• 제목/요약/키워드: MIMO 시스템

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다중 사용자 다중 입출력 시스템에서 고유값 기반 스케줄링을 위한 선택적 채널 정보 피드백 기법 (Opportunistic Channel State Information Feedback for Eigen based Scheduling in Multiuser MIMO Systems)

  • 김성태;홍대식
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제46권7호
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    • pp.6-12
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    • 2009
  • 본 논문에서는 다중 사용자 환경 다중 안테나 시스템에서 고유값 기반 스케줄링을 수행하기 위한 채널 정보(CSI: channel state information)를 각 사용자의 채널 상태에 따라 선택적(opportunistic)으로 피드백하기 위한 기법을 제안하고 있다. 3GPP(3rd generation partnership project) SMC(spatial multiplexing channel) 채널 모델에 의하면 도심지역에서 다중 사용자 다중 입출력(MU-MIMO: multiuser multiple input multiple output) 시스템은 안테나간의 높은 상관도(correlation)에 의해 시스템 용량(capacity)이 크게 저하된다. 이를 해결하기 위해 제안된 고유값 기반 스케줄링 기법의 경우 상관도에 의한 시스템 용량 저하를 완화시킬 수 있지만, 다중 사용자 다이버시티 이득(multiuser diversity gain)을 충분히 얻지 못하는 단점이 있다. 본 논문에서는 고유값 기반 스케줄링 기법을 바탕으로 다중 사용자 다중 입출력 시스템에서 평균적인 피드백 용량의 증가가 크지 않으면서, 다중 사용자 다이버시티 이득을 크게 향상 시킬 수 있는 선택적 채널 정보 피드백 기법을 제안하고 있다. 컴퓨터 모의 실험 결과를 통해서 본 논문에서 제안한 선택적 피드백 기법을 통해 시스템 용량 개선 효과를 확인할 수 있다.

셀룰러 환경에서 다중 안테나 시스템의 전송 효율 증대를 위한 적응적 송수신 방안 (An Adaptive Signal Transmission/Reception Scheme for Spectral Efficiency Improvement of Multiple Antenna Systems in Cellular Environments)

  • 진귀언;김성민;장재원;성원진
    • 한국통신학회논문지
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    • 제33권6C호
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    • pp.429-437
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    • 2008
  • 셀룰러 환경에서 전송 효율을 향상시키기 위하여 일반적으로 사용되는 다중 안테나 (multiple-input multiple-output: MIMO) 시스템은 공간 다중화 (spatial multiplexing: SM) 기법과 공간 다이버시티 (spatial diversity) 기법으로 구분된다. 이러한 MIMO 시스템은 셀룰러 환경에서 단말기가 셀 경계로 이동할수록 인접 셀로부터 오는 간섭 신호의 영향을 받게 되어 심각한 성능 열화를 겪게 된다. 따라서 MIMO 시스템의 전송 효율을 증대시키기 위하여 채널 환경에 적합한 송신 기법과 함께 셀 경계에서의 인접 셀 간섭을 효과적으로 제거할 수 있는 수신 기법의 활용은 매우 중요하다. 본 논문에서는 $M_T$개의 송신 안테나와 $M_R$개의 수신 안테나를 갖는 하향 링크 MIMO 시스템의 전송 효율 증대를 위하여 채널 환경에 따라 공간 다중화 및 공간 다이버시티를 이용한 적응적 송신 방법을 사용하곡 공간 다이버시티가 적용될 경우 MRC (maximal ratio combining) 기법과 ISD (intercell spatial demultiplexing) 기법을 적응적으로 사용하기 위한 선택 기준과, 적응적인 송수신 방식 적용시의 성능 이득을 산출한다. 단말기가 기지국 근처에 위치하여 높은 SIR (signal-to-interference ratio)을 가질 경우에는 공간 다중화를 이용한 송신 기법과 함께 SD (spatial demultiplexing) 수신 기법을 사용하고, 셀 경계와 같이 낮은 SIR을 가질 경우에는 공간 다이버시티를 이용한 송신 기법과 함께 기존의 MRC 수신 방식과 $M_R-1$개의 인접 셀 간섭 신호 성분들을 제거할 수 있는 ISD 수신 방식을 적응적으로 사용함으로써 시스템 전송 효율을 향상시킬 수 있는 방안을 제시한다. 제안한 송수신 방식의 성능을 검증하기 위하여 $M_R{\times}M_T$ MIMO 시스템에서 각각의 송수신 방식에 따른 수신 신호의 유효 신호 대 간섭 비의 확률 밀도 함수를 유도하곡 이를 활용하여 평균 유효 신호 대 간섭 비와 전송 효율을 산출하며, 모의실험 결과와의 비교를 통해 검증한다.

