• 제목/요약/키워드: Signal Power to Interference plus Noise Power Ratio

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Time Shifted Pilot Signal Transmission With Pilot Hopping To Improve The Uplink Performance of Massive MIMO System For Next Generation Network

  • Ruperee, Amrita;Nema, Shikha
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제13권9호
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    • pp.4390-4407
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    • 2019
  • The paucity of pilot signals in Massive MIMO system is a vital issue. To accommodate substantial number of users, pilot signals are reused. This leads to interference, resulting in pilot contamination and degrades channel estimation at the Base Station (BS). Hence, mitigation of pilot contamination is exigency in Massive MIMO system. The proposed Time Shifted Pilot Signal Transmission with Pilot signal Hopping (TSPTPH), addresses the pilot contamination issue by transmitting pilot signals in non-overlapping time interval with hopping of pilot signals in each transmission slot. Hopping is carried by switching user to new a pilot signal in each transmission slot, resulting in random change of interfering users. This contributes to the change in channel coefficient, which leads to improved channel estimation at the BS and therefore enhances the efficiency of Massive MIMO system. In this system, Uplink Signal Power to Interference plus Noise Power Ratio (SINR) and data-rate are calculated for pilot signal reuse factor 1 and 3, by estimating the channel with Least Square estimation. The proposed system also reduces the uplink Signal power for data transmission of each User Equipment for normalized spectral efficiency with rising number of antennas at the BS and thus improves battery life.

분산 안테나 시스템에서 다중 사용자 MIMO를 위한 SLNR 기반의 프리코더 설계 (SLNR-Based Precoder Design for Multiuser MIMO in Distributed Antenna Systems)

  • 서방원
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제18권6호
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    • pp.75-82
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    • 2018
  • 본 논문에서는 분산 안테나 시스템의 하향링크 다중 사용자 MIMO를 위한 프리코더 설계에 대해서 고려한다. 분산 안테나 시스템에서 RRH (Remote Radio Head)는 셀 영역 내에서 지리적으로 서로 다른 위치에 배치되게 되는데, RRH에서 적용하기 위한 세 가지 종류의 프리코더 설계 방법을 제안한다. 모든 RRH들의 전송 전력 합, 또는 각 RRH의 전송 전력에 대한 제약 조건 하에서, 개별 SLNR 또는, 결합 SLNR (Signal-to-Leakage plus Noise Ratio) 비용함수를 최대화시키도록 프리코더를 설계한다. 그리고, 각각의 최적화 문제에 대한 분석적 이론해를 제시한다. 컴퓨터 모의실험을 통하여, 결합 SLNR 기반의 프리코더 설계 방법이 개별 SLNR 기반의 프리코더 설계 방식보다 더 높은 SINR (Signal-to-Interference plus Noise Ratio) 성능과 더 낮은 BER (Bit Error Rate) 성능을 갖는다는 것을 보인다. 또한, 모든 RRH들의 전력 합에 대한 제약 조건을 갖는 프리코더 설계 방법이 각 RRH 전송 전력 제약 조건을 갖는 방식보다 더 좋은 성능을 갖는다는 것을 보인다.

SSLNR 기반의 ZF-THP를 위한 새로운 빔형성 기법 (New Beamforming Technique for ZF-THP Based on SSLNR)

  • 조용석;변윤식
    • 한국통신학회논문지
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    • 제38A권4호
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    • pp.350-359
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    • 2013
  • 본 논문에서는 협력 빔형성(Coordinated Multi-Point Coordinated Beamforming : CoMP CB) 시나리오에서 인접한 사용자들 때문에 발생되는 간섭(Inter User Interference : IUI)을 제거하기 위해 사용된 Block Diagonal Geometric Mean Decomposition(BD-GMD)기반의 IUI 제거 알고리즘을 Successive Signal to Leakage plus Noise Ratio(SSLNR) 환경에서의 ZF(Zero-Forcing)에 적용하여 누출 전력을 제거한다. 또 IUI 제거 알고리즘을 사용했을 시 문제가 되는 원하는 신호 전력(Desired signal power)의 크기를 크게 보장할 수 없다는 점을 보완하기 위해 적절한 채널 열 순열(Channel ordering)을 수행하여 원하는 신호의 전력을 높인다. IUI 제거 알고리즘 사용과 적절한 채널 열 순열을 통해 기존의 SSLNR-Zero-Forcing Tomlinson Harashima precoding(ZF-THP) 기법보다 더 나은 비트오류확률(Bit Error Rate : BER)성능을 낼 수 있다.

