본 논문에서는 2PAM(binary pulse-antipodal modulation) DS(direct-sequence) UWB(ultra-wideband) 시스템을 V-BLAST(vertical bell lab layered space-time) 구조를 사용하는 MIMO(multiple input multiple output) 시스템에 적용하여 실내 무선 채널 환경에서 고속 데이터 전송률을 달성하고자 한다. 이러한 2PAM DS UWB MIMO 시스템의 BER 성능과 송수신 안테나의 차원과의 관계가 논의된다. 또한, UWB-MIMO 시스템의 수신기에서는 ZF(zero-forcing), ZF-OSIC(ordered successive interference cancellation), MMSE(minimum-mean-square-error), MMSE-OSIC, ML(maximum likelihood)과 같은 다양한 MIMO(multiple input multiple output)와 같은 다양한 MIMO 검출기법이 비교, 분석된다.
본 논문에서는 각 홉에서 다중 안테나를 가지는 노드 간 채널 환경을 고려하여 가장 좋은 성능을 가지는 하나의 안테나와 하나의 중계기를 동시에 선택하는 시스템을 제안하며, 제안된 시스템의 성능을 분석한다. 다중 채널을 통해 다수의 수신 신호를 받아 MRC(Maximal Ratio Combining) 기법을 이용하여 다이버시티를 얻는 일반적인 시스템은 상대적으로 열악한 채널을 통과하는 신호 또한 수신하며, 이는 곧 시스템의 성능 저하로 이어지는 결과를 얻는다. 제안하는 시스템은 송신단-중계기, 중계기-수신단 간의 모든 채널 환경을 고려하여 가장 좋은 채널을 통해서만 데이터를 전송함으로써 열악한 채널을 통과하는 신호의 수신을 차단함으로써 성능을 향상시킨다. 따라서 가장 좋은 채널상의 안테나와 중계기를 동시에 선택하는 과정을 거치며, 이를 구현하기 위해 단일 중계기만을 선택하고 각 홉에서는 단일 안테나만을 이용할 수 있는 알고리즘을 제안한다.
We investigate the connectivity of fading wireless ad-hoc networks with a pair of novel connectivity metrics. Our first metric looks at the problem of connectivity relying on the outage capacity of MIMO channels. Our second metric relies on a probabilistic treatment of the symbol error rates for such channels. We relate both capacity and symbol error rates to the characteristics of the underlying communication system such as antenna configuration, modulation, coding, and signal strength measured in terms of signal-to-interference-noise-ratio. For each metric of connectivity, we also provide a simplified treatment in the case of ergodic fading channels. In each case, we assume a pair of nodes are connected if their bi-directional measure of connectivity is better than a given threshold. Our analysis relies on the central limit theorem to approximate the distribution of the combined undesired signal affecting each link of an ad-hoc network as Gaussian. Supported by our simulation results, our analysis shows that (1) a measure of connectivity purely based on signal strength is not capable of accurately capturing the connectivity phenomenon, and (2) employing multiple antenna mobile nodes improves the connectivity of fading ad-hoc networks.
본 논문에서는 다중 안테나(MIMO)를 사용하는 환경에서 보호 자원(보호 시간 및 보호 대역)을 필요로 하지 않는 새로운 양방통신(duplex) 방법을 제안한다. 이 양방 통신 방식에서는, 보호 자원을 사용하지 않기 위해, 송, 수신단 사이의 다중 안테나 채널을 선부호화, 후부호화하여 공간 영역(spatial domain)에서 두 개의 가상 채널(virtual-channels)을 생성하여 양방 링크에 할당한다. 제안된 양방 통신 방법은 선부호화기와 후부호화기를 적절히 선택해 줌으로써 채널 용량을 더 증대시킬 수 있는 장점을 가지며, 이렇게 향상된 채널 용량은 보호 대역, 보호 시간이 사용되지 않은 기존 양방 통신 방식보다 우수함을 보인다.
