• 제목/요약/키워드: MIMO channels

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Ultra Broadband Indoor Channel Measurements and Calibrated Ray Tracing Propagation Modeling at THz Frequencies

  • Priebe, Sebastian;Kannicht, Marius;Jacob, Martin;Kurner, Thomas
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제15권6호
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    • pp.547-558
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    • 2013
  • Ultra broadband communication systems operated at THz frequencies will require the thorough knowledge of the propagation channel. Therefore, an extensive measurement campaign of 50 GHz wide indoor radio channels is presented for the frequencies between 275 and 325 GHz. Individual ray paths are resolved spatially according to angle of arrival and departure. A MIMO channel is recorded in a $2{\times}2$ configuration. An advanced frequency domain ray tracing approach is used to deterministically simulate the THz indoor propagation channel. The ray tracing results are validated with the measurement data. Moreover, the measurements are utilized for the calibration of the ray tracing algorithm. Resulting ray tracing accuracies are discussed.

Co-Channel Interference Cancellation in Cellular OFDM Networks PART II: Co-Channel Interference Cancellation in Single Frequency OFDM Networks using Soft Decision MLE CCI Canceler

  • Mohaisen, Manar;Chang, Kyung-Hi
    • 한국통신학회논문지
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    • 제32권7A호
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    • pp.710-716
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    • 2007
  • 본 논문에서는 OFDM 셀룰라 네트워크에서 셀 가장자리에 위치한 사용자를 위한 다운링크 동일채널간섭(CCI) 제거 기법을 소개한다. 기지국간의 협력적 심볼 전송은 동일 심볼을 다른 기지국에서 상이한 부반송파를 사용하여 전송함으로서 이루어진다. 단말기에서는 전송된 심볼을 추정하기 위하여 연판정 최대우도 동일채널간섭 제거기(soft decision maximum likelihood CCI canceler)와 수정된 최대비 합성법 (modified maximum ratio combining (M-MRC))을 적용하며, 합성법에 사용된 가중치는 협력 기지국과 단말기 사이의 채널 상수에 의해서 유도된다. 시뮬레이션 결과로부터 제안된 기법이 주파수 선택적 페이딩 채널과 주파수 비선택적 페이딩 채널에서 각기 9 dB와 6dB의 SIR 이득을 보임을 알 수 있다.

Adaptive Group Loading and Weighted Loading for MIMO OFDM Systems

  • Shrestha, Robin;Kim, Jae-Moung
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제5권11호
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    • pp.1959-1975
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    • 2011
  • Adaptive Bit Loading (ABL) in Multiple-Input Multiple-Output Orthogonal Frequency-Division Multiplexing (MIMO-OFDM) is often used to achieve the desired Bit Error Rate (BER) performance in wireless systems. In this paper, we discuss some of the bit loading algorithms, compare them in terms of the BER performance, and present an effective and concise Adaptive Grouped Loading (AGL) algorithm. Furthermore, we propose a "weight factor" for loading algorithm to converge rapidly to the final solution for various data rate with variable Signal to Noise Ratio (SNR) gaps. In particular, we consider the bit loading in near optimal Singular Value Decomposition (SVD) based MIMO-OFDM system. While using SVD based system, the system requires perfect Channel State Information (CSI) of channel transfer function at the transmitter. This scenario of SVD based system is taken as an ideal case for the comparison of loading algorithms and to show the actual enhancement achievable by our AGL algorithm. Irrespective of the CSI requirement imposed by the mode of the system itself, ABL demands high level of feedback. Grouped Loading (GL) would reduce the feedback requirement depending upon the group size. However, this also leads to considerable degradation in BER performance. In our AGL algorithm, groups are formed with a number of consecutive sub-channels belonging to the same transmit antenna, with individual gains satisfying predefined criteria. Simulation results show that the proposed "weight factor" leads a loading algorithm to rapid convergence for various data rates with variable SNR gap values and AGL requires much lesser CSI compared to GL for the same BER performance.

