• Journal of Communications and Networks
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• 제18권4호
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• pp.639-648
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• 2016

Next-generation (4G) systems are designed to support universal frequency reuse (UFR) to achieve best use of valuable spectra. However, it leads to undesirable interference level near cell borders. To control this, 4G systems adopt techniques, such as network multiple-input multiple-output (MIMO) and inter-cell interference coordination (ICIC), to improve cell-edge throughput. Network MIMO aims at mitigating inter-cell interference towards cell-edge users (CEUs) through multi-cell cooperation, where each collaborative base station serves both cell-center users (CCUs) and CEUs, including other cells' CEUs, under a power constraint. The present ICIC strategies cannot be directly applied to network MIMO because they were designed in absence of multi-cell coordination. In the presence of network MIMO, this paper investigates antenna orientations in ICIC and the method of power management. Results show that a proper antenna orientation can improve the cell-edge capacity and meantime lower the interference to CCUs. Capacity inconsistency between CCUs and CEUs is detrimental to mobile communications. Simulation results show that the proposed power management for ICIC in network MIMO systems can achieve a uniform data rate regardless users' position.

• 한국전자파학회논문지
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• 제24권4호
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• pp.426-435
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• 2013

본 논문은 육상 이동 위성(Land Mobile Satellite: LMS) 시스템의 통신 성능 향상을 위해 기존의 $2{\times}2$ MIMO 채널에서 $4{\times}4$ 채널로 확장할 수 있는 MIMO 원형 편파 급전 네트워크를 제안한다. 기존의 추가적인 통신 채널 확보를 위해서는 위성국에서 안테나 설치 공간상의 제약이 있기 때문에 이격 거리가 충분한 추가 위성국을 필요로 한다. 이로 인한 비용 및 MIMO 통신 채널의 한계 문제를 극복하기 위하여, 동일한 원형 편파 간에 이격 거리가 없이도 높은 격리성을 확보할 수 있는 MIMO 원형 편파 급전 네트워크를 제안하였다. 제안하는 급전 네트워크의 포트간 격리성과 각 포트의 매칭 상태를 수식적으로 증명하였고, $4{\times}4$ MIMO 채널의 통신 성능 향상을 채널 모델 측면에서 제시 및 확인하였다. MIMO 원형 편파 급전 네트워크를 원형 편파 패치 안테나 구조로 실제 제작하고 측정하여 7~10 dB의 다이버시티 이득을 얻었고, 약 1.8배로 채널 용량이 향상되었음을 확인하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2015년도 춘계학술대회
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• pp.57-60
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• 2015

최근, 폭발적으로 증가하고 있는 모바일 데이터 트래픽을 효과적으로 서비스하기 위한 기술 중 하나로 다중 사용자 거대 다중 안테나 네트워크가 많은 관심을 받고 있다. 다중 사용자 거대 다중 안테나 네트워크는 기지국에 거대한 수의 안테나를 탑재하여 여러 사용자들에게 고속의 데이터를 동시에 전송함으로써 네트워크 용량을 획기적으로 개선할 수 있다. 이러한 거대 다중 안테나 시스템에서는 기지국에서의 계산 복잡도와 비용을 낮추기 위하여 전송 안테나 선택 기법이 활용된다. 본 논문에서는 다중 사용자 거대 다중안테나 네트워크에서 안테나 선택 기법의 에너지 효율성을 분석하고, 에너지 효율성을 최대화할 수 있는 안테나 선택 개수를 분석한다.

• 한국정보통신설비학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신설비학회 2007년도 학술대회
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• pp.46-49
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• 2007

Multiple Antenna Technologies such as Multiple-Input Multiple-Output (MIMO) and Beamforming provide the increase of channel capacity and the reliability of wireless link. To obtain these advantages, WiBro, Mobile WiMAX and $4^{th}$ Generation System are employing multiple antenna technologies. There exist, however, many technical issues in considering the application of the technologies or the providing of services using them. In this paper, various technical topics are discussed and simple solutions are proposed. Beamforming has several technical issues which include coverage imbalance, difficulties in providing Multicast-Broadcast Service (MBS). In Addition, network planning is a critical point from a cell extension and initial network entry point of view. In case of MIMO, network deployment is discussed in that cellular data network such as WiBro has many repeaters. MIMO mode selection for maximizing the cell capacity is also covered.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제16권10호
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• pp.3458-3478
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• 2022

Automatic modulation recognition is the core algorithm in the field of modulation classification in communication systems. Our investigations show that deep learning (DL) based modulation recognition techniques have achieved effective progress for multiple-input multiple-output (MIMO) systems. However, network complexity is always an additional burden for high-accuracy classifications, which makes it impractical. Therefore, in this paper, we propose a low-complexity dimensional interactive lightweight network (DilNet) for MIMO systems. Specifically, the signals received by different antennas are cooperatively input into the network, and the network calculation amount is reduced through the depth-wise separable convolution. A two-dimensional interactive attention (TDIA) module is designed to extract interactive information of different dimensions, and improve the effectiveness of the cooperation features. In addition, the TDIA module ensures low complexity through compressing the convolution dimension, and the computational burden after inserting TDIA is also acceptable. Finally, the network is trained with a penalized statistical entropy loss function. Simulation results show that compared to existing modulation recognition methods, the proposed DilNet dramatically reduces the model complexity. The dimensional interactive lightweight network trained by penalized statistical entropy also performs better for recognition accuracy in MIMO systems.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제40권8호
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• pp.301-306
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• 2003