본 논문에서는 임의의 셀 수 혹은 셀 당 임의의 사용자 수를 가지는 다중 셀 다중 안테나 하향링크 채널에 적용 가능한 간섭 정렬 기반 송수신기 설계를 제안한다. 타 셀로부터 오는 간섭 신호를 유효 타 셀 간섭 채널로 정렬시키는 수신 빔포머를 설계한 후, 해당 기지국으로부터 야기되는 모든 간섭 신호를 제거할 수 있는 송신 프리코더를 설계한다. 제안된 송수신기 설계는 사용자 당 전송하는 데이터 스트림 수 만큼의 자유도를 획득할 수 있고 이를 위한 안테나 조건을 구한다. 모의 실험 결과를 통하여 기지국과 사용자의 안테나 수가 동일한 조건 하에서 제안된 송수신기 설계가 기존의 기법보다 높은 자유도를 얻음을 확인한다.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제13권6호
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pp.2859-2872
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2019
Interference alignment (IA) has been a powerful approach to achieve the maximum degree of freedom (DoF) for K users multiple-input-multiple-output (MIMO) interference channels. However, due to the feasibility constraint, aligning all the interference signals at each receiver is impractical for large K without symbol extension. In this paper, we propose two best-effort interference alignment (BEIA) schemes that the network selects the maximum number of interfering transmitters to align their signals given the feasibility conditions when each transmitter-receiver pair has a constant number of data streams. Besides, in case of not all interfering signals aligned at each receiver, an upper bound of the average throughput is derived. Simulation results show that the proposed schemes have superiority over the traditional methods, such as time division multiple access (TDMA) and cluster IA(CIA), in low and moderate signal-to-noise ratio (SNR) region in terms of average user throughput. In addition, the proposed max-min relative interference distance alignment scheme outperforms the proposed scheme of equal interfering transmitters number alignment in terms of both average user throughput and minimum user throughput.
본 논문에서는 듀얼 홉 multiple-input multiple-output(MIMO) 중계 시스템에서 직교시공간블록코드 전송과 송신안테나 선택 전송을 선택적으로 이용하는 선택적 MIMO 전송 기술을 제안한다. 독립적인 레일레이 페이딩 채널을 가정하여 선택적 MIMO 전송 기술 기반의 디코딩 후 전달 중계 시스템에 대한 아웃티지 확률을 분석하고, 수치적 결과를 통해 직교시공간블록코드 전송 또는 송신안테나 선택 전송을 모든 홉에서 동일하게 이용하는 기존 시스템과 아웃티지 성능을 비교한다. 또한, 성능 비교를 통해 제안 기술이 아웃티지 성능의 저하 없이 시스템 오버헤드를 감소시킬 수 있음을 보인다.
In this paper, we construct UWB system formed by MIMO(Multi-input Multi-output) antennas using indoor WPAN(Wireless Personal Area Network) channel modeling and analyze the interference among these channels.
본 논문에서는 독립적이며 주파수 비선택적인 정적 MIMO Rayleigh 페이딩 채널 가정 하에 다중사용자 다이버시티가 적용된 MRT/MRC MIMO의 capacity bound를 closed-form 형태의 수식으로 표현하였다. 분석 결과는 수치 검증 결과와 정확히 일치하며 MRT/MRC가 다중 사용자 다이버시티에 미치는 영향을 명확히 보여준다.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제10권5호
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pp.2102-2123
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2016
This paper considers a channel estimation scheme for millimeter-wave multiuser multiple-input multiple-output systems. According to the proposed method, parts of the beams are selected and the channel parameters are estimated according to the sparsity of channels and the orthogonality of the beams. Since the beams for each channel become distinct and the signal power increases with the increased number of antennas, the proposed approach is able to achieve good estimation performance. As a result, the sum rate can be increased in comparison with traditional approaches, and channels can be estimated with fewer pilot symbols. Numerical results verify that the proposed approach outperforms traditional approaches in cases with large numbers of antennas.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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