• 제목/요약/키워드: BS-MIMO

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다중 사용자 MIMO 시스템을 위한 적응적 Coordinated Tx-Rx 빔형성 기법 (Adaptive Coordinated Tx-Rx Beamforming for Multi-user MIMO Systems)

  • 안홍선;모하이센 마나르;장경희
    • 한국통신학회논문지
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    • 제35권4C호
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    • pp.386-394
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    • 2010
  • 본 논문에서는 다수의 사용자 각자가 다수의 수신 안테나를 가지고 하나의 기지국과 통신하는 다중 사용자 MIMO 시스템 환경에서, 사용자 간의 간섭을 제거하기 위한 적응적 coordinated Tx-Rx 빔형성 기법을 제안하였다. 기존의 coordinated Tx-Rx 빔형성 기법은 전송 순간의 채널 환경과는 상관없이 각 사용자에게 동일한 수의 데이터 스트림 수를 할당하여, 채널 환경이 좋지 않은 사용자에게도 같은 양의 데이터를 전송하는 비효율적인 문제가 있다. 제안된 적응적 coordinated Tx-Rx 빔형성 기법에서는 전송 순간의 채널 상태를 고려하여 사용자에게 적응적으로 데이터 스트림 수를 할당함으로써, 시스템 전반적인 BER 성능의 향상을 달성한다. 모의실험 결과는 제안된 coordinated Tx-Rx 빔형성 기법이 수신단에서 선형수신기법 사용을 가정한 경우에, target BER 10-2에서 기존의 coordinated Tx-Rx 빔형성 기법에 비하여 약 2.5dB정도의 성능을 향상시킴을 입증한다.

3GPP LTE MIMO-OFDMA 시스템의 인접 셀 간섭 완화를 위한 개선된 Spatial Covariance Matrix 추정 기법 (Enhanced Spatial Covariance Matrix Estimation for Asynchronous Inter-Cell Interference Mitigation in MIMO-OFDMA System)

  • 문종건;장준희;한정수;김성수;김용석;최형진
    • 한국통신학회논문지
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    • 제34권5C호
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    • pp.527-539
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    • 2009
  • 본 논문에서는 3GPP LTE (3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution) MIMO-OFDMA(multiple-input multiple-output-orthogonal frequency division multiple access) 시스템의 하향 링크 수신기를 위한 asynchronous ICI (Inter-Cell Interference) 완화 기법을 제안한다. Multi-cell 환경을 고려한 celluar OFDMA 시스템에서는 기본적으로 frequency reuse factor가 1로 설정되기 때문에 셀 경계에 위치한 UE (User Equipment)의 경우 ICI 영향을 받게 되며, 특히 각기 다른 셀 반경 및 nodeB 간의 거리 차이 등 현실적인 celluar 환경을 고려 할 경우에는 UE 간 타이밍 오류가 가중되어 수신 신호의 주파수 영역의 직교성이 파괴될 가능성이 있다. 따라서 이러한 인접 셀 간섭을 제거 및 완화하기 위하여 수신 OFDM 심볼에 대한 SCM (Spatial Covariance Matrix) 추정이 필요하다. 일반적으로 SCM 추정은 training symbol을 이용함을 가정하지만, 긴 시간 동안 간섭의 통계적 특성을 측정하는 것은 어려울 뿐만 아니라 training symbol이 고려되지 않는 LTE와 같은 MIMO-OFDMA 시스템에는 적합하지 않다. 또한 추정의 정확성을 높이기 위하여 noise reduction 방식이 적용된 추정 기법이 제시되고 있으나, 기존 time-domain low-pass type weighting 방식은 spectral leakage에 의한 추정 에러를 유발하는 단점이 있다. 따라서, 본 논문에서는 noise reduction 효과를 얻으면서 spectral leakage에 의한 SCM 추정 오류를 최소화할 수 있으며, 주파수 영역에의 moving average filter로 구현 가능한 time-domain sinc-type weighting 방식의 SCM 추정 기법을 제안하였으며, 다양한 환경에서의 컴퓨터 모의 실험을 통하여 제안된 방식이 기존의 방식보다 약 3dB 의 SIR (Signal to Interference Ratio) 이득을 보임을 입증하였다.

