• 제목/요약/키워드: collaborative beamforming

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분산된 Ad Hoc 센서 네트워크의 협력 빔포밍 (Collaborative Beamforming for Ad Hoc Sensor Networks)

  • 양미선;김중빈;김동우
    • 한국통신학회논문지
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    • 제34권1A호
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    • pp.34-40
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    • 2009
  • 본 논문에서는 반지름이 정해진 2차원 디스크 내부에 랜덤하게 분포된 다수개의 노드들이 존재하는 수신 그룹을 고려하여, 각각의 수신 노드들이 수신하는 평균 빔패턴을 도출하였다. 수치적 실험으로부터 송신단의 디스크의 반지름이 빔패턴이 빔폭(beamwidth)를 결정하며, 송신 노드의 수가 sidelobe의 평균에 영향을 주는 것을 볼 수 있었다. 또한 이러한 모델을 더욱 일반화 하여, 다수의 센서 노드들로 구성된 K개의 수신그룹들과, K개의 수신그룹으로 서로 다른 신호를 전송하기 위해 송신단을 K개의 그룹으로 나누어 빔포밍 하는 시스템을 고려하였다. 이 경우, 각 수신그룹간에 간섭신호가 발생하게 되는데, 본 논문에서 유도한 평균 빔패턴을 이용하여 각각의 수신 노드에서의 수신 SINR(signal-to interference-plus-noise ratio)을 도출하였다. 마지막으로, 수신단간의 빔패턴과 간섭 신호가 시스템의 성능에 어떠한 영향을 미치는지 살펴보았다. 성능의 지표로 각각의 수신 노드들의 용량(capacity)을 더한 총용량(sum capacity)를 사용하였고, 두 개의 수신 그룹을 고려할 때, 보다 좋은 성능을 갖게 되는 빔패턴을 갖도록 하는 각 그룹의 송신단 노드의 수를 수치적 실험으로부터 유도하였다.

Probabilistic Constrained Approach for Distributed Robust Beamforming Design in Cognitive Two-way Relay Networks

  • Chen, Xueyan;Guo, Li;Dong, Chao;Lin, Jiaru;Li, Xingwang;Cavalcante, Charles Casimiro
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제12권1호
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    • pp.21-40
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    • 2018
  • In this paper, we propose the distributed robust beamforming design scheme in cognitive two-way amplify-and-forward (AF) relay networks with imperfect channel state information (CSI). Assuming the CSI errors follow a complex Gaussian distribution, the objective of this paper is to design the robust beamformer which minimizes the total transmit power of the collaborative relays. This design will guarantee the outage probability of signal-to-interference-plus-noise ratio (SINR) beyond a target level at each secondary user (SU), and satisfies the outage probability of interference generated on the primary user (PU) above the predetermined maximum tolerable interference power. Due to the multiple CSI uncertainties in the two-way transmission, the probabilistic constrained optimization problem is intractable and difficult to obtain a closed-form solution. To deal with this, we reformulate the problem to the standard form through a series of matrix transformations. We then accomplish the problem by using the probabilistic approach based on two sorts of Bernstein-type inequalities and the worst-case approach based on S-Procedure. The simulation results indicate that the robust beamforming designs based on the probabilistic method and the worst-case method are both robust to the CSI errors. Meanwhile, the probabilistic method can provide higher feasibility rate and consumes less power.

안테나 간 상관도에 강건한 SINR 최대화 협력적 빔포밍 기법 (SINR Maximizing Collaborative Beamforming with Enhanced Robustness Against Antenna Correlation)

  • 김재원;성원진
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제46권4호
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    • pp.95-103
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    • 2009
  • 본 논문에서는 기지국 간 협조적 전송을 통해 다중 사용자 MIMO 이동통신 시스템에서 신호 대 간섭 및 잡음비(Signal-to-Interference plus Noise Ratio; SINR)를 최대화하기 위한 송수신 빔포밍 벡터를 생성하는 방법을 제안한다. 다중 사용자 MIMO 이동통신 시스템의 성능에 영향을 주는 간섭 신호로는 기지국 간 협조적 전송을 통해 신호를 전송하는 사용자 들 간 간섭 신호 성분 및 협조적 신호 전송에 참여하지 않는 기지국으로부터의 간섭 신호 성분이 있다. 제안하는 기법은 다중 사용자 간 간섭은 블록 대각화 기법(Block Diagonalization; BD)을 활용하여 제거하고, 협조적 신호전송에 참여하지 않는 기지국으로부터의 간섭 신호는 간섭 신호의 통계적 정보를 활용한 최적 결합(Optimal Combining; OC) 기반의 수신 빔포밍 벡터 및 송신 빔포밍 벡터를 생성함으로써 완화 시킨다. 또한 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 협조적 신호 전송에 참여하지 않는 기지국 간섭 신호의 통계적 정보를 송수신단 빔포밍 벡터를 생성하는데 활용하는 제안 방식의 평균 SINR 측면에서의 성능이득을 기존의 통계적 정보를 활용하지 않거나 수신단에서만 활용하는 방식들과 비교하여 검증한다. 성능평가를 위해 안테나 간 독립적인 채널뿐만 아니라 상관도가 존재하는 채널에서도 실험을 수행하여 제안 방식이 실제 채널에서 사용될 때에 발생할 수 있는 성능열화에 대한 정량적인 수치를 제시며, 또한 제안 방식이 안테나 간 상관도가 존재하는 경우에 강건한 성능을 보임을 검증한다.

5GCHAMPION - Disruptive 5G Technologies for Roll-Out in 2018

  • Strinati, Emilio Calvanese;Mueck, Markus;Clemente, Antonio;Kim, Junhyeong;Noh, Gosan;Chung, Heesang;Kim, Ilgyu;Choi, Taesang;Kim, Yeongjin;Chung, Hyun Kyu;Destino, Giuseppe;Parssinen, Aarno;Chuberre, Nicolas;Vautherin, Benoit;Deleu, Thibault;Gineste, Mathieu;Korvala, Aki
    • ETRI Journal
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    • 제40권1호
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    • pp.10-25
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    • 2018
  • The 5GCHAMPION Europe-Korea collaborative project provides the first fully-integrated and operational 5G prototype in 2018, in conjunction with the 2018 PyeongChang Winter Olympic Games. The corresponding technological advances comprise both an evolution and optimization of existing technological solutions and disruptive new features, which substantially outpace previous generations of technology. In this article, we focus on a subset of three disruptive technological solutions developed and experimented on by 5GCHAMPION during the 2018 PyeongChang Olympic Games: high speed communications, direct satellite-user equipment communications, and post-sale evolution of wireless equipment through software reconfiguration. Evaluating effectiveness and performing trials for these key 5G features permit us to learn about the actual maturity of 5G technology prototyping and the potential of new 5G services for vertical markets and end user enhanced experience two years before the launch of large-scale 5G services.