다중안테나 다중셀 네트워크에서 간섭인지 기반 전력제어 기술을 이용한 사용자 스케쥴링 (A User Scheduling with Interference-Aware Power Control for Multi-Cell MIMO Networks)

  • 조문제;반태원;정방철
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제19권5호
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    • pp.1063-1070
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    • 2015
  • 본 논문은 다중 셀 기반의 다중 안테나 상향링크 네트워크에서 사용자가 인접 셀 기지국에 미치는 간섭의 양을 기반으로 송신 전력을 제어하고 사용자를 분산적으로 스케쥴링 방식을 제안한다. 시분할 시스템의 상호 호환성 특성을 이용하여 각 사용자는 인접 기지국으로부터 받은 파일럿 신호를 통하여 간섭 채널을 습득하고 데이터 전송 시 인접 셀 기지국들에 미칠 간섭을 각자 계산할 수 있다고 가정한다. 각 사용자는 특이값 분해를 통해서 송신 빔포밍 벡터를 생성하고 인접 셀 기지국으로 미칠 간섭의 양을 계산하여 미리 결정된 임계값보다 클 경우 자신의 송신 전력을 낮춘다. 각 기지국에서는 사용자들 중 전력 제어된 채널 이득 값이 가장 큰 사용자를 선택한다. 제안된 기법의 상향링크 데이터 전송률은 기존의 사용자 스케쥴링 알고리즘들에 비하여 월등히 좋은 성능을 보인다.

다이버시티와 공간 다중화를 고려하여 선형 STBC를 사용한 OFDM 시스템 성능 분석 (Performance Evaluation for Linear Space-time Coded MIMO-OFDM System considering Diversity-Spatial Multiplexing)

  • 이해정;양청해;곽경섭
    • 한국통신학회논문지
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    • 제29권3A호
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    • pp.240-247
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    • 2004
  • OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식은 무선채널에서 고속으로 데이터 전송을 하고자 할 경우 다중경로에 의해 발생하는 심각한 주파수 선택적 페이딩 채널에 쉽게 대처할 수 있는 장점이 있어 다양한 고속 무선 통신시스템의 전송방식으로 채택되었다. 본 논문에서는 최근에 제안된 선형 시ㆍ공간 블록 코드와 OFDM 시스템을 결합한 선형 STBC-OFDM 시스템과 STBC-OFDM 시스템을 MIMO(Multi-Input Multi-Output) 채널 환경에서 성능 분석을 하였고 공간 다중화와 다이버시티 이득에 대한 성능을 연구하였다. 선형 시ㆍ공간 블록 코드는 송신 다이버시티와 총간 다중화를 위해 사용할 수 있을 뿐만 아니라, 그에 따른 공간 다이버시티와 시간 다이버시티 효과를 얻을 수 있다. 또한 OFDM과 결합함으로써 주파수 다이버시티 효과도 얻을 수 있다. 제안된 방식의 성능이 우수함을 보이기 위하여 모의 실험을 통하여 그 결과를 STBC-OFDM과 비교 분석한다.

다중 사용자 MIMO 시스템을 위한 적응적 Coordinated Tx-Rx 빔형성 기법 (Adaptive Coordinated Tx-Rx Beamforming for Multi-user MIMO Systems)

  • 안홍선;모하이센 마나르;장경희
    • 한국통신학회논문지
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    • 제35권4C호
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    • pp.386-394
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    • 2010
  • 본 논문에서는 다수의 사용자 각자가 다수의 수신 안테나를 가지고 하나의 기지국과 통신하는 다중 사용자 MIMO 시스템 환경에서, 사용자 간의 간섭을 제거하기 위한 적응적 coordinated Tx-Rx 빔형성 기법을 제안하였다. 기존의 coordinated Tx-Rx 빔형성 기법은 전송 순간의 채널 환경과는 상관없이 각 사용자에게 동일한 수의 데이터 스트림 수를 할당하여, 채널 환경이 좋지 않은 사용자에게도 같은 양의 데이터를 전송하는 비효율적인 문제가 있다. 제안된 적응적 coordinated Tx-Rx 빔형성 기법에서는 전송 순간의 채널 상태를 고려하여 사용자에게 적응적으로 데이터 스트림 수를 할당함으로써, 시스템 전반적인 BER 성능의 향상을 달성한다. 모의실험 결과는 제안된 coordinated Tx-Rx 빔형성 기법이 수신단에서 선형수신기법 사용을 가정한 경우에, target BER 10-2에서 기존의 coordinated Tx-Rx 빔형성 기법에 비하여 약 2.5dB정도의 성능을 향상시킴을 입증한다.