Applications of Block Pulse Response Circulant Matrix and its Singular Value Decomposition to MIMO Control and Identification

  • Lee, Kwang-Soon;Won, Wan-Gyun
    • International Journal of Control, Automation, and Systems
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    • 제5권5호
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    • pp.508-514
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    • 2007
  • Properties and potential applications of the block pulse response circulant matrix (PRCM) and its singular value decomposition (SVD) are investigated in relation to MIMO control and identification. The SVD of the PRCM is found to provide complete directional as well as frequency decomposition of a MIMO system in a real matrix form. Three examples were considered: design of MIMO FIR controller, design of robust reduced-order model predictive controller, and input design for MIMO identification. The examples manifested the effectiveness and usefulness of the PRCM in the design of MIMO control and identification. irculant matrix, SVD, MIMO control, identification.

채널추정 오차에 강인한 적응형 MIMO 신호처리 기법 (Adaptive MIMO Switching Algorithm Robust for Channel Estimation Error)

  • 최준성;은창수
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제47권6호
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    • pp.51-57
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    • 2010
  • 본 논문에서는 다중 안테나 시스템에서의 전송률과 안정성 측면에서의 최적의 성능을 발휘하기 위해 채널 추정오차에 강인한 적응형 다중입출력(MIMO) 스위칭 알고리즘을 제안한다. 제안된 논문은 무선 채널의 추정 오차에 대한 강인성을 확보하기 위하여 가변형 패킷오류 예측 방식에 기반을 두었으며, 기존의 MIMO 스위칭 방식에 비해 스펙트럼 효율이 약 8% 이상 증대 됨을 확인할 수 있었다.

다중사용자 MIMO 하향링크 채널 환경에서 시스템 용량 향상을 위한 프리코딩 기법 (Precoding Method for Increasing System Capacity in Multiuser MIMO Downlink Channels)

  • 김광윤;이종식;구성완;양재수;김진영
    • 한국정보통신설비학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신설비학회 2008년도 정보통신설비 학술대회
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    • pp.12-16
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    • 2008
  • 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.

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고효율 차세대 무선랜 시스템을 위한 전이중 거대 다중입출력 (Full-Duplex Massive MIMO for High Efficiency Next Generation WLAN Systems)

  • 이진녕;최경준;김광순
    • 한국통신학회논문지
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    • 제41권8호
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    • pp.921-923
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    • 2016
  • 본 논문에서는 고밀도 환경을 고려해야 하는 차세대 무선랜에서 고효율의 우수한 전송 품질을 제공하기 위하여 고려할 수 있는 고용량 MIMO와 전이중 통신 기술들에 대해 다룬다. 제안하는 방식은 분리된 공간 자원의 양에 따라 다른 캐리어 센싱 한계값을 할당하는 JSDR 기술과 프로토콜 오버헤드를 줄인 효율적인 다중 사용자 고용량 MIMO 프로토콜, 그리고 전이중 통신을 적용하여 기존의 무선랜 시스템보다 네트워크 용량을 증가 시킬 수 있음을 보였다.

