• 제목/요약/키워드: broadcast channel (BC)

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Simulation Models for Investigation of Multiuser Scheduling in MIMO Broadcast Channels

  • Lee, Seung-Hwan;Thompson, John S.
    • ETRI Journal
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    • 제30권6호
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    • pp.765-773
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    • 2008
  • Spatial correlation is a result of insufficient antenna spacing among multiple antenna elements, while temporal correlation is caused by Doppler spread. This paper compares the effect of spatial and temporal correlation in order to investigate the performance of multiuser scheduling algorithms in multiple-input multiple-output (MIMO) broadcast channels. This comparison includes the effect on the ergodic capacity, on fairness among users, and on the sum-rate capacity of a multiuser scheduling algorithm utilizing statistical channel state information in spatio-temporally correlated MIMO broadcast channels. Numerical results demonstrate that temporal correlation is more meaningful than spatial correlation in view of the multiuser scheduling algorithm in MIMO broadcast channels. Indeed, the multiuser scheduling algorithm can reduce the effect of the Doppler spread if it exploits the information of temporal correlation appropriately. However, the effect of spatial correlation can be minimized if the antenna spacing is sufficient in rich scattering MIMO channels regardless of the multiuser scheduling algorithm used.

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MMSE Transmit Optimization for Multiuser Multiple-Input Single-Output Broadcasting Channels in Cognitive Radio Networks

  • Cao, Huijin;Lu, Yanhui;Cai, Jun
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제7권9호
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    • pp.2120-2133
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    • 2013
  • In this paper, we address the problem of linear minimum mean-squared error (MMSE) transmitter design for the cognitive radio (CR) multi-user multiple-input single-output (MU-MISO) broadcasting channel (BC), where the cognitive users are subject to not only a sum power constraint, but also a interference power constraint. Evidently, this multi-constraint problem renders it difficult to solve. To overcome this difficulty, we firstly transform it into its equivalent formulation with a single constraint. Then by utilizing BC-MAC duality, the problem of BC transmitter design can be solved by focusing on a dual MAC problem, which is easier to deal with due to its convexity property. Finally we propose an efficient two-level iterative algorithm to search the optimal solution. Our simulation results are provided to corroborate the effectiveness of the proposed algorithm and show that this proposed CR MMSE-based scheme achieves a suboptimal sum-rate performance compared to the optimal DPC-based algorithm with less computational complexity.

Sum-Rate Capacity with Fairness in Correlated MIMO Broadcast Channels

  • Lee, Seung-Hwan;Kim, Jin-Up
    • Journal of electromagnetic engineering and science
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    • 제9권3호
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    • pp.124-129
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    • 2009
  • Although the maximum sum-rate capacity of multiple-input multiple output(MIMO) broadcast channels(BCs) can be achieved by dirty-paper coding(DPC), the results were obtained without fairness considerations in uncorrelated MIMO channels. In this paper, we propose new multiuser scheduling algorithms, which find a best user set for approaching the maximum sum-rate capacity while maintaining fairness among users. We analyze the performance of the proposed algorithms using zero-forcing dirty paper coding(ZF-DPC) in the correlated MIMO BCs for throughput and delay fairness, respectively. Numerical results demonstrate that a large time window can reduce the average throughput difference between users, but it increases head-of-line(HOL) delay jitters in the case of delay fairness.

협력 기지국을 가진 2-셀 다중 안테나 환경에서 공간적 다중화 이득 분석 (Analysis of Spatial Multiplexing Gain in a Two-cell MIMO Environment with Coordinated Base Stations)