MIMO 간섭채널에서 정보와 전력의 동시 전송 (SWIPT)을 위한 송수신기 설계 (Joint Transceiver Design for SWIPT in MIMO Interference Channel)

  • 서방원
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제19권5호
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    • pp.55-62
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    • 2019
  • 본 논문에서는 K 사용자 MIMO 간섭 채널을 고려하였으며, 정보와 전력을 동시에 전송하는 SWIPT 시스템을 위한 송수신기 설계 방법에 대해서 다룬다. 그리고, 정보 수신 장치와 전력 수확 장치가 같은 수신기에 존재하는 SWIPT 시스템을 고려한다. 제안하는 방식에서는 신호대 누수 잡음비 (SLNR)를 비용 함수로 사용하고, 수확 전력에 대한 임계값을 만족하도록 송수신기를 설계한다. 즉, 수확 전력에 대한 제약 조건 하에서, SLNR을 최대화시키도록 송신단 프리코딩 벡터, 수신단 검파기 벡터, 전력 분배 상수를 동시에 설계한다. 컴퓨터 모의실험을 통하여, 제안하는 기법과 기존 기법의 신호 대 간섭 잡음비 (SINR) 성능을 비교하였다. 사용자 수, 송신 안테나 개수, 수신 안테나 개수 간의 특별한 제약 조건을 만족하는 경우, 제안하는 기법은 낮은 SNR에서 기존 기법보다 우수한 SINR 성능을 나타낸다는 것을 보였다. 또한, 특별한 제약 조건을 만족하지 못하는 경우에는, 제안 기법이 모든 SNR 범위에 대해서 기존 기법보다 더 우수한 성능을 나타낸다는 것을 보였다.

Joint Subcarrier and Bit Allocation for Secondary User with Primary Users' Cooperation

  • Xu, Xiaorong;Yao, Yu-Dong;Hu, Sanqing;Yao, Yingbiao
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제7권12호
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    • pp.3037-3054
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    • 2013
  • Interference between primary user (PU) and secondary user (SU) transceivers should be mitigated in order to implement underlay spectrum sharing in cognitive radio networks (CRN). Considering this scenario, an improved joint subcarrier and bit allocation scheme for cognitive user with primary users' cooperation (PU Coop) in CRN is proposed. In this scheme, the optimization problem is formulated to minimize the average interference power level at the PU receiver via PU Coop, which guarantees a higher primary signal to interference plus noise ratio (SINR) while maintaining the secondary user total rate constraint. The joint optimal scheme is separated into subcarrier allocation and bit assignment in each subcarrier via arith-metric geo-metric (AM-GM) inequality with asymptotical optimization solution. Moreover, the joint subcarrier and bit optimization scheme, which is evaluated by the available SU subcarriers and the allocated bits, is analyzed in the proposed PU Coop model. The performance of cognitive spectral efficiency and the average interference power level are investigated. Numerical analysis indicates that the SU's spectral efficiency increases significantly compared with the PU non-cooperation scenario. Moreover, the interference power level decreases dramatically for the proposed scheme compared with the traditional Hughes-Hartogs bit allocation scheme.

저궤도 위성 간 X-대역 하향링크에서의 간섭 영향성 분석 (Interference Analysis Between LEO Satellites for X-band Downlink)

  • 추무궁;황인영;배민지;서인호;류영재
    • 한국항공우주학회지
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    • 제49권6호
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    • pp.489-496
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    • 2021
  • 지구 관측위성의 데이터를 지상으로 전송하기 위해 활용되는 X-대역 주파수는 한정적이므로, 여러 위성들이 해당 동일 대역을 공유하는 방식으로 활용한다. 복수의 위성이 유사 주파수 대역을 활용하기 위해서 국제전기통신연합-전파통신부문(International Telecommunication Union - Radiocommunication; ITU-R)에서는 송신 대역 내 전력속밀도(Power Flux Density; PFD) 제한 조건이 있고, 이를 통해 위성 간 간섭 영향성을 극복하고 있다. 하지만 이러한 규정 하에서도 복수의 위성이 비교적 근접한 지상국에 접속하는 경우 간섭 영향성의 분석이 수행될 필요가 있다. 본 논문에서는 한반도 내에 임의 배치된 두 개의 지상국을 기준으로, 서로 다른 궤도를 따르는 두 개의 저궤도 위성에 각각 접속하여 통신할 경우에 대해 수신 신호대 간섭+잡음비(Signal to Interference plus Noise Ration; SINR) 기준으로 간섭 영향성 분석을 수행하였다. 간섭 영향성 분석을 통해 PFD 규격을 만족시키는 두 위성이라 하더라도 전체 임무 기간(365일 가정) 내에 간섭은 발생할 수 있으나 영향받는 기간이 짧고 미리 예측할 수 있음을 확인할 수 있었다.

