• 제목/요약/키워드: MIMO-OFDM system

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프리앰블을 이용한 새로운 SNR 추정 알고리즘 제안 및 성능 분석 (New SNR Estimation Algorithm using Preamble and Performance Analysis)

  • 서창우;윤길상;셰를리 포루투갈;황인태
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제48권3호
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    • pp.6-12
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    • 2011
  • 이동통신이 발전해 감으로써 사용자들은 점점 더 높은 데이터율과 신뢰성이 높은 통신 시스템을 요구하고 있다. 최근에는 이러한 사용자 요구에 부합하기 위해 MIMO(Multiple Input Multiple Out)와 OFDM(Orthogonal Frequency Division multiplexing)의 장점을 모두 활용하는 MIMO-OFDM에 기반을 둔 시스템 개발이 활발히 이루어지고 있다. 또한, 빠른 무선 채널 환경에 대응하여 높은 전송률 및 양질의 데이터를 만족하기 위해서 채널 상태에 따라서 적응적으로 변조, 코딩, 부 반송 파수 및 파워 할당을 달리하는 시스템 등이 결합되고 있다. 이러한 피드백 기반 시스템은 얼마나 정확히 채널에 대한 상태 정보(CSI : Channel State Information)를 지연 없이 송신기에 전달하느냐에 따라서 시스템 전체 성능이 향상 될 수 있고 저하될 수 있다. 본 논문에서는 송 수신단에서 서로 알고 있는 프리앰블(Preamble)을 이용하여 채널 추정과정 없이 정확한 SNR (신호 대 잡음비: Signal to Noise Ratio) 추정이 가능한 알고리즘을 제안한다. 여러 채널 환경에서 수행한 모의 실험결과, 제안 알고리즘은 기존의 프리앰블 기반 SNR 추정 알고리즘들 보다 가장 정확하게 SNR을 추정하는 것을 확인할 수 있었다.

프리앰블을 이용한 새로운 SNR 추정 알고리즘 기반의 AMC 기법의 전송률 성능 분석 (Throughput Performance analysis of AMC based on New SNR Estimation Algorithm using Preamble)

  • 서창우;셰를리 포루투갈;황인태
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제48권4호
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    • pp.6-14
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    • 2011
  • 이동통신이 발전해 감으로써 사용자들은 점점 더 높은 데이터율과 신뢰성이 높은 통신 시스템을 요구하고 있다. 최근에는 이러한 사용자 요구에 부합하기 위해 MIMO(Multiple Input Multiple Out)와 OFDM(Orthogonal Frequency Division multiplexing)의 장점을 모두 활용하는 MIMO-OFDM에 기반을 둔 시스템 개발이 활발히 이루어지고 있다. 또한, 빠른 무선 채널 환경에 대응하여 높은 전송률 및 양질의 데이터를 만족하기 위해서 채널 상태에 따라서 적응적으로 변조, 코딩, 부 반송 파수 및 파워 할당을 달리하는 시스템 등이 결합되고 있다. 이러한 피드백 기반 시스템은 얼마나 정확히 채널에 대한 상태 정보(CSI : Channel State Information)를 지연 없이 송신기에 전달하느냐에 따라서 시스템 전체 성능이 향상 될 수 있고 저하될 수 있다. 본 논문에서는 송 수신단에서 서로 알고 있는 프리앰블(Preamble)을 이용하여 채널 추정과정 없이 정확한 SNR (신호 대 잡음비: Signal to Noise Ratio) 추정이 가능한 알고리즘을 제안하고 기존의 프리앰블 기반 SNR 추정 알고리즘들과 여러 가지 평가방법을 통해 성능을 비교 분석하였다. 또한, IEEE 802.11n 시스템에서 각 알고리즘에 의해 추정된 SNR을 피드백 기반으로 AMC를 적용해보았다. 여러 채널에서 각 알고리즘의 성능을 분석 해 본 결과, 제안된 알고리즘 기반으로 AMC 기법을 적용하였을 때 모든 채널에 대해서 가장 높은 전송률을 보임을 확인하였다.

