• Title/Summary/Keyword: Signal to Interference and Noise Ratio (SINR)

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Analysis of Macro-Diversity in LTE-Advanced

  • Kim, Gun-Yeob Peter;Lee, Jung-Ah C.;Hong, Sang-Jin
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제5권9호
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    • pp.1596-1612
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    • 2011
  • Coordinated Multi-Point (CoMP) transmission / reception is being studied in Long Term Evolution-Advanced (LTE-A) for future evolution of the $3^{rd}$ Generation Partnership Project (3GPP) LTE. Support of soft handover is essential for improving the performance of cell edge users. CoMP provides a natural framework for enabling soft handover in the LTE system. This paper evaluates the soft handover gain in LTE-A downlink. Mathematical analysis of signal to interference plus noise ratio (SINR) gain and the handover margins for soft handover and hard handover are derived. CoMP system model is developed and an inter-cell and intra-cell interference model is derived, taking into account the pathloss, shadowing, cell loading, and traffic activity. Reference signal received power (RSRP) is used to define the triggers and the measurements for soft handover. Our results indicate that parameter choices such as handover margin and the CoMP set size impact CoMP performance gain.

LTE-Advanced에서 프리코딩에 의한 효율적인 상향링크 적응 방식 (Efficient Link Adaptation Scheme using Precoding for LTE-Advanced Uplink MIMO)

  • 박옥선;안재민
    • 한국통신학회논문지
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    • 제36권2B호
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    • pp.159-167
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    • 2011
  • LTE-Advanced 시스템은 최대 15bps/Hz의 주파수 효율을 달성하기 위해 상향링크 다중 안테나 전송을 지원해야 한다 본 논문은 LTE-Advanced 상향링크 MIMO 시스템 구조를 제안하고 프리코딩에 의한 링크 적응방식을 고려하여 단말당 오류율을 줄이고 시스템 용량을 향상시키는데 기여할 수 있다 특히, $2{\times}4$ MIMO 시스템에서 최적의 프리코딩 행렬을 선택하여 랭크를 결정하는 방식을 제안하고 MMSE(minimum mean squared error) 수신기에 대한 SINR(signal-to-interference and noise ratio)을 유도한다. 제안 방식의 성능 검증을 위해 실질적인 MIMO 채널 모델에서 BLER(BLock Error Rate) 시뮬레이션을 수행한다. 제안 방식이 full-rank로 고정해서 보내는 경우 보다 더 좋은 성능을 발휘하며 MCS가 낮거나 고속 이동시에 더 큰 이득을 얻을 수 있다.

Joint Optimization for Congestion Avoidance in Cognitive Radio WMNs under SINR Model

  • Jia, Jie;Lin, Qiusi;Chen, Jian;Wang, Xingwei
    • ETRI Journal
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    • 제35권3호
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    • pp.550-553
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    • 2013
  • Due to limited spectrum resources and differences in link loads, network congestion is one of the key issues in cognitive radio wireless mesh networks. In this letter, a congestion avoidance model with power control, channel allocation, and routing under the signal-to-interference-and-noise ratio is presented. As a contribution, a nested optimization scheme combined with a genetic algorithm and linear programming solver is proposed. Extensive simulation results are presented to demonstrate the effectiveness of our algorithm.

송신 상관된 레일리 채널에서 프리코더를 갖는 MIMO MMSE 수신기의 성능 분석 (Performance Analysis of Precoded MIMO MMSE Receivers in Transmit-Correlated Rayleigh Channels)

  • 김원섭
    • 한국통신학회논문지
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    • 제38A권7호
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    • pp.552-559
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    • 2013
  • 이 논문에서는 송신 상관된 레일리 페이딩 채널에서 프리코더를 갖는 다중 입출력 안테나 시스템이 고려된다. 특히 최소평균제곱오차 수신기를 적용한 다중 입출력 안테나 시스템을 대상으로 한다. 임의 행렬 이론에 기초하여, 신호 대 간섭 및 잡음비의 확률 밀도 함수를 유도하기 위한 정확하고 일반화된 식을 유도한다. 그리하여 적은 수의 송신 및 수신 안테나에 대하여 정확한 폐쇄형 신호 대 간섭 및 잡음비의 확률 밀도 함수 식을 제안한다. 또한, 신호 대 간섭 및 잡음비의 확률 밀도 함수 식에 기초하여 폐쇄형 심볼 오류율 근사식을 제안한다. 제안하는 심볼오류율 분석결과는 오류 확률을 정확하게 예측하거나, 시스템 디자인을 위한 유용한 툴로서 사용될 수 있을 것으로 예상된다.