  • 김재신
    • 한국통신학회논문지
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    • 제37권5C호
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    • pp.376-383
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    • 2012
  • 본 논문은 상호 간 간섭을 주는 두 개의 다중입력 다중출력 간섭 브로드캐스트 채널 (MIMO-IBC: Multiple input multiple output-interfering broadcast channel)에서 공통된 잡음 없는 백본(backbone)망을 통해 두 기지국이 상호간의 사용자 데이터를 공유할 수 있을 때의 공간적 다중화 이득 (SMG: Spatial multiplexing gain)의 일반적인 공식을 유도하였다. 본 MIMO-IBC 모델은 다중안테나를 갖는 두 개의 기지국과 각각 다수의 다중안테나 사용자가 있고, 모두 고정된 채널을 통해 독립적인 메시지를 송신한다고 가정한다. 최종 유도된 결과로부터 다양한 상황의 안테나 분포뿐 만 아니라 기지국 협력 유무에 따른 공간적 다중화 이득의 변화를 정량적으로 관찰할 수 있다. 그리고 사용자들 사이에 완전한 협력이 되는 상황과 본 MIMO-IBC 모델에서의 유도된 SMG 결과를 비교하였다.

MISO 브로드캐스트 채널에서의 블라인드 간섭 정렬 기법 기반 이중 전송 기법 설계 (Dual-mode Transmission Strategy for Blind Interference Alignment Scheme in MISO Broadcast Channels)

  • 양민호;장진영;김동구
    • 한국통신학회논문지
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    • 제38A권12호
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    • pp.1102-1109
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    • 2013
  • 블라인드 간섭 정렬 (Blind Interference Alignment: BIA) 기법은 기지국과 사용자 간의 채널 상태 정보(Channel State Information: CSI)가 부재한 상황에서도 최대의 다중화 (Degrees of Freedom: DoF) 이득을 얻을 수 있는 전송 방식이다. 하지만 BIA 기법은 다중화 이득의 극대화를 통해 높은 신호 대 잡음비 영역에서는 좋은 합 전송률 성능을 나타내는 반면, 신호 대 잡음비가 낮은 영역에서는 성능이 크게 열화되는 단점이 있다. 본 논문에서는 BIA 기법이 갖는 단점을 극복하기 위하여, BIA 기법과 수신 모드 선택 기법 기반의 단일 사용자 SISO 전송 기법을 신호 대 잡음비에 따라 적응적으로 사용하는 이중 전송 기법을 제안한다. 먼저, 각 전송 기법의 평균 합 전송률의 닫힌 형태를 유도하며, 이를 기반으로 신호 대 잡음비에 따라 각 사용자의 전송 기법을 선택하는 저 복잡도 알고리즘을 제안한다.

한글 NAVTEX시뮬레이터 설계 및 구현에 관한 연구 (A Study on Design and Implementation of Hangul-NAVTEX Simulator)

  • 이헌택;김기문
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제3권4호
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    • pp.819-830
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    • 1999
  • NAVTEX system is an international automated direct-printing service, broadcast on 5181kHz and 490kHz, for the promulgation of navigational and meteorological warnings and urgent information to ships. With our government's adoption of the international convention for SAR(Search and Rescue) in 1993, various trials for the installation of NAVTEX system have been executed by the government committee, relating laboratory and experts. An important consideration of the installation for NAVTEX system is the availability that could broadcast messages written in korean letter. Also, the receiver which can process the signal demodulated from the two frequencies, 518kHz and 490kHz, should be developed and supplied in domestic. In this paper, the code table and algorithm for conversions between NAVTEX characters and Korean Letters are studied, and signal processing techniques of code conversion are developed. Circuit design and implementation of the NAVTEX simulator using the Direct Digital Synthesizer are discussed, code conversion algorithm and signal processing technique of the NAVTEX transmission are programmed in its circuits. For evaluating the its functional characteristics, receiving module which has I-Q channel structure is designed. From the measurements of simulator, the characteristics show the frequency stability of the $(\pm)2Hz$ and Spurious free dynamic range is -63dBc. And the simulator can generate simultaneously wanted signal and several interfere signals. So, its capability is valuable for designers of the transmitting system and NAVTEX receiver, for provider as testing facilities of the type approval.

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MIMO 다운링크 채널에서 다중사용자 공간다중화를 위한 알고리즘 (Triangulation Algorithm for Multi-user Spatial Multiplexing in MIMO Downlink Channels)

  • 이흔철;;이인규
    • 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.