• 제목/요약/키워드: MMSE-SIC

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에너지 효율적 반복 SIC-MMSE MIMO 검출 (Energy efficient joint iterative SIC-MMSE MIMO detection)

  • 클라우파브리스;아흐메드살림;김수영
    • 한국위성정보통신학회논문지
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    • 제10권1호
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    • pp.22-28
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    • 2015
  • 본 논문에서는 연판정 간섭 소거 최소 자승-오류(soft interference cancellation and minimum mean squared-error; SIC-MMSE) 방법을 이용한 새로운 에너지 효율적 다중안테나(multi-input multi-output; MIMO) 검출 기법을 소개한다. SIC-MMSE 방법의 가장 큰 계산 복잡도는 복소 행렬에 대하여 안테나 개수 만큼의 여러 번 역행렬 계산을 해야 하는데 있다. 본 논문에서는 행렬에 대한 테일러 시리즈 확장(Taylor series expansion) 기법을 이용하여 안테나 개수에 상관없이 단 한번의 역행렬 계산만을 필요로 하는 방법을 제안하며, 이와 같은 방법을 이용하여 계산의 복잡도를 감소시킬 수 있다. 본 논문에서 제안한 기법의 복잡도 감소 효과는 안테나 개수가 증가함에 따라 더 크게 나타난다. 본 논문에서 제시한 시뮬레이션 결과를 통하여 제안한 기법이 기존의 SIC-MMSE 기법에 비하여 더 적은 복잡도로 거의 동일한 성능을 도출할 수 있음을 알 수 있다.

시변 채널 환경에서 OFDM 시스템을 위한 복잡도가 감소된 MMSE-SIC 등화기법 (Low Complexity MMSE with Successive Interference Cancellation for OFDM Systems over Time-selective Channels)

  • 박지현;황승훈;황금찬
    • 한국통신학회논문지
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    • 제33권7A호
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    • pp.743-750
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    • 2008
  • OFDM 방식은 주파수 선택적(frequency-selective) 채널 환경에서 고속 데이터 전송을 위한 효과적인 변조 기술이지만 시간 선택적(time-selective) 채널 환경에선 인접 채널간의 간섭(intercarrier interference) 현상으로 인해 시스템 성능이 저하되게 된다. 본 논문에선 먼저 MMSE(minimum mean squared error) 등화기와 직렬 간섭 제거방식(successive interference cancellation)이 결합된 MMSE-SIC 등화기법을 위한 새로운 recursive 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘은 최적의 검출 순서가 알려져 있을 경우 기존 MMSE-SIC 등화 방식의 복잡도를 크게 낮추면서도 동일한 성능을 나타낸다. 또한 ICI의 특성을 이용하여 어느 정도 성능을 유지하면서도 제안된 알고리즘의 복잡도를 보다 개선할 수 있다.

셀간 협력 통신을 위한 상향링크 환경에서의 ML 및 ZF/MMSE를 결합한 검출 기술 (A Joint ML and ZF/MMSE Detection Algorithm in Uplink for BS Cooperative System)

  • 김점수;김정곤;김석우
    • 한국항행학회논문지
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    • 제15권3호
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    • pp.392-404
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    • 2011
  • 본 논문에서는 최근 4세대 이동통신에서 논의 되고 있는 기술인 셀 간 협력 통신이 가능한 다중 셀 환경에서 상향링크에서의 다중 사용자 신호 검출기술에 대해서 다루었다. 먼저 기존 검출 기술로 ML, ZF, MMSE 그리고 SIC 등을 다루었고, 보통 ML은 최적의 성능을 보이지만, 복잡도가 지수적으로 증가하며, ZF나 MMSE는 간단하지만 성능이 떨어지며, SIC는 복잡하고 오류전파 현상이 발행 할 수 있는 문제점을 가지고 있다. 이에 기존의 ZF/MMSE 에 비해서는 성능 개선이 이루어지면서, 복잡도를 유지 또는 감소시킬 수 있는 구조 제안을 위해서 ZF/MMSE 방식과 ML 의 적용구조를 단순화 시킨 부분 ML 복호 방식을 결합한 검출 방식을 제안하였다. 모의실험 결과, 제안방식은 ZF/MMSE 기반의 SIC 방식에 비해 BER 성능이 개선 또는 유지 되었으며, 복잡도 측면에서 감소하는 효과를 보였으며, 또한 복잡도 감소는 협력 기지국 및 안테나 수가 증가할수록 더 감소 효과가 커질 수 있음을 알 수 있었다.