광대역 실측채널모델에서 스마트 안테나를 적용한 W-CDMA 성능분석 (On the W-CDMA system with Smart Antenna over Wideband Realistic Channel Model)

  • 김용성;배형오;김병학;김철성
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2000년도 하계종합학술대회 논문집(1)
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    • pp.33-36
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    • 2000
  • In this paper, the performance of the W-CDMA system with smart antenna is investigated. The channel is assumed as wideband realistic channel mode, JTC(Joint Technique Committee), which has clustered multipaths. The beamforming-RAKE receiver structure is proposed, whose performance is analyzed on the assumption of the perfect channel estimation. In a simulation, the probability density function(pdf) of SINR(Signal to Interference and Noise Ratio) according to the number of antennas and users is presented. And based on the pdf of SINR, the BER(Bit Error Rate) is presented. According to the result of a simulation, the performance of the W-CDMA system with smart antenna over the realistic JTC channel model has been considerably improved.

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LTE-A 하향링크 시스템을 위한 새로운 FFT 기반 채널 추정 기법 (FFT-based Channel Estimation Scheme in LTE-A Downlink System)

  • 문상미;추명훈;김한종;김대진;황인태
    • 전자공학회논문지
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    • 제53권3호
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    • pp.11-20
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    • 2016
  • 본 논문에서는 LTE-A (Long Term Evolution-Advanced) 하향링크 시스템을 위한 채널 추정 기법을 제안한다. 제안 기법은 빠른 속도로 움직이는 사용자의 채널 추정이 가능하도록 FFT (Fast Fourier Transform) 보간 기법을 사용한다. FFT 보간 기법은 LS (Least Square) 또는 MMSE (Minimum Mean Square Error) 채널 추정으로부터 얻은 채널 주파수 응답을 IFFT (Inverse FFT)를 거쳐 시간 영역 채널 임펄스 응답으로 변환한다. 시간 영역의 채널 응답을 윈도잉을 한 후, FFT를 하여 채널 주파수 응답을 구할 수 있다. 시스템 레벨 시뮬레이션은 3GPP LTE-A 하향링크 시스템의 20MHz 대역을 기반으로 이루어졌으며, 모의실험 결과 제안한 채널 추정 기법을 통해 기존 시스템보다 SINR (Signal-to-Noise-plus-Interference Ratio), 전송률 및 스펙트럼 효율 측면에서 성능 향상을 가져다주는 것을 확인하였다.

NOMA 시스템에서 SINR 정보 피드백을 이용한 딥러닝 기반 송신 전력 제어의 성능 분석 (Performance Analysis of Deep Learning Based Transmit Power Control Using SINR Information Feedback in NOMA Systems)

  • 김동현;이인호
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제25권5호
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    • pp.685-690
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    • 2021
  • 본 논문에서는 하향링크 비직교 다중 접속 시스템에서 최소 데이터 전송률을 만족하며 데이터 전송률의 총합을 최대화 할 수 있는 딥러닝 기반의 송신 전력 제어 기법을 제안한다. 하향링크 비직교 다중 접속 시스템에서 사용자가 위치한 셀 이외의 기지국으로부터 발생할 수 있는 동일 채널 간섭을 고려하고, 시스템 피드백 오버헤드를 줄이기 위하여 사용자는 채널 상태 정보 대신에 신호 대 간섭 및 잡음비 정보를 피드백 한다. 따라서 기지국은 신호 대 간섭 및 잡음비 정보만을 이용하여 송신 전력을 제어한다. 함축적 신호 대 간섭 및 잡음비 정보의 이용은 정보 차원을 감소시키는 장점은 있지만 데이터 전송률을 감소시킬 수 있는 단점이 있다. 본 논문에서는 딥러닝 기반의 학습 방식으로 이 문제를 해결하고, 딥러닝 입력의 차원을 효과적으로 축소할 경우 학습의 성능을 향상시킬 수 있음을 보여준다. 시뮬레이션을 통해서 제안된 딥러닝 기반의 송신 전력 제어 기법이 최소 데이터 전송률을 만족하며 데이터 전송률의 총합을 향상시킬 수 있음을 입증한다.

