• 제목/요약/키워드: Zero forcing

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A Review of Fixed-Complexity Vector Perturbation for MU-MIMO

  • Mohaisen, Manar
    • Journal of Information Processing Systems
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    • 제11권3호
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    • pp.354-369
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    • 2015
  • Recently, there has been an increasing demand of high data rates services, where several multiuser multiple-input multiple-output (MU-MIMO) techniques were introduced to meet these demands. Among these techniques, vector perturbation combined with linear precoding techniques, such as zero-forcing and minimum mean-square error, have been proven to be efficient in reducing the transmit power and hence, perform close to the optimum algorithm. In this paper, we review several fixed-complexity vector perturbation techniques and investigate their performance under both perfect and imperfect channel knowledge at the transmitter. Also, we investigate the combination of block diagonalization with vector perturbation outline its merits.

단일 신호에 대한 창 함수의 잡음 제거 성능 평가 (Performance estimation of the noise reduction by window function on a single tone)

  • 백문열;김병삼
    • 한국정밀공학회지
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    • 제13권5호
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    • pp.38-43
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    • 1996
  • Windowing routines have as their purpose the reduction of the sidelobes of a spectral output of the FFT or DFT routines. Windowing routines accomplish this by forcing the beginning and end of any sequence to approach each other in value. Since they must work with any sequence they force the beginning and ending samples near zero. To make up for this reduction in power, windowing routines give extra weight to the values near the middle of the sequence. The difference between windows is the way in which they transition from the low weights near the edges to the higher weights neqr the middle of the sequence. Signal-to-noise ratio(SNR) can be determined by the ratio of the output noisy signal variance to the input noisy signal variance of a window. Standard deviation of noise is reduced by windowing. Thus, the windowing operation improved the SNR of the noisy signal. This paper shows a performance estimation of windowing on a single tone with added Gaussian noise and uniform noise.

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Optimal Power Allocation for NOMA-based Cellular Two-Way Relaying

  • Guosheng, Li
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제17권1호
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    • pp.202-215
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    • 2023
  • This paper proposes a non-orthogonal multiple access (NOMA) based low-complexity relaying approach for multiuser cellular two-way relay channels (CTWRCs). In the proposed scheme, the relay detects the signal using successive interference cancellation (SIC) and re-generates the transmit signal with zero-forcing (ZF) transmit precoding. The achievable data rates of the NOMA-based multiuser two-way relaying (TWR) approach is analyzed. We further study the power allocation among different data streams to maximize the weighted sum-rate (WSR). We re-form the resultant non-convex problem into a standard monotonic program. Then, we design a polyblock outer approximation algorithm to sovle the WSR problem.The proposed optimal power allocation algorithm converges fast and it is shown that the NOMA-TWR-OPA scheme outperforms a NOMA benchmark scheme and conventional TWR schemes.

LTE-Advanced 시스템의 다중 사용자 MIMO Relay 네트워크에서 간섭 제거를 위한 Joint Precoding 기술 (Joint Precoding Technique for Interference Cancellation in Multiuser MIMO Relay Networks for LTE-Advanced System)

  • 사란쉬 말리크;문상미;김보라;김철성;황인태
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제49권6호
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    • pp.15-26
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    • 2012
  • 본 논문에서는 개선된 AF(Amplify-and-Forward)와 DF(Decode-and-Forward) Relay 프로토콜을 결합한 다중 사용자 MIMO (Multiple Input Multiple Output) Relay 네트워크에서 간섭 제거 기술을 논의 한다. 간섭 제거 기술은 Relay 노드가 적용된 전체 전송 시스템의 오류 성능을 향상시키기 위해 eNB(evolved NodeB), Relay 노드(RN: Relay Node)와 UE(User Equipment)에 의해 이루어진다. 간섭 제거를 수행하기 위해 ZF(Zero Forcing), MMSE(Minimum Mean Square Error), SIC(Successive Interference Cancellation)와 OSIC(Ordered Successive Interference Cancellation)가 적용된 DPC(Dirty Paper Coding)와 THP(Thomilson Harashima Precoding)를 사용하였다. 이러한 기본적인 기술이 적용된 Relay 노드 기능들이 연구되고 개선된다. 협력 Relay 노드에서 두 계층 간의 간섭 제거를 강화한 DF는 성능을 향상시킨다. eNB와 RN간의 가중치 벡터를 사용하여 간섭 제거가 수행된다. 연구 최종 결과, 기존의 알고리즘과 비교하여 제안된 알고리즘이 낮은 SNR에서 더 좋은 성능을 나타냈다. 모의실험 결과 LTE-Advanced 시스템에서 제안된 기법이 오류 성능 면에서 상당한 향상을 나타냈다.