멀티 홉 군통신 시스템을 위한 간섭 제거 기법 성능 분석 (Performance of Interference Cancellation Scheme for Multihop Military Communication Systems)

  • 김요철;김진영
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제11권3호
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    • pp.17-22
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    • 2011
  • 본 논문에서는 멀티 홉 군통신 시스템에서 발생할 수 있는 동일채널 간섭 (CCI : Co-Channel Interference) 제거 성능을 분석하였다. 간섭 제거 기법으로 먼저 Zero Forcing (ZF)과 Minimum Mean Square Error (MMSE) 기법을 적용하여 간섭을 제거한 후, 연속 간섭 제거 (SIC : Successive Interference Cancellation) 알고리즘을 이용하여 추가적인 다이버시티 이득을 얻고 간섭 제거 성능을 향상시킨다. 무선 채널은 레일레이 (Rayleigh) 페이딩 채널을 고려하여 모의 실험을 하였으며, 시스템 성능은 비트 오류 확률 (Bit Error Probability) 측면에서 분석되었다. 모의실험 결과로부터, 멀티 홉 무선 네트워크 환경에서 MMSE가 ZF보다 BER 성능을 현저하게 향상시킴을 확인하였으며, 각각 기법에 연속 간섭 제거 알고리즘을 적용한 경우, 그 성능이 더욱 좋아지는 것을 알 수 있었다. 따라서 MMSE-SIC 방식은 멀티 홉 군통신 시스템에서 보다 신뢰성 있는 신호의 전송을 제공할 수 있다.

Hybrid SNR-Adaptive Multiuser Detectors for SDMA-OFDM Systems

  • Yesilyurt, Ugur;Ertug, Ozgur
    • ETRI Journal
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    • 제40권2호
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    • pp.218-226
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    • 2018
  • Multiuser detection (MUD) and channel estimation techniques in space-division multiple-access aided orthogonal frequency-division multiplexing systems recently has received intensive interest in receiver design technologies. The maximum likelihood (ML) MUD that provides optimal performance has the cost of a dramatically increased computational complexity. The minimum mean-squared error (MMSE) MUD exhibits poor performance, although it achieves lower computational complexity. With almost the same complexity, an MMSE with successive interference cancellation (SIC) scheme achieves a better bit error rate performance than a linear MMSE multiuser detector. In this paper, hybrid ML-MMSE with SIC adaptive multiuser detection based on the joint channel estimation method is suggested for signal detection. The simulation results show that the proposed method achieves good performance close to the optimal ML performance at low SNR values and a low computational complexity at high SNR values.

Multi-Input Multi-Output System을 위한 Low-Density Parity-Check codes 설계 (Design of Low-Density Parity-Check Codes for Multi-Input Multi-Output Systems)

  • 신정환;허준
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2008년도 하계종합학술대회
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    • pp.161-162
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    • 2008
  • In this paper we design an irregular low-density parity-check (LDPC) code for a multi-input multi-output (MIMO) system. The considered MIMO system is minimum mean square error soft-interference cancellation (MMSE-SIC) detector. The MMSE-SIC detector and the LDPC decoder exchange soft information and consist a turbo iterative detection and decoding receiver. Extrinsic information transfer (EXIT) charts are used to obtain the edge degree distribution of the irregular LDPC code which is optimized for the input-output transfer chart of the MMSE-SIC detector. It is shown that the performance of the designed LDPC code is much better than that of conventional LDPC code optimized for the AWGN channel.

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MMSE-SIC 기반 다중 사용자 MIMO-OFDM 시스템에서의 효율적 자원 할당 기법 (Efficient resource allocation for the multi-user MIMO-OFDM system with MMSE-SIC receiver)

  • 이판형;이재홍
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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    • 한국방송공학회 2011년도 추계학술대회
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    • pp.86-87
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    • 2011
  • 본 논문에서는 상향링크 다중 사용자 MIMO-OFDM 시스템을 위한 새로운 자원 할당 기법을(resource allocation) 제안한다. 제안된 자원 할당 기법에서는 각 사용자별 전송전력 제한을 만족하면서 주파수 효율이(spectral efficiency) 최대화 되도록 사용자들에게 부반송파와(subcarrier) 전력을(power) 할당한다. 모의 실험 결과에서는 제안된 기법이 기존 기법에 비해 주파수 효율이 증가됨을 보이고 있다.

