• 제목/요약/키워드: Signal to Interference-plus-Noise Ratio (SINR)

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SLNR-based Precoder Design in Multiuser Interference Channel with Channel Estimation Error

  • Seo, Bangwon
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제14권1호
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    • pp.40-52
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    • 2020
  • In this paper, we consider a precoder design problem for multiuser interference channel. Most of the conventional schemes for precoder design utilize a signal-to-interference-plus-noise ratio (SINR) as a cost function. However, since the SINR metric of a desired transmitter-receiver pair is a function of precoding vectors of all transmitters in the multiuser interference channel, an analytic closed-form solution is not available for the precoding vector of a desired transmitter that maximizes the SINR metric. To eliminate coupling between the precoding vectors of all transmitters and to find a closed-form solution for the precoding vector of the desired transmitter, we use a signal-to-leakage-plus-noise ratio (SLNR) instead as a cost function because the SLNR at a transmitter is a function of the precoding vector of the desired transmitter only. In addition, channel estimation errors for undesired links are considered when designing the precoding vector because they are inevitable in a multiuser interference channel. In this case, we propose a design scheme for the precoding vector that is robust to the channel estimation error. In the proposed scheme, the precoding vector is designed to maximize the worst-case SLNR. Through computer simulation, we show that the proposed scheme has better performance than the conventional scheme in terms of SLNR, SINR, and sum rate of all users.

지상파 클라우드 방송 시스템의 성능 분석 연구 (A Study on Performance Analysis for Terrestrial Cloud Transmission Systems)

  • 김정창;박성익;김흥묵
    • 방송공학회논문지
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    • 제20권2호
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    • pp.248-256
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    • 2015
  • 본 논문에서는 지상파 클라우드 방송 시스템 (cloud transmission system)의 간섭 및 잡음 신호를 모델링하고 수신기의 비트 오율 (bit error rate) 성능을 제시한다. 지상파 클라우드 방송 시스템은 하나 이상의 동일채널간섭이 존재하는 환경에서 동작해야 하므로 negative SINR (signal-to-interference plus noise ratio) 영역에서 동작해야 한다. 지상파 클라우드 방송 시스템의 요구되는 SINR 영역에서 간섭 및 잡음을 가우시안으로 모델링할 수 있으며 모델링된 간섭 및 잡음 모델을 이용하여 비트 오율 성능을 관찰한다. 또한, 최소자승 (least square) 기반의 선형 보간된 채널 추정 값을 평균함으로써 클라우드 방송 시스템에서 향상된 채널 추정 방식을 제안한다. 전산 실험 결과는 제안한 방식을 이용하여 클라우드 방송 시스템이 negative SINR 영역에서 동작함을 보여준다.

IEEE 802.16m 시스템의 SINR 측정기의 설계 (A Design of SINR Measurement Unit for IEEE 802.16m)

  • 김준우;박윤옥;김환우
    • 한국통신학회논문지
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    • 제35권12A호
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    • pp.1097-1104
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    • 2010
  • 본 논문에서는 IEEE 802.16m IMT-Advanced WiMax 단말에서 SNR(Signal to Noise Ratio)과 SINR(Signal to Interference Plus Noise Ratio)을 측정하는 블록의 설계에 대해 기술하였다. IMT-Advanced 시스템을 위한 IEEE 802.16m 규격에서는 하향링크로 PA-Preamble과 SA-Preamble의 두 가지 A-Preamble (Advanced Preamble) OFDM 심볼을 전송하는데, 이를 이용하면 SNR과 SINR을 정확히 측정할 수 있으며, Doppler등에 의해 ICI(Inter-Carrier-Interference)가 발생했는지의 여부도 알 수 있다. 본 논문에서는 IEEE 802.16m 시스템의 단말에서 PA-Preamble의 SA-Preamble을 이용하여 SINR을 측정하고 ICI가 발생했는지 여부도 판정하는 SNR/SINR 측정 방법과 시뮬레이션 결과를 제시하였다. ICI의 발생여부를 정확히 인지할 수 있으면, 단말은 평소에는 l-Tap 등화기만 사용하다가 ICI가 있을 때에만 복잡한 ICI 완화를 수행하면 되므로 성능 향상 뿐 아니라 저전력 특성까지 향상시킬 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.

비 대각요소를 이용한 부공간에서의 적응 빔 형성 기법 (Subspace-Based Adaptive Beamforming with Off-Diagonal Elements)

  • 최양호;엄재혁
    • 한국통신학회논문지
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    • 제29권1A호
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    • pp.84-92
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    • 2004
  • 공분산 행렬의 고유구조에 기초한 뎀 형성 방법은 수렴속도가 빠르고 도래각 추정 오차에 둔감한 이점을 가지고 있다 그러나 Sl (signal Plus interference) 부공간에 대한 기저(basis)를 추정하기 위해 표본 행렬을 고유분해 하는 것을 필요로 하여 그 계산이 매우 복잡하다. 본 논문에서는 표본행렬의 비 대각 요소를 이용하여 턱 공간을 추정하는 간단한 빔 형성 기법을 제안한다. 제안한 방법에서는 중첩된 부어레이들의 빔을 결합하여 최종 적응 출력을 얻는다. 이와 같이 부어레이를 결합하면 하나의 부어레이를 이용하는 경우에 비해 SINR (signal-to-interference-plus-noise ratio) 성능을 증가시킬 수 있다. 고유분해에 의한 방법은 원가는 신호의 도래각, 신호 수 모두에 오차가 있으면 심하게 성능이 저하되지만, 비 대각방법에서는 효율적인 도래각 추정기법을 적용하여 이러한 오차에 매우 둔감하다.