5세대 MIMO 이동 통신의 다중 사용자 X 채널 간섭 정렬 (Multi-User X-Channel Interference Alignment in 5 Generation MIMO Mobile Communications)

  • 김정수;이문호
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제17권5호
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    • pp.61-69
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    • 2017
  • 간섭 채널에 대한 연구는 정보 이론적으로 매우 중요한 문제로써 이에 관한 많은 연구가 진행되어 왔다. 하지만 가장 간단한 경우인 두 사용자 간섭 채널에서조차 특별한 경우를 제외하고는 채널 용량이 아직까지 밝혀져 있지 않다. 따라서 최근에는 채널 용량을 정확히 알아보는 대신, 높은 신호 대 잡음 비(SNR: Signal to noise power ratio) 대역에서의 전송률의 경향을 보는 다중화 이득에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 최적의 다중화 이득을 얻으면 높은 신호 대 잡음 비 대역에서 채널 용량의 경향을 알 수 있다. 두 명의 사용자가 존재하는 간섭 채널에서는 간섭을 제거하면 최적의 다중화 이득을 얻을 수 있다. 하지만 사용자 수가 셋 이상인 경우에는 간섭 제거(Zero Forcing)만으로 최적의 다중화 이득을 얻을 수 없고, 간섭 정렬이라는 새로운 기법이 필요하다는 것이 최근 연구에서 밝혀졌다. 간섭정렬 기법은 크게 두 종류로 나눌 수 있다. 송수신 빔 형성(Beamforming) 행렬을 적절하게 골라서 신호와 간섭을 효과적으로 분리하는 방법과 유리수와 무리수의 성질을 이용하여 구조화된 코드(Structured code)를 구성하는 방법이다. 간섭 정렬 기법은 간섭 채널, X 채널, 복합 방송 채널(Compound broadcast channel), 다중 송수신처(Multi source multi destination)를 위한 다중 홉(Multi hop) 네트워크 등의 다양한 환경에서 최적의 다중화 이득을 달성할 수 있으며, 최근에는 데이터 분산 저장(distributed storage)에도 적용되고 있다. 본 논문에서는 지연된 채널 정보의 DoF를 구했다.

서로 다른 지연 시간을 갖는 OFDMA 기반의 Wireless Mesh Networks를 위한 신호 검출 기법 (A Signal Detection Technique for OFDMA-based Wireless Mesh Networks with Different Time Delays)

  • 박창환;유현일;김영준;권동승;조용수
    • 한국통신학회논문지
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    • 제35권6C호
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    • pp.495-505
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    • 2010
  • 본 논문에서는 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 기반의 WMN(Wireless Mesh Network)에서 분산 노드(node)간에 NFP(Near-Far Problem)의 영향을 알아보기 위하여, TDoA(Time Difference of Arrival)와 DUR(Desired-to-Undesired power Ratio)의 통계적 특성을 분석한다. WMN에서 서로 다른 지연 시간에 따른 ISI(Inter-Symbol Interference)와 ICI(Inter-Carrier Interference) 및 ILI(Inter Link Interference)의 영향을 극복하기 위하여 각 부반송파 별로 FFT 윈도우 시작 위치에 따른 effective SINR을 유도하고, 이를 바탕으로 각 부반송파 위치에서 BER을 최소화 하는 FFT 윈도우 시작 위치 선정 기법을 제안한다. 또한, 서로 다른 지연 시간을 갖는WMN에서 신호검출을 위하여 ZF-2DOSIC(Zero Forcing - 2 Dimensional Ordered Successive Interference Cancellation) 기법을 제안한다. 제안된 FFT 윈도우 시작 위치 선정 기법과 신호 검출 기법은 기존의 기법과 비교하여 WMN에서 effective SINR과 uncoded BER 성능이 크게 향상되는 것을 모의실험을 통하여 확인한다.

