• 제목/요약/키워드: MIMO-OFDM system

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다중 경로 채널에서 공간-시간 트렐리스 부호화된 OFDM의 일반화된 준최적 검파 (Generalized Principal Ratio Combining of Space-Time Trellis Coded OFDM over Multi-Path Fading Channels)

  • 김영주
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제19권3호
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    • pp.352-357
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    • 2008
  • 페이딩 채널에서 공간-시간 트렐리스 부호화된 OFDM 시스템을 제안하고, 시간 영역에서 제안된 principal ratio combining(PRC)와 일반화된 PRC(GPRC)의 수식을 이론적으로 주파수 영역에서 새롭게 분석한다. 시간 영역에서와 마찬가지로 GPRC 기법은 ML 및 PRC 기법을 분할하여 성능과 수신기 복잡도 간의 유연한 tradeoff를 활용할 수 있다. M진 PSK 변조 방식을 이용하는 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 주파수 플랫 및 주파수 선택적 페이딩에서 성능을 검증한다. 또한, 세 가지 수신 기법간의 수신기 복잡도와 시뮬레이션 시간을 비교 검토한다.

An efficient Channel Estimation Technique of OFDM-Base Space-Time Coded Wireless LAN Systems

  • Kim, Dong-Ok
    • Journal of information and communication convergence engineering
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    • 제2권2호
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    • pp.61-66
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    • 2004
  • This paper presents a way to maximize transmission efficiency and reception ability through transmission diversity technology, which can be adapted to wireless multimedia Wireless LAN system. The presented method is a comparative analysis between a case where parameter a for time average is 0.3.1 with consideration of channel presumption with two types of rms delayed spread, which is 50nsec. 150nsec, for the performance analysis of STTC (Space-Time Trellis Code) adopting time-space ciphering method appropriate for MIMO channel, and performance in the case where presumed channel value from long training column section is applied to according frame in a single frame. The result showed that BER brought SNR improvement of l.0dB in $10^{-3}$ when a was 0.3 than adopting only the long training column, and showed increase of general performance improvement for the sake of time average rather than the case without.

분산 다중 안테나 지상파 방송 시스템을 위한 프레임 동기화 방법 (Frame Synchronization Method for Distributed MIMO Terrestrial Broadcasting Systems)

  • 옥규순;강인웅;김영민;서재현;김흥묵;김형남
    • 한국통신학회논문지
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    • 제41권4호
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    • pp.424-432
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    • 2016
  • 세계 주요 국가에서는 차세대 지상파 방송을 위해서 한정된 주파수 자원으로 전송량을 크게 높일 수 있는 MIMO(multiple-input multiple-output) 기술을 적용한 MIMO-OFDM 기반 지상파 방송 시스템의 개발 및 표준화를 활발하게 진행하고 있다. 특히, 공간상으로 떨어져 있는 송신 안테나를 사용하는 분산 다중 안테나 시스템에서는 각 안테나에서 전송한 신호가 수신 안테나로 다른 시간에 도착할 수 있고, 이와 같은 환경을 고려한 프레임 동기화 연구는 아직 활발하게 진행되지 않았다. 따라서, 본 논문에서는 두 개의 분산 송신 안테나로부터 전송되는 신호가 수신 안테나로 시간 간격을 두고 도착할 때 각 신호의 도착 시간을 탐지하기 위해 널 심볼을 삽입하는 방법을 제안한다. 프리앰블 이전에 널 심볼을 삽입하게 되면 두 송신 안테나에서 전송하는 신호를 수신기에서 구별해낼 수 있기 때문에 각 프레임의 시작 지점을 찾을 수 있다. 500 샘플 이하의 수신 차이가 날 때는 기존의 방법보다 우수한 성능을 보이는 것을 모의실험을 통해 확인하였다.

안테나 선택을 이용한 Grassmannian Beamforming 기반의 MIMO-OFDMA 시스템 (A MIMO-OFDMA System Based on Grassmannian Beamforming with Antenna Selection)