IEEE 802.16m WirelessMAN-Advanced 단말의 SINR 측정 방법 (SINR Measurement Method for IEEE 802.16m WilessMAN-Advanced User Equipment)

  • 김준우;방영조;박윤옥;김환우
    • 한국통신학회논문지
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    • 제38B권2호
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    • pp.154-161
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    • 2013
  • 본 논문에서는 IEEE 802.16m WirelessMAN-Advanced 단말에서 SINR(Signal to Interference Plus Noise Ratio)을 측정하는 방법을 설명하고, 이를 구현 및 시험한 결과에 대해 기술하였다. IEEE 802.16m규격의 하향링크는 두 가지의 A-Preamble인 PA-preamble과 SA-preamble을 포함하는데, 이들을 이용하여 SINR을 측정하였다. 본 논문은 PA-preamble로부터 잡음전력을 구하고, SA-preamble을 이용해 신호전력과 간섭전력을 구하는 방법에 대해 설명하고 이 값들로부터 SINR값을 계산하는 과정을 설명한다. 특히 수신 신호와의 시간동기 오차로 인한 부반송파의 위상회전 영향을 해결하는 방법과 구현과정에서 고려해야하는 사항들에 대해 설명하고 전산 실험 및 하드웨어로 구현된 시험 결과에 대해 기술한다. 구현 결과물인 SINR 측정기는 ETRI가 구현한 IEEE 802.16m 시스템의 단말에 탑재되어 AMC(Adaptive Modulation and Coding) 적용 및 핸드오버의 판단 근거를 제공하며, 전산 실험과 시스템 시험에서도 우수한 측정 성능을 확인할 수 있었다.

Channel Quantization for Block Diagonalization with Limited Feedback in Multiuser MIMO Downlink Channels

  • Moon, Sung-Hyun;Lee, Sang-Rim;Kim, Jin-Sung;Lee, Inkyu
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제16권1호
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    • pp.1-9
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    • 2014
  • Block diagonalization (BD) has been proposed as a simple and effective technique in multiuser multiple-input multiple-output (MU-MIMO) broadcast channels. However, when channel state information (CSI) knowledge is limited at the transmitter, the performance of the BD may be degraded because inter-user interference cannot be completely eliminated. In this paper, we propose an efficient CSI quantization technique for BD precoded systems with limited feedback where users supported by a base station are selected by dynamic scheduling. First, we express the received signal-to-interference-plus-noise ratio (SINR) when multiple data streams are transmitted to the user, and derive a lower bound expression of the expected received SINR at each user. Then, based on this measure, each user determines its quantized CSI feedback information which maximizes the derived expected SINR, which comprises both the channel direction and the amplitude information. From simulations, we confirm that the proposed SINR-based channel quantization scheme achieves a significant sum rate gain over the conventional method in practical MU-MIMO systems.

효과적인 간섭 부공간 추정을 통한 조향에러에 강인한 고유공간 기반 적응 어레이 (Eigenspace-Based Adaptive Array Robust to Steering Errors By Effective Interference Subspace Estimation)

  • 최양호
    • 한국통신학회논문지
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    • 제37권4A호
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    • pp.269-277
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    • 2012
  • 원하는 신호의 어레이 응답벡터와 조향벡터사이에 불일치가 있다면 적응 어레이는 원하는 신호와 간섭신호를 동시에 감쇠하기 때문에 심한 성능저하를 가져올 수 있다. 본 논문에서는 조향벡터에 도래각 에러뿐만 아니라 랜덤에러가 있을 때 이에 대처하는 강인한 적응 어레이 기법을 제시한다. 제시된 기법에서는 상관행렬로부터 SIS(signal-plus-interference subspace) 부공간을 구한 후, ULA(uniform linear array) 구조를 이용하여 원하는 신호의 방향벡터 영향을 가능한 줄이면서 간섭 부공간을 추출하고 이에 직교하도록 가중벡터를 구하여 조향벡터 에러에 대한 강인성을 얻는다. 제안된 방식은 DCRCB(doubly constrained robust Capon beamformer) 등 기존방식보다 우수한 SINR(signal-to-interference plus noise ratio) 성능을 가짐을 시뮬레이션 결과는 보여준다.

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.

SINR loss and user selection in massive MU-MISO systems with ZFBF

  • Hu, Mengshi;Chang, Yongyu;Zeng, Tianyi;Wang, Bin
    • ETRI Journal
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    • 제41권5호
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    • pp.637-647
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    • 2019
  • Separating highly correlated users can reduce the loss caused by spatial correlation (SC) in multiuser multiple-input multiple-output (MU-MIMO) systems. However, few accurate analyses of the loss caused by SC have been conducted. In this study, we define signal-to-interference-plus-noise ratio (SINR) loss to characterize it in multiuser multiple-input single-output (MU-MISO) systems, and use coefficient of correlation (CoC) to describe the SC between users. A formula is deduced to show the accurate relation between SINR loss and CoC. Based on this relation, we propose a user selection method that utilizes CoC to minimize the average SINR loss of users in massive MU-MISO systems. Simulation results verify the correctness of the relation and show that the proposed user selection method is very effective at reducing the loss caused by SC in massive MU-MISO systems.