채널 부호화된 OFDM 시스템을 위한 공간 변조를 이용한 새로운 전송 기법 (A Novel Transmission Scheme with Spatial Modulation for Coded OFDM Systems)

  • 황순업;김영기;전성호;강우석;서종수
    • 한국통신학회논문지
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    • 제34권7A호
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    • pp.515-522
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    • 2009
  • 본 논문에서는 채널 부호회된 OFDM (orthogonal frequency division multiplexing) 시스템을 위한 공간 변조를 이용한 새로운 전송 기법을 제안한다. 공간 변조라 불리는 개루프 (open-loop) 방식의 다중 안테나 기술은 업력 데이터를 안테나 인텍스(index) 신호와 데이터 신호로 나누고, 안테나 인텍스 신호에 따라 다수의 송신안테나 중 하나의 송신안테나를 선택하여 데이터 신호를 전송한다. 공간 변조는 수신기에서 송신된 신호가 어떤 안테나로부터 보내졌는지를 의미하는 안테나 인텍스를 검출해야 하는데, 이를 위해서 채널 행렬의 직교성이 보장되어야 한다. 실제 채널은 무시하지 못할 정도의 채널 상관도로 인해 직교성을 유지하지 못한다. 또한 기존 공간 변조를 위한 수신기는 경판정 방식을 취하고 있으므로, 실제 시스템에 이를 활용하기가 어렵다. 본 논문에서는 기존의 공간 변조 기법이 연판정 수신을 할 수 있도록 소프트 출력 디맵퍼 (soft-output demapper)를 유도하고, 기존 기법의 수신 성능을 개선하기 위해 새로운 구조의 전송 기법을 제안한다.

파일럿 심볼을 이용한 안테나 선택방법을 적용한 SFBC-OFDM 시스템의 성능분석 (Performance Analysis of SFBC-OFDM Systems with a Antenna Selection using Pilot Symbols)

  • 강희훈
    • 전자공학회논문지
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    • 제52권7호
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    • pp.165-168
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    • 2015
  • 본 논문에서는 파일럿 심볼을 이용한 안테나 선택방법을 적용한 SFBC-OFDM(Space Frequency Block Code-Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 시스템에 대한 성능을 분석한다. 안테나 선택은 파일럿 심볼로부터 산출된 채널 계수에 기반하여 결정된다. 각 주파수에서, 산출된 채널 계수들을 정렬하고 그 중 가장 양호한 채널이 선택된 후 가장 좋은 계수를 가지는 안테나로 데이터가 전달된다. 또한 이 방법에 대해서 부호 이득과 다이버시티 이득도 분석된다.

A Study on Complexity Reduction for Space-Time Block Codes Decoder in MIMO OFDM systems

  • Pham, Van-Su;Le, Minh-Tuan;Mai, Linh;Yoon, Gi-Wan
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2005년도 춘계종합학술대회
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    • pp.117-121
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    • 2005
  • In this work, we first present our study on the decoding schemes for space-time block code as well as our comments on their complexity. Then, we propose a new modified complex sphere decoding scheme, which has lower computational load than that of conventional complex sphere decoders. In the proposed scheme, the boundary for searching is defined by the intersection of an approximate polygon of searching circle and disk of lattice constellation. Therefore, the proposed scheme can reduce the searching boundary and it can avoid missing searching points as well. The performance of the proposed scheme, which is verified by computer simulations, consolidates our scheme.

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Complexity Reduction for Space-Time Block Codes Decoder in MIMO OFDM Systems

  • Pham Van-Su;Le Minh-Tuan;Mai Linh;Yoon Giwan
    • Journal of information and communication convergence engineering
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    • 제3권2호
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    • pp.72-75
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    • 2005
  • In this work, we first present our study on the decoding schemes for space-time block code as well as our comments on their complexity. Then, we propose a new modified complex sphere decoding scheme, which has lower computational load than that of conventional complex sphere decoders. In the proposed scheme, the boundary for searching is aided with the intersection of approximate polygon of searching circle and disk of constellation. Therefore, the proposed scheme can reduce the searching boundary while can avoid missing searching points. The performance of the proposed scheme is verified by computer simulation that consolidates our scheme.