Visual-MIMO 시스템에서 영상의 휘도 신호를 이용한 수신 성능 향상 (Performance Improvement of Visual-MIMO System Using Image Brightness Information)

  • 백정훈;윤기방;박영일;김기두
    • 한국통신학회논문지
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    • 제39A권12호
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    • pp.699-707
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    • 2014
  • 최근 LED 어레이와 카메라간의 통신 (일명, 'Visual-MIMO') 연구가 활발히 진행되고 있으며, 차량 및 스마트폰 등으로의 응용이 극대화될 것으로 기대된다. 본 논문에서는 수신 영상의 휘도 정보를 이용하여 Visual-MIMO 시스템의 BER(Bit Error Rate) 성능을 개선하고자 한다. 특히 심벌간간섭 (ISI: Inter-Symbol-Interference)에 의한 오류를 최소화하고자 오류정정 방법을 제안한다. 잡음과 거리의 변화에 따른 성능 분석은 시뮬레이션과 하드웨어 실험을 통해 타당성을 검증한다.

BD 빔포밍을 이용한 다중 사용자 기반 거대 안테나 통신 시스템용 안테나 선택 기법 (Antenna Selection Scheme for BD Beamforming-based Multiuser Massive MIMO Communication Systems)

  • 반태원;정방철;박연식
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제17권6호
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    • pp.1286-1291
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    • 2013
  • 부족한 주파수 자원의 효율성을 높이기 위하여 다중 사용자 기반 Massive MIMO에 대한 활발한 연구가 이루어진다. 이렇게 많은 송신 안테나를 사용하는 Massive MIMO 기술은 기지국의 기저대역 (Baseband)과 Radio Frequency와 같은 전송단의 하드웨어 복잡도와 빔포밍 벡터 계산량이 급격히 증가시키는 문제를 야기한다. 이러한 문제점은 기지국에서 전송단의 개수를 송신 안테나 수보다 작게 제한하고, 전체 송신 안테나들 중에서 채널 상태를 고려하여 전송단의 개수에 해당하는 안테나만을 선택하여 데이터를 전송함으로써 큰 성능 저하 없이 해결될 수 있다. 따라서, 본 논문에서는 다중 사용자 기반의 Massive MIMO 시스템에 적용할 수 있는 간단하고 효율적인 안테나 선택 기법을 제안한다.

시간지연 MIMO 비선형시스템의 MAC 제어기 설계 (MAC for MIMO Nonlinear System with Delayed Input)

  • 장원량;김홍철;정길도
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제46권2호
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    • pp.52-60
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    • 2009
  • 본 논문에서는 입력에 시간 지연이 존재하는 비선형 다중입출력(multi-input/multi-output (MIMO)) 시스템을 위한 디지털 제어기를 제안하였다. 다중 입력 시간 지연 비선형 시스템을 테일러의 추산 방법으로 이산화하고, 이 이산형 시스템을 일반적인 비선형 시스템으로 변환할 수 있다. 결과적으로, 일반 비선형 제어기를 이산형 시간 지연 시스템에 적용할 수 있다. 본 논문에서는 MAC 제어기를 설계하고 컴퓨터 시뮬레이션을 실시하여 제안된 방법의 성능을 검증하였다. 시뮬레이션의 결과 제안된 제어기는 비선형 다중입력 다중 시스템에 있어서 입력에 시간지연이 발생하더라도 시스템의 성능을 유지함을 확인할 수 있었다. 따라서 제안된 방법은 비선형 시간 지연 시스템의 제어에 유용함을 알 수 있다.

FDD 기반 상향링크 다중사용자 MIMO 시스템 상에서의 낮은 복잡도의 스케줄링 기법 (A Low Complexity Scheduling of Uplink Multiuser MIMO/FDD System)

  • 조성윤;김요한;김동구
    • 한국항행학회논문지
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    • 제11권4호
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    • pp.430-436
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    • 2007
  • 본 논문에서는 FDD를 기반으로 한 상향링크 다중사용자 MIMO 시스템을 가정하였다. 실제 시스템 구현을 고려한 전송 기법으로 안테나 선택 기법과 송신 빔포밍 기법을 제시하였다. 본문에서는 두 가지 전송 기법에 대한 시스템 모델을 설명하고 각각의 전송 기법에 대하여 최대 전송률에 도달하는 동시에 낮은 복잡도를 나타내는 스케줄링 알고리즘을 제안하였다. 실험 결과를 통해 제안된 스케줄러는 낮은 복잡도를 갖는 동시에 최대 전송률을 나타내는 Brute-force 스케줄러와 비교하여 성능이 거의 일치함을 확인할 수 있다.

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