  • 양석철;박대진;홍정기;신요안
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제44권7호통권361호
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    • pp.59-69
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    • 2007
  • 본 논문에서는 미래형 이동통신 시스템에서 셀 경계와 같이 반송파대간섭전력비 (Carrier-to-Interference Ratio; CIR)가 낮은 열악한 채널 환경에서 하향링크 실시간 트래픽의 전송 성능 개선을 위한 안테나 선택을 이용한 Grassmannian Beamforming 기반의 MIMO-OFDMA (Multi Input Multi Output-Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 시스템을 본 저자들은 제안하고자 한다. 제안된 시스템에서는 Beamforming 적용으로 인한 상향링크로의 과도한 궤환 정보량이 시스템 주파수 효율 성능을 떨어뜨리는 문제점을 보완하기 위해 Codebook 기반의 Grassmannian Beamforming을 적용하고, 이와 더불어 기지국의 모든 송신 안테나를 사용하지 않고 특정 안테나만을 사용하여 Codebook Size를 줄이면서도 주파수 효율 성능을 향상시킬 수 있는 안테나 선택 기법을 제안한다. 제안된 시스템에서는 Beamforming을 수행하기 위해 최대 MRT(Maximum Ratio Transmission) 이득을 가지는 최적의 송신 안테나 조합이 선택된다. 모의실험 결과, 제안된 시스템은 기지국의 모든 안테나를 사용하여 Beamforming을 수행한 경우보다 향상된 주파수 효율 성능을 보이며, 상향링크의 궤환 정보량을 감안하더라도 Pseudo-Orthogonal Space Time Block Code를 사용하는 전형적인 개방루프형 MIMO-OFDMA 시스템에 비해 낮은 CIR 영역에서 월등히 개선된 주파수 효율 성능을 보임을 확인하였다.

OFDM System에서 시공간 부호기법으로 STTC의 성능분석 (Performance Analysis of STTC Using Time Space Coding Method Appropriate for OFDM System)

  • 김동옥
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2003년도 하계종합학술대회 논문집 I
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    • pp.473-476
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    • 2003
  • In this paper, presents a way to maximize transmission efficiency and reception ability through transmission diversity technology, which can be adapted to wireless multimedia OFDM system. The presented method is a comparative analysis between a case where parameter a for time average is 0.3, 1 with consideration of channel presumption with two types of rms delayed proliferation, which is 50nsec, 150nsec, for the performance analysis of STTC(Space-Time Trellis Code) using time-space code method appropriate for MIMO channel, and performance in the case where presumed channel value from long training column section is applied to according frame in a single frame. The result showed that BER brought SNR improvement of 1.0dB in 10$^{-3}$ when a was 0.3 than using only the long training column, and showed increase of general performance improvement for the sake of time average rather than the case without.

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OFDM/SDMA 기반 셀룰러 시스템에서 다양한 트래픽 데이터를 지원하기 위한 하향링크 자원할당 알고리즘 (Downlink Radio Resource Allocation Algorithm for Supporting Heterogeneous Traffic Data in OFDM/SDMA-based Cellular System)

  • 허주;박성호;장경희;이희수;안재영
    • 한국통신학회논문지
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    • 제31권3A호
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    • pp.254-266
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    • 2006
  • 최근에 OFDM 기반 셀룰러 시스템의 Throughput 및 셀 커버리지를 향상시키기 위하여 SDMA(Spatial Division Multiple Access) 방식을 적용하는 자원 할당 방식에 대한 연구가 시작되고 있으나, 대부분의 OFDM/SDMA 기반 자원 할당 방식에 대한 연구는 시스템 Throughput 만을 최적화시키거나 단일 셀 환경에서만 적응이 가능한 한계가 있다. 본 논문에서는 사용자가 요구하는 트래픽 특성에 맞는 High Layer QoS(Quality of Service) 파라미터를 고려하면서, 시스템의 Throughput의 손실을 최소화하고 인접 셀 간 간섭을 고려하여 다중 셀 환경에서도 적용이 가능한 하향 링크 OFDM/SDMA 기반 자원할당 알고리즘을 제안하고, Ped A 및 다중 안테나 채널모델인 SCME (Spatial Channel Model Extensions) 채널에서 제안된 알고리즘 성능을 분석한다.

주파수 선택성 레일라이 페이딩 환경에서 STBC-OFDM 시스템의 성능 비교, 분석 (A Comparative Performance Analysis of STBC-OFDM Systems Under Frequency-Selective Rayleigh Fading Environments)

  • 이상호;정호철;박형래;김종호
    • 한국항행학회논문지
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    • 제8권2호
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    • pp.144-154
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    • 2004
  • 본 논문에서는 4세대 이동통신시스템의 핵심 기술인 Space-Time Block Code (STBC)를 OFDM 시스템에 적용하고 주파수 선택적 레일라이 페이딩 환경에서 각 방식의 성능을 시뮬레이션을 통해서 비교, 분석한다. 먼저 주요 STBC 방식들의 신호 모델과 각 방식별로 복조과정을 유도한다. 또한, 이동통신 환경을 고려하여 OFDM 시스템 파라메타를 설정하고 2bps/Hz에서 4bps/Hz 까지의 전송율에 대해 STBC 방식별로 적절한 변조방식을 설정하여 각각의 전송속도에 대해 STBC-OFDM 방식들의 성능을 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 비교, 분석한다. 이 밖에, 각 STBC-OFDM 방식들이 동일한 변조방식을 사용할 경우에 대해서도 성능을 비교, 분석한다.