GPU를 이용한 SDR 시스템 용 LTE MIMO 기지국 기능 구현 (Implementation of $2{\times}2$ MIMO LTE Base Station using GPU for SDR System)

  • 이승학;김경훈;안치영;최승원
    • 디지털산업정보학회논문지
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    • 제8권4호
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    • pp.91-98
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    • 2012
  • This paper implements 2X2 MIMO Long Term Evolution (LTE) base station using Software defined radio (SDR) technology. The implemented base station system processes baseband signals on a Graphics Processor Unit(GPU). GPU is a high-speed parallel processor which provides very important advantage of using a very powerful C-based programming environment that is Compute Unified Device Architecture (CUDA). The implemented software-based base station system processes baseband signals through GPU. It utilizes USRP2 as its RF transceiver. In order to guarantee a real-time processing of LTE baseband signals, we have adopted well-known signal processing algorithms such as frame synchronization algorithms, ML detection, etc. using GPU operating in parallel processing.

A New Multiuser Receiver for the Application Of Space-time Coded OFDM Systems

  • Pham, Van-Su;Le, Minh-Tuan;Mai, Linh;Lee, Jae-Young;Yoon, Gi-Wan
    • Journal of information and communication convergence engineering
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    • 제4권4호
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    • pp.151-154
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    • 2006
  • In this work, a novel optimal multiuser detection (MUD) approach, which not only achieves the optimal maximum-likelihood (ML)-like performance but also has reasonably low computational complexity, for Space-time coded OFDM (ST-OFDM) systems is presented. In the proposed detection scheme, the signal model is firstly re-expressed into linearly equivalent one. Then, with the linearly equivalent signal model, a new jointly MUD algorithm is proposed to detect signals. The ML-like bit-error-rate (BER) performance and reasonably low complexity of the proposed detection are verified by computer simulations.

OFDM System에서 시공간 부호 기법으로 STTC의 성능분석 (Performance analysis of STTC using time-space coding method appropriate for OFDM System)

  • 김동옥
    • 정보통신설비학회논문지
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    • 제2권2호
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    • pp.36-45
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    • 2003
  • 본 논문은 무선 멀티미디어용 OFDM 시스템에 적용 할 수 있는 송신다이버시티 기술로 전송 효율 및 수신성능을 최대로 하기 위한 방안을 제시한다. 제안된 방법은 MIMO 채널에 적합한 시공간 부호기법으로 STTC(Space-Time Trellis Code)의 성능 분석을 위해 두 가지의 rms 지연확산, 즉 50 nsec, 150 nsec를 고려한 채널 추정에서 시평균을 위한 파라미터 $\alpha$가 0.3, 1인 경우와 하나의 프레임내에서 긴 훈련열 구간으로부터 추정된 채널 값을 해당 프레임에 적용한 경우의 성능을 비교 분석하였다. 실험결과 $\alpha$가 0.3인 경우가 긴 훈련 열만을 이용한 경우보다 BER이 $10^{-3}$에서 1.0dB의 SNR 개선을 가져옴을 알 수 있었으며, 또한 시평균을 위한 것이 그렇지 않은 경우보다 전반적인 성능 개선이 향상된다는 것을 확인하였다.

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OFDMA 상향 시스템에서의 협동 전송 기법 (Cooperative Transmission Scheme in OFDMA Uplink System)

  • 윤재선;송형규
    • 한국통신학회논문지
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    • 제32권5A호
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    • pp.475-483
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    • 2007
  • OFDMA 상향 시스템은 DVB-RCT를 위해 채택되었는데, OFDM과 동일하게 다중 경로 페이딩 영향에 강하고 성능 열화 없이 수신 가능하다는 이점을 갖는다. 이 시스템의 QoS를 향상시키기 위해 기존의 MIMO시스템이 많이 연구되었으나 다중송수신 안테나를 이용하는 이들 STC, MRC 등은 다중안테나를 사용하는 데에 따른 하드웨어 복잡도 증가, 고비용, 공간상의 제약 등 여러 가지 문제점을 안고 있다. 따라서 이들을 극복하면서 QoS도 만족시킬 수 있는 새로운 기법이 필요하다. 따라서 이 논문에서는 단일 안테나를 사용하는 OFDMA 기반의 DVB-RCT 시스템을 위하여 기존의 다중 송수신 기법들의 단점을 극복하고 현존 시스템을 이용할 수 있는 협동 전송 기법을 제안한다. OFDMA 상향 시스템 기반의 단일 안테나 DVB-RCT 시스템에 제안된 협동 전송 기법을 적용함으로써, 위에서 언급한 기존 기법들의 단점들을 극복하고 MIMO 시스템과 같이 성능을 향상 시킬 수 있다.