에 따른 상 하향 링크의 비율을 결정하고, 이에 따른 상호 간섭을 완화하기 위한 통합적 무선 자원관리 기법이 요구되다. 본 논문은 HDD 시스템의 효율적인 운용을 위한 통합 자원관리 기법으로서 인접 셀 간 간섭을 최소화하면서, TDD 대역 자원을 효율적으로 사용함으로써 시스템의 효율성을 극대화할 수 있는 분산적 적응 제어기법을 제시한다.
The Adaptive Multi-Rate (AMR) speech codec is the mandatory for voice service in WCDMA systems. The AMR codec can be used efficiently to provide a balanced trade-off between the capacity and quality of voice by adjusting various service rates. In this paper, three ways of AMR mode allocation schemes on the downlink in WCDMA system are evaluated. To evaluate users satisfaction efficiently, new system performance measure and analytic models are proposed. The proposed analytic models can be applied to obtain optimal mode allocation ways while considering the system capacity and quality of voice. In numerical examples, the ways of finding optimal parameters are illustrated for the given traffic loads and the performances of three mode allocation schemes are compared.
Choi, Seung Nam;Kim, Junhyeong;Kim, Il Gyu;Kim, Dae Jin
IEIE Transactions on Smart Processing and Computing
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제3권4호
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pp.212-220
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2014
The current cellular communications are optimized for low mobility users, meaning that their performance is degraded at high speed. Therefore, passengers in a high-speed train experience very poor radio link quality due to the significantly large number of simultaneous handovers. In addition, wireless data traffic is expanding exponentially in trains, subways and buses due to the widespread use of smartphones and mobile devices. To solve the inherent problem of cellular communication networks and meet the growing traffic demand, this paper proposes the mobile hotspot network of a millimeter-wave communication system as a mobile wireless backhaul. This paper describes the physical layer design of uplink and downlink in the proposed system, and the performances of uplink and downlink are evaluated under Rician fading channel conditions. The implemented baseband prototype of the proposed millimeter-wave communication modem is presented. This system can provide a Gbps data rate service in high-speed trains carrying hundreds of wireless Internet users.
전이중 무선 통신 시스템은 반이중 통신 시스템에 비해 향상된 대역폭 효율을 얻을 수 있다. 전이중 방식의 다중 사용자 다중 안테나 시스템에서는 단말 간 간섭에 의한 성능 열화 문제가 발생한다. 본 논문에서는 단말 간 간섭 채널의 통계적 정보만을 이용하여 시스템의 대역폭 효율을 최대화하는 하향 링크 전력 할당 기법을 제안한다.
본 논문은 아리랑위성 2호 탑재체의 지상하향링크 시스템 성능을 측정한 과정과 결과를
수록하였다. 우선 안테나 접속 상태와 안테나의 성능을 판단할 수 있는 복사패턴과 VSWR
을 측정하였으며, 송신기의 상태 및 RF 스펙트럼의 분포를 확인하여 스펙트럼 상에 원치
않는 출력이 없음을 검증하였다. 마지막으로 안테나 햇과 실제 안테나를 이용하여 수신 시
스템과의 호환성 시험을 수행하였는데, 비트오류 확률 등이 측정되었다. RF 시스템에 대한
이러한 검증 시험은 위성의 이동, 조립 및 환경시험 후에 반드시 수행되어서 시스템 상의
성능 저하 유무를 확인할 수 있어야 한다.
In vertically overlaid cellular systems, a temporary traffic concentration can occur in a hot-spot area, and this adversely affects overall system capacity. In this paper, we develop an adaptive hot-spot operating scheme (AHOS) to mitigate the negative effects from the nonuniform distribution of user location and the variation in the mixture of QoS requirements in orthogonal frequency division multiple access downlink systems. Here, the base station in a macrocell can control the operation of picocells within the cell, and turns them on or off according to the system overload estimation function. In order to determine whether the set of picocells is turned on or off, we define an AHOS gain index that describes the number of subcarriers saved to the macrocell by turning a specific picocell on. For initiating the picocell OFF procedure, we utilize the changes in traffic concentration and co-channel interference to the neighboring cells. According to computer simulation, the AHOS has been proved to have maximize system throughput while maintaining a very low QoS outage probability under various system scenarios in both a single-cell and multi-cell environments.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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