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3GPP LTE MIMO-OFDMA 시스템의 인접 셀 간섭 완화를 위한 개선된 Spatial Covariance Matrix 추정 기법 (Enhanced Spatial Covariance Matrix Estimation for Asynchronous Inter-Cell Interference Mitigation in MIMO-OFDMA System)

  • 문종건;장준희;한정수;김성수;김용석;최형진
    • 한국통신학회논문지
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    • 제34권5C호
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    • pp.527-539
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    • 2009
  • 본 논문에서는 3GPP LTE (3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution) MIMO-OFDMA(multiple-input multiple-output-orthogonal frequency division multiple access) 시스템의 하향 링크 수신기를 위한 asynchronous ICI (Inter-Cell Interference) 완화 기법을 제안한다. Multi-cell 환경을 고려한 celluar OFDMA 시스템에서는 기본적으로 frequency reuse factor가 1로 설정되기 때문에 셀 경계에 위치한 UE (User Equipment)의 경우 ICI 영향을 받게 되며, 특히 각기 다른 셀 반경 및 nodeB 간의 거리 차이 등 현실적인 celluar 환경을 고려 할 경우에는 UE 간 타이밍 오류가 가중되어 수신 신호의 주파수 영역의 직교성이 파괴될 가능성이 있다. 따라서 이러한 인접 셀 간섭을 제거 및 완화하기 위하여 수신 OFDM 심볼에 대한 SCM (Spatial Covariance Matrix) 추정이 필요하다. 일반적으로 SCM 추정은 training symbol을 이용함을 가정하지만, 긴 시간 동안 간섭의 통계적 특성을 측정하는 것은 어려울 뿐만 아니라 training symbol이 고려되지 않는 LTE와 같은 MIMO-OFDMA 시스템에는 적합하지 않다. 또한 추정의 정확성을 높이기 위하여 noise reduction 방식이 적용된 추정 기법이 제시되고 있으나, 기존 time-domain low-pass type weighting 방식은 spectral leakage에 의한 추정 에러를 유발하는 단점이 있다. 따라서, 본 논문에서는 noise reduction 효과를 얻으면서 spectral leakage에 의한 SCM 추정 오류를 최소화할 수 있으며, 주파수 영역에의 moving average filter로 구현 가능한 time-domain sinc-type weighting 방식의 SCM 추정 기법을 제안하였으며, 다양한 환경에서의 컴퓨터 모의 실험을 통하여 제안된 방식이 기존의 방식보다 약 3dB 의 SIR (Signal to Interference Ratio) 이득을 보임을 입증하였다.

위치인식기반의 차세대 무선 PAN 알고리즘 개발에 관한 연구 (A Study on the Development of Next Generation Wireless PAN Algorithms with Location Awareness Technique)

  • 조주필
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제16권10호
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    • pp.2095-2100
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    • 2012
  • 본 논문에서는 위치인식기반 WPAN 시스템에서 송수신 안테나간의 상관관계가 존재하는 MIMO-OFDM 환경인 경우 채널의 페이딩에 의한 영향을 완화시키고 통신링크 성능향상과 신뢰성을 증대시킬 수 있는 CS(channel sounding) 기법을 제안하며, 또한 본 논문에서는 sounding신호를 통해 채널 전파특성을 측정하여 CS기법으로 추정오차가 최적화된 송신단과 수신단간의 채널 전파특성을 측정한다. 이 제안된 기법을 통해 수신단에서 간단한 연산을 통하여 채널 용량을 증가 시켜 주며, 송신단에서 채널의 정보를 이용하여 최적의 전력 할당 할 수 있고, 채널 용량의 증가를 얻을 수 있게 된다.

셀룰러 이동통신 환경에서 STBC-OFDM 시스템의 성능 비교, 분석 (A Comparative Performance Analysis of STBC-OFDM Systems Under Cellular Mobile Environments)

  • 정호철;장은경;박형래;장은영;김창주
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제43권3호
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    • pp.18-26
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    • 2006
  • 본 논문에서는 대표적인 STBC 기법인 Alamouti., Tarokh, quasi-orthogonal 방식을 OFDM 시스템에 적용하여, 셀룰러 이동통신 환경에서 각 기법간의 성능을 비교, 분석한다. 먼저 각 STBC 기법들의 부호화 방식을 고찰하고 각 알고리즘 별로 적절한 복조 알고리즘을 제시한다. OFDM 시스템 파라메타는 Wibro 시스템을 고려하여 설정하며 2bps/HB에서 4bps/Hz까지의 전송율에 대해서 STBC 기법별로 적절한 변조방식을 채택한다. 또한, 안테나별로 채널 추정이 가능하도록 주파수 영역에서 Walsh 코드를 이용하여 프리앰블을 코딩한다. 끝으로, 여러 가지 이동통신 채널 환경에서 STBC-OFDM 시스템의 전송율에 따른 성능을 시뮬레이션을 통해 비교, 분석한다.