Sources of the High-Latitude Thermospheric Neutral Mass Density Variations

  • Kwak, Young-Sil;Richmond, Arthur;Deng, Yue;Ahn, Byung-Ho;Cho, Kyung-Suk
    • Journal of Astronomy and Space Sciences
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    • 제27권4호
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    • pp.329-335
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    • 2010
  • We investigate the sources of the variation of the high-latitude thermospheric neutral mass density depending on the interplanetary magnetic field (IMF) conditions. For this purpose, we have carried out the National Center for Atmospheric Research Thermosphere-Ionosphere Electrodynamics General Circulation Model (NCAR-TIEGCM) simulations for various IMF conditions under summer condition in the southern hemisphere. The NCAR-TIEGCM is combined with a new empirical model that provides a forcing to the thermosphere in high latitudes. The difference of the high-latitude thermospheric neutral mass density (subtraction of the values for zero IMF condition from the values for non-zero IMF conditions) shows a dependence on the IMF condition: For negative $B_y$ condition, there are significantly enhanced difference densities in the dusk sector and around midnight. Under the positive-$B_y$ condition, there is a decrease in the early morning hours including the dawn side poleward of $-70^{\circ}$. For negative $B_z$, the difference of the thermospheric densities shows a strong enhancement in the cusp region and around midnight, but decreases in the dawn sector. In the dusk sector, those values are relatively larger than those in the dawn sector. The density difference under positive-$B_z$ condition shows decreases generally. The density difference is more significant under negative-$B_z$ condition than under positive-$B_z$ condition. The dependence of the density difference on the IMF conditions in high latitudes, especially, in the dawn and dusk sectors can be explained by the effect of thermospheric winds that are associated with the ionospheric convection and vary following the direction of the IMF. In auroral and cusp regions, heating of thermosphere by ionospheric currents and/or auroral particle precipitation can be also the source of the dependence of the density difference on the IMF conditions.

페이딩 채널에서 순환 지연 다이버시티를 적용한 다중 사용자 MIMO OFDM 시스템의 성능 (Performance of Multi-User MIMO/OFDM System using Cyclic Delay Diversity for Fading Channels)

  • 박인환;김윤현;김진영
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제10권6호
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    • pp.263-268
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    • 2010
  • 본 논문에서는 802.11n WLAN 시스템에서 우수한 오류성능을 유지하고 시스템 용량을 개선하기 위해 순환 지연 다이버시티와 블록 대각화 프리코딩 기법을 적용한 다중 사용자 MIMO OFDM 시스템을 제안하였다. 순환 지연 다이버시티(CDD : Cyclic Delay Diversity) 기법은 주파수 다이버시티를 이용하여 OFDM 시스템의 성능을 향상시키는 기법이다. 또한 블록 대각화 프리코딩 기법은 다중 사용자 MIMO 채널 환경에서 만들어진 여러 거지 프리코딩 기법 중 하나로 특이값 분해를 이용하여 zero-forcing을 하는 간단한 방법으로 구성되어 있다. 모의실험 결과를 통해 본 논문에서 제안하는 방법이 기존의 프리코딩을 사용하지 않는 CDD MIMO-OFDM 시스템에 비하여 높은 시스템 용량 성능을 보임을 확인할 수 있다.

다양한 간섭환경에서 MIMO기반 VLC 시스템의 성능 분석 (Performance Analysis of the Visible Light Communication System based on MIMO under Various Interference environments)

  • 이병진;김용원;김경석
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제13권3호
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    • pp.1-7
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    • 2013
  • 다양한 간섭환경에서 MIMO 기반 가시광 무선 통신 시스템의 성능 분석을 위해서 LED 패널을 고정하고, PD를 가진 단말기를 움직여 모의실험을 수행하으며 MIMO 기술을 기반으로 하여 외부광에 의한 간섭이 통신 채널 품질 변화에 미치는 영향을 분석하였다. 또한 채널에서의 전송시간 지연에 의한 왜곡은 등화기를 사용하여 보상해 주어야 하며, 특히 데이터 전송 속도가 고속이 될수록 등화기의 사용이 절대적으로 필요하게 된다. 따라서 본 논문에서는 VLC 시스템의 변조방식에 따라 채널 등화를 이용한 BER성능을 분석하였다.

Neuro-Fuzzy Controller Design for Level Controls

  • Intajag, S.;Tipsuwanporn, V.;Koetsam-ang, N.;Witheephanich, K.
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2004년도 ICCAS
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    • pp.546-551
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    • 2004
  • In this paper, a level controller is designed with the neuro-fuzzy model based on Takagi-Sugeno fuzzy system. The fuzzy system is employed as the controller, which can be tuned by the neural network mechanism based on a gradient descent technique. The tuning mechanism will provide an optimal process input by forcing the process error to zero. The proposed controller provides the online tunable mode to adjust the consequent membership function parameters. The controller is implemented with M-file and graphic user interface (GUI) of Matlab program. The program uses MPIBM3 interface card to connect with the industrial processes In the experimentation, the proposed method is tested to vary of the process parameters, set points and load disturbance. Processes of one tank and two tanks are used to evaluate the efficiency of our controller. The results of the both processes are compared with two PID systems that are 3G25A-PIDO1-E and E5AK of OMRON. From the comparison results, our controller performance can be archived in the case of more robustness than the two PID systems.

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