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MMSE-SIC 기반 상향링크 다중 사용자 MIMO-OFDM 시스템에서 공정한 스케줄링 기법 (Scheduling Algorithm for Multiuser MIMO-OFDM System)

  • 이판형;이재홍
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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    • 한국방송공학회 2008년도 추계학술대회
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    • pp.91-94
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    • 2008
  • 본 논문에서는 준 정적(quasi-static) 레일레이 페이딩(Rayleigh fading) 채널에서 상향링크 다중 사용자 MIMO-OFDM 시스템을 위한 최소평균제곱오차-순차간섭제거(MMSE-SIC: Minimum mean square error-successive interference cancellation) 수신기에 대해 연구한다. 송신 안테나가 하나인 사용자와 수신 안테나가 다수인 기지국에서 MMSE-SIC 수신기를 기반으로 신호를 검출하는 시스템에서는 하나의 부대역 내에서 동시에 전송 가능한 사용자의 수가 기지국에서의 수신안테나 수보다 작아야 하는 제한 조건을 가지고 있다. 따라서 사용자간 공정성을 보장하고 시스템의 효율성을 높이기 위해 낮은 복잡도를 가지는 비례 공정(Proportional fair) 스케줄링 알고리즘을 제안한다. 제안된 비례 공정 스케줄링 알고리즘에서는 부대역 내에서 다중 사용자 채널 행렬을 기반으로 동시에 전송하는 사용자들의 집합을 찾는다. 평균 채널 이득이 사용자마다 다른 환경에서의 모의실험을 통해 제안된 비례 공정 스케줄링 기법의 성능을 알아본다. 제안된 비례 공정 스케줄링 기법은 기존의 공정성을 기반으로 하는 스케줄링 알고리즘보다 더 큰 일반 비례 공정(General proportional fair) 기준과 더 높은 셀 수율(Cell throughput)을 가지는 것을 보이고 있다.

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다중사용자 다중송수신안테나 Broadcast 채널에서의 RUB 기반 공간다중화 시스템 (Spatial Multiplexing System based on Random Unitary Beamforming for MU-MIMO Broadcast Channel)

  • 박성호;박기홍;이진희;고영채;김성진
    • 한국통신학회논문지
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    • 제35권2A호
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    • pp.105-111
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    • 2010
  • Random Unitary Beamforming (RUB) 은 다중사용자 다중안테나 broadcast 채널에서 매우 간단하면서도 실제적인 전송 기법이다. 본 논문에서는 일반적인 RUB의 형태를 확장시켜 공간다중화 이득을 얻을 수 있는 방법에 대해 고려하였다. 즉 수신기가 2개의 안테나를 가짐으로써 더 많은 데이터를 가지는 방법을 고려하였다. 이를 위해 송신기와 수신기의 새로운 코드북을 제안하고, 수신기에서 Minimum Mean Square Error Successive Interference Cancellation (MMSE-SIC) 기법을 사용함으로써 총 전송율이 증가함을 모의실험 결과를 통해 확인하였다.

반복 알고리즘을 적용한 D-STTD 시스템의 검출 기법 제안 및 성능 분석 (The Proposal and Performance Analysis for the Detection Scheme of D-STTD using Iterative Algorithm)

  • 윤길상;이정환;유철우;황인태
    • 한국통신학회논문지
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    • 제33권9A호
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    • pp.917-923
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    • 2008
  • D-STTD 시스템은 Alamouti Code로 알려진 STTD기법을 적용하여 다이버시티 효과를 획득하면서 STTD기법을 병렬로 한번 더 사용함으로써 멀티플렉싱 효과도 얻을 수 있는 기법이다. 이러한 서로 다른 정보를 보내는 멀티플렉싱 효과로 인해 D-STTD는 기존 STTD 기법의 Combining 기법을 적용하는데 어려움을 가져온다. 그래서 본 논문에서는 MMSE 기법을 바탕으로 멀티플렉싱 검출 기법으로 잘 알려진 Linear 알고리즘, SIC 알고리즘, OSIC 알고리즘을 D-STTD 시스템에 적용하고 그 성능을 비교한다. 그리고 새롭게 MAP 알고리즘을 D-STTD 시스템에 적용하여 성능을 분석하고자 한다. 모의 실험 결과, Linear MMSE Detector보다 반복 알고리즘을 적용한 Detector가 최대 3.7dB의 성능향상을 보였다. 특히, 반복 Detector 중 MAP 알고리즘을 적용한 경우에는 약 4.4dB의 성능차까지 나타냈다.