본 논문에서는 RBF Network를 이용한 새로운 수신기법을 MIMO 환경에서 제안한다. 그리고, 제안된 수신기의 성능을 Rich-scattering 페이딩 채널에서의 모의 실험을 통해 검증한다. 모의 실험 결과를 통해 제안된 수신기가 MLD와 유사한 성능을 나타내고, VBLAST-ZF와 VBLAST-MMSE보다 우수한 성능을 나타냄을 확인하였다. 그리고, 다양한 송수신 안테나의 개수 및 변조 기법에 따른 RBF 개수가 성능에 미치는 영향을 조사하였으며, 제안된 수신기의 성능을 RBF 중심값의 초기화 율에 따라 확인하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제26권6호
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• pp.564-571
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• 2015

본 논문에서는 다중입력-다중출력(multiple-input, multiple-output: MIMO) 간섭계(interferometric) 레이다 네트워크 시스템을 기반한 MIMO 간섭계 역합성 개구면 레이다(inverse synthetic aparture radar: InISAR) 영상 형성기법에 관해 연구하였다. MIMO 간섭계 레이다 네트워크 시스템 내에서는 여러 바이스태틱 InISAR 영상들이 형성되며, 이들을 인코히리언트(incoherent)하게 합성함으로써 MIMO InISAR 영상을 형성할 수 있다. 여기서, 바이스태틱 InISAR 영상은 바이스태틱 기하구조 내에서의 표적에 대한 산란분포를 3차원의 형태로 도시한다. 상기 MIMO InISAR 영상에서는 다중 각도에서의 바이스태틱 산란 현상을 3차원의 형태로 도시하기 때문에, 표적의 다양한 산란 정보를 제공함과 더불어, 표적 식별 시 유용한 특징 벡터(feature vector)로써 활용될 수 있다. 시뮬레이션을 통해, 제안된 MIMO InISAR 영상 형성 기법을 이용함으로써 표적에 대한 다중각도에서의 바이스태틱 산란분포가 3차원의 형태로 도시되는 것을 확인할 수 있다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제15권4호
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• pp.352-361
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• 2013

Combining multiple-input multiple-output orthogonal frequency division multiplexing (MIMO-OFDM) with a massive number of transmit antennas (massive MIMO-OFDM) is an attractive way of increasing the spectrum efficiency or reducing the transmission energy per bit. The effectiveness of Massive MIMO-OFDM is strongly affected by the channel state information (CSI) estimation method used. The overheads of training frame transmission and CSI feedback decrease multiple access channel (MAC) efficiency and increase the CSI estimation cost at a user station (STA). This paper proposes a CSI estimation scheme that reduces the training frame length by using a novel pilot design and a novel unitary matrix feedback method. The proposed pilot design and unitary matrix feedback enable the access point (AP) to estimate the CSI of the signal space of all transmit antennas using a small number of training frames. Simulations in an IEEE 802.11n channel verify the attractive transmission performance of the proposed methods.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제11권9호
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• pp.4398-4417
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• 2017

Multi-user Multiple-Input and Multiple-Output (MU-MIMO) has potential for prominently enhancing the capacity of wireless network by simultaneously transmitting to multiple users. User selection is an unavoidable problem which bottlenecks the gain of MU-MIMO to a great extent. Major state-of-the-art works are focusing on improving network throughput by using Channel State Information (CSI), however, the overhead of CSI feedback becomes unacceptable when the number of users is large. Some work does well in balancing tradeoff between complexity and achievable throughput but is lack of consideration of fairness. Current works universally ignore the rational utilizing of time resources, which may lead the improvements of network throughput to a standstill. In this paper, we propose TOUSE, a scalable and fair user selection scheme for MU-MIMO. The core design is dynamic-time-warping-based user selection mechanism for downlink MU-MIMO, which could make full use of concurrent transmitting time. TOUSE also presents a novel data-rate estimation method without any CSI feedback, providing supports for user selections. Simulation result shows that TOUSE significantly outperforms traditional contention-based user selection schemes in both throughput and fairness in an indoor condition.

• 한국통신학회논문지
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• 제35권1C호
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• pp.45-54
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• 2010

이 논문에서는 다중사용자 (multi-user) 다중안테나 (multiple-in multiple-out : MIMO) 시스템을 위한 전송기법을 제안한다. Costa가 증명한 더티페이퍼코딩 (dirty-paper coding: DPC)이론에 따르면 송신기가 수신기의 가우시안 분포를 갖는 간섭 신호를 알고 있는 경우 간섭 신호에 상관 없이 채널 캐패시티를 얻을 수 있음이 알려져 있다. 단독사용자 채널의 경우 간단하며 효율적인 DPC기법들이 알려져 있으나 다중사용자 환경에는 실제 구현하는데 있어 복잡도와 관련해 많은 문제를 가지고 있다. 이 논문에서 우리는 다중사용자 환경에서 송신기에 알려진 갑선신호를 효율적으로 제어할 수 있는 네트워크 채널 행렬 삼각화 (network channel matrix triangulation: NMT)기법을 제안하고자 한다. 제안하는 NMT 알고리즘은 다중사용자 MIMO 채널을 서로 독립된 병렬의 Single-input Single-output (SISO) 채널들로 변환하여 단독사용자 환경을 위해 제안되어 있는 기존 DPC기법들을 다중사용자 환경에서도 사용 가능케 한다. 시뮬레이션 결과를 통해 제안된 알고리즘이 다중사용자 환경의 채널 캐패시티에 거의 접근함을 보일 것이다.