Analytical Evaluation of FFR-aided Heterogeneous Cellular Networks with Optimal Double Threshold

  • Abdullahi, Sani Umar;Liu, Jian;Mohadeskasaei, Seyed Alireza
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제11권7호
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    • pp.3370-3392
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    • 2017
  • Next Generation Beyond 4G/5G systems will rely on the deployment of small cells over conventional macrocells for achieving high spectral efficiency and improved coverage performance, especially for indoor and hotspot environments. In such heterogeneous networks, the expected performance gains can only be derived with the use of efficient interference coordination schemes, such as Fractional Frequency Reuse (FFR), which is very attractive for its simplicity and effectiveness. In this work, femtocells are deployed according to a spatial Poisson Point Process (PPP) over hexagonally shaped, 6-sector macro base stations (MeNBs) in an uncoordinated manner, operating in hybrid mode. A newly introduced intermediary region prevents cross-tier, cross-boundary interference and improves user equipment (UE) performance at the boundary of cell center and cell edge. With tools of stochastic geometry, an analytical framework for the signal-to-interference-plus-noise-ratio (SINR) distribution is developed to evaluate the performance of all UEs in different spatial locations, with consideration to both co-tier and cross-tier interference. Using the SINR distribution framework, average network throughput per tier is derived together with a newly proposed harmonic mean, which ensures fairness in resource allocation amongst all UEs. Finally, the FFR network parameters are optimized for maximizing average network throughput, and the harmonic mean using a fair resource assignment constraint. Numerical results verify the proposed analytical framework, and provide insights into design trade-offs between maximizing throughput and user fairness by appropriately adjusting the spatial partitioning thresholds, the spectrum allocation factor, and the femtocell density.

Clustering Based Adaptive Power Control for Interference Mitigation in Two-Tier Femtocell Networks

  • Wang, Hong;Song, Rongfang
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제8권4호
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    • pp.1424-1441
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    • 2014
  • Two-tier femtocell networks, consisting of a conventional cellular network underlaid with femtocell hotspots, play an important role in the indoor coverage and capacity of cellular networks. However, the cross- and co-tier interference will cause an unacceptable quality of service (QoS) for users with universal frequency reuse. In this paper, we propose a novel downlink interference mitigation strategy for spectrum-shared two-tier femtocell networks. The proposed solution is composed of three parts. The first is femtocells clustering, which maximizes the distance between femtocells using the same slot resource to mitigate co-tier interference. The second is to assign macrocell users (MUEs) to clusters by max-min criterion, by which each MUE can avoid using the same resource as the nearest femtocell. The third is a novel adaptive power control scheme with femtocells downlink transmit power adjusted adaptively based on the signal to interference plus noise ratio (SINR) level of neighboring users. Simulation results show that the proposed scheme can effectively increase the successful transmission ratio and ergodic capacity of femtocells, while guaranteeing QoS of the macrocell.

Scheduling and Feedback Reduction in Coordinated Networks

  • Bang, Hans Jorgen;Orten, Pal
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제13권4호
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    • pp.339-344
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    • 2011
  • Base station coordination has received much attention as a means to reduce the inter-cell interference in cellular networks. However, this interference reducing ability comes at the expense of increased feedback, backhaul load and computational complexity. The degree of coordination is therefore limited in practice. In this paper, we explore the trade-off between capacity and feedback load in a cellular network with coordination clusters. Our main interest lies in a scenario with multiple fading users in each cell. The results indicate that a large fraction of the total gain can be achieved by a significant reduction in feedback. We also find an approximate expression for the distribution of the instantaneous signal to interference-plus-noise ratio (SINR) and propose a new effective scheduling algorithm.