광대역 무선 패킷 통신망에서의 IMM 알고리듬을 이용한 간섭예측 및 전력제어 (IMM-Based Interference Prediction and Power Control for Broadband Wireless Packet Networks)

  • 정영헌;홍순목
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2003년도 통신소사이어티 추계학술대회논문집
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    • pp.251-254
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    • 2003
  • In this paper, we develop an effective method for estimating and predicting interference power strength using the IMM(Interacting Multiple Model) algorithm. Based on the proposed interference prediction algorithm, we adjust transmission power of mobile terminals to maintain a certain level of target signal - to - interference- plus -noise- ratio ( SINR ) at the base station. Results of numerical experiments are presented to show a performance profile of the proposed algorithm.

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Communication-Theoretic Analysis of Capture-Based Networks

  • Nguyen, Gam D.;Wieselthier, Jeffrey E.;Ephremides, Anthony
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제14권3호
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    • pp.243-251
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    • 2012
  • Under the power-based capture model, a transmission is successfully received at the destination, even in the presence of other transmissions and background noise, if the received signal-to-interference-plus-noise ratio exceeds a capture threshold. We evaluate the spectral efficiency of simple multi-user channels by combining the basic capture model with a communication-theoretic model. The result is a more refined capture model that incorporates key system design parameters (such as achievable bit rate, target bit error rate, channel bandwidth, and modulation signal constellations) that are absent from the basic capture model. The relationships among these parameters can serve as a tool for optimizing the network performance.

임펄스 잡음과 방해파에 의한 전자파 장해(EMI) 환경하에서의 디지털 무선통신 신호의 오율해석 (Error Performance Analysis of Digital Radio Signals in an Electromagnetic Interference (EMI) Environment of Impulsive Noise Plus Disturbance)

  • 조성언;임길용;조성준;이진
    • 한국전자파학회지:전자파기술
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    • 제6권3호
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    • pp.36-54
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    • 1995
  • 본 논문에서는 임펄스 잡음과 방해파에 의한 전자파 장해(EM!) 환경하에서 디지틀 무선통신 신호(QPSK 신호, DQPSK 신호,MSK 신호 및 GMSK 신호) 의 오율성능을 알아내기 위하여 오율식을 유도하고 이의 수치 계산 결과를 반송파 대잡음 전력비(CNR), 반송파 대 방해파 전력비(CIR), 임펄스 지수(A), 가우스 잡음 대 임 펄스 잡음 전력비($\gamma$ 방해파 지수(m) 동을 함수로 하여 그래프로 나타내고 이를 검토하여 임펄스 잡음과 방 해파 형태에 따른 영향을 분석하였다. 그 결과 엄펄스 잡음과 m-분포 톤 방해파가 함께 존재하는 환경하에서는 방해파의 진폭 변화의 정도가 클수록 오율성능열화가 심하였으며 오율의 성능열화가 가장 큰 것에서부터 작은 것으로 나열하면 DQPSK 신호, GMSK 신호, QPSK 신호,MSK 신호 순이다. 임펄스잡음과일정 진폭톤(m=$\infty$) 방해파가함께 존재하는환경하에서는CIR 20 dB 이상에서 방해파의 영향이 거의 없어짐을 알 수 있었다. 또한 CIR을 10dB에서 15dB로 증가시켰을 때 각 통신 방식마다 오율성능의 개선 폭이 가장 크게 나타났다. 방해파 진폭의 변동이 작을수록 또 CIR이 증가할수록 각 신호는 방해파로부터의 영향을 적게 받아 오율 성 능이 개선될 것으로 기대되었으나 그다지 큰 성능개선올 얻을 수 없었는데 이는 임펄스 잡음이 신호의 성능열 화에 지배적인 역할을 하기 때문이다.

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동일 채널 간섭을 고려한 OFDM 시스템의 수신 다이버시티 기법 (Receive Diversity for OFDM Systems with Cochannel Interference)

  • 서보석
    • 방송공학회논문지
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    • 제11권2호
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    • pp.222-228
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    • 2006
  • 이 논문에서는 동일채널 간섭이 존재하는 채널 환경에서 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 시스템의 수신 다이버시티 결합 방법을 제시한다. 제시한 방법에서 각 수신 안테나로부터의 수신 신호는 주파수 영역에서 부반송파 단위로 결합하며, 잡음과 간섭 전력을 고려한 MRC(Maximum Ratio Combining)를 적용한다. 잡음과 간섭 전력은 채널의 제한된 지연 확산에 기인하는 주파수 대역에서의 상관특성(coherency)을 이용하여 상관성이 큰 일정구간 이내의 부채널에 대해 잡음과 간섭 전력의 평균을 취함으로써 더 정확한 추정치를 얻는다. IEEE 802.11a 무선 LAN 규격에서 모의실험한 결과 제안방법은 간섭전력을 이용하지 않는 방식에 비해 신호대잡음비를 2-3.5dB 개선하였으며, 정확하게 잡음 및 간섭 전력을 추정한 경우에 대해 1dB 이내로 접근하는 결과를 나타내었다.