Large-System Analyses of Multiple-Antenna System Capacities

  • Biglieri, Ezio;Taricco, Giorgio
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제5권2호
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    • pp.96-103
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    • 2003
  • Asymptotic theorems are very commonly used in probability. For systems whose performance depends on a set of n random parameters, asymptotic analyses for n${\to}{\infty}$ are often used to simplify calculations and obtain results yielding useful hints at the behavior of the system for finite n. These asymptotic analyses are especially useful whenever the convergence to the asymptotic results is so fast that even for moderate n they yield results close to the true values. This tutorial paper illustrates this principle by applying it to capacity calculations of multiple-antenna systems.

Pseudo-Orthogonal Space-Time Block Codes for MIMO-OFDM Systems over Frequency-Selective Channels

  • 이흔철;박석환;이인규
    • 전기전자학회논문지
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    • 제11권4호
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    • pp.340-347
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    • 2007
  • This paper proposes a new class of Space-Time Block Codes, which is manipulated from the existing transmit diversity schemes. We analyze the performance and the receiver complexity of the proposed scheme and confirm that the new diversity scheme can yield performance gain over other existing four-transmit antenna cases. By relaxing the diversity criterion on code designs, the proposed space-time code provides a full transmission rate for four-transmit antennas and makes it possible to approach the open-loop Shannon channel capacity. Outage capacity and simulation results are used to show that substantial improvements in performance while maintaining a simple linear processing receiver structure are obtained in frequency selective channels.

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수조에서 전송 다이버시티를 사용한 수중음향통신의 성능 고찰 (Performance Evaluation of Underwater Acoustic Communication using Transmit Diversity in Water Tank)

  • 박찬섭;김기만
    • 한국항해항만학회지
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    • 제37권3호
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    • pp.269-273
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    • 2013
  • 수중음향 채널은 일반적으로 다중경로 전달과 분산 등으로 인해 통신하기에 어려운 매질 가운데 하나로 인식된다. MIMO (Multiple-input multiple-output) 기술은 대역이 제한된 수중음향 채널에서 데이터 전송율을 증가시키기 위해 최근 활발히 연구되고 있다. 이 경우 전송 다이버시티 기술을 적용할 수 있는데 대표적인 것이 Alamouti 구조이다. 이 논문에서는 실험을 통하여 전송 다이버시티 기술의 성능을 고찰하였다. 실험에는 2개의 송신기와 2개의 수신기가 사용되었으며, 실내의 음향수조에서 수행되었다. 실험 결과 5~8%의 오차율을 확인하였는데 이는 같은 전송율을 기준으로 SISO(Single-input single-output) 채널에서의 오차율 14.8% 보다 향상된 결과를 나타내었다.

송신단 채널 정보가 없는 재구성 안테나를 사용한 다중입출력 Z-간섭 채널에서의 자유도 (Degrees of Freedom for MIMO Z-Interference Channels with Reconfigurable Antennas in the Absence of CSIT)

  • 양희철;이정우
    • 한국통신학회논문지
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    • 제42권2호
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    • pp.291-298
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    • 2017
  • 본 논문에서는 송신단 채널 정보가 없는 다중안테나 Z-간섭 채널에서 수신단의 재구성 안테나를 통해 얻을 수 있는 자유도(DoF: degrees of freedom) 이득을 구한다. 수신단이 가지는 재구성 안테나의 안테나 모드 스위칭 패턴 디자인을 통해 간섭 신호는 정렬하고 원하는 신호를 위해 충분한 신호부공간(signal subspace)을 남겨두는 새로운 선형 기법을 제안한다. 제안하는 기법의 핵심은 송신단에서 일정 구간동안 신호를 보내지 않음으로써 수신단에서 그 동안 받은 간섭신호를 부가 정보(side information)로 간섭 제거에 활용하는 것이다. 결론적으로, 수신단이 가지는 재구성 안테나를 활용해 재구성 안테나 모드의 개수가 RF 체인의 수 보다 클 때 더 큰 자유도 이득을 얻을 수 있음을 밝힌다.