Co-Channel Interference Cancellation in Cellular OFDM Networks PART II: Co-Channel Interference Cancellation in Single Frequency OFDM Networks using Soft Decision MLE CCI Canceler

  • Mohaisen, Manar;Chang, Kyung-Hi
    • 한국통신학회논문지
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    • 제32권7A호
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    • pp.710-716
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    • 2007
  • 본 논문에서는 OFDM 셀룰라 네트워크에서 셀 가장자리에 위치한 사용자를 위한 다운링크 동일채널간섭(CCI) 제거 기법을 소개한다. 기지국간의 협력적 심볼 전송은 동일 심볼을 다른 기지국에서 상이한 부반송파를 사용하여 전송함으로서 이루어진다. 단말기에서는 전송된 심볼을 추정하기 위하여 연판정 최대우도 동일채널간섭 제거기(soft decision maximum likelihood CCI canceler)와 수정된 최대비 합성법 (modified maximum ratio combining (M-MRC))을 적용하며, 합성법에 사용된 가중치는 협력 기지국과 단말기 사이의 채널 상수에 의해서 유도된다. 시뮬레이션 결과로부터 제안된 기법이 주파수 선택적 페이딩 채널과 주파수 비선택적 페이딩 채널에서 각기 9 dB와 6dB의 SIR 이득을 보임을 알 수 있다.

Sum MSE Minimization for Downlink Multi-Relay Multi-User MIMO Network

  • Cho, Young-Min;Yang, Janghoon;Seo, Jeongwook;Kim, Dong Ku
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제8권8호
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    • pp.2722-2742
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    • 2014
  • We propose methods of linear transceiver design for two different power constraints, sum relay power constraint and per relay power constraint, which determine signal processing matrices such as base station (BS) transmitter, relay precoders and user receivers to minimize sum mean square error (SMSE) for multi-relay multi-user (MRMU) networks. However, since the formulated problem is non-convex one which is hard to be solved, we suboptimally solve the problems by defining convex subproblems with some fixed variables. We adopt iterative sequential designs of which each iteration stage corresponds to each subproblem. Karush-Kuhn-Tucker (KKT) theorem and SMSE duality are employed as specific methods to solve subproblems. The numerical results verify that the proposed methods provide comparable performance to that of a full relay cooperation bound (FRCB) method while outperforming the simple amplify-and-forward (SAF) and minimum mean square error (MMSE) relaying in terms of not only SMSE, but also the sum rate.

Interference Mitigation Technique for the Sharing between IMT-Advanced and Fixed Satellite Service

  • Lim, Jae-Woo;Jo, Han-Shin;Yoon, Hyun-Goo;Yook, Jong-Gwan
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제9권2호
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    • pp.159-166
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    • 2007
  • In this paper, we propose an efficient and robust interference mitigation technique based on a nullsteering multi-user multiple-input multiple-output (MU-MIMO) spatial division multiple access (SDMA) scheme for frequency sharing between IMT-advanced and fixed satellite service (FSS) in the 3400-4200 and 4500-4800 MHz bands. In the proposed scheme, the pre-existing precoding matrix for SDMA unitary precoded (UPC) MIMO proposed by the authors is modified to construct nulls in the spatial spectrum corresponding to the direction angles of the victim FSS earth station (ES). Furthermore, a numerical formula to calculate the power of the interference signal received at the FSS ES when IMT-Advanced base stations (BS) are operated with the interference mitigation technique is presented. This formula can be derived in closed form and is simply implemented with the help of simulation, resulting in significantly reduced time to obtain the solution. Finally, the frequency sharing results are analyzed in the co-channel and adjacent channel with respect to minimum separation distance and direction of FSS earth station (DOE). Simulation results indicate that the proposed mitigation scheme is highly efficient in terms of reducing the separation distance as well as robust against DOE estimation errors.

상향링크 공간 분할 다중 접속 시스템에서 사용자 스케쥴링, 송신 전력 제어, 수신 빔포밍에 관하여 (A Study on the Uplink SDMA Systems: User Scheduling, Transmit Power Control, and Receive Beamforming)

  • 조문제;반태원;정방철
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제18권2호
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    • pp.289-294
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    • 2014
  • 본 논문은 상향링크 공간분할접속 시스템에서 사용자 스케쥴링, 전력제어, 수신 빔포밍을 다룬다. 사용자는 단일 안테나를 가지며 기지국은 다중 안테나를 가진다고 가정한다. 기지국에서는 미리 약속된 방식으로 수신 빔포밍을 수행하고 빔포밍 후의 정해진 스케쥴링 방식에 따라 사용자가 선택된다. 본 논문에서는 사용자가 각자 자신이 다른 사용자의 신호에 미칠 간섭을 미리 계산하여 그 값이 특정 임계치보다 클 경우 자신의 송신 전력을 낮추는 전력 제어 알고리즘을 제안한다. 제안된 기술의 상향링크 데이터 전송률은 기존에 제안된 다양한 사용자 스케쥴링 알고리즘들에 비하여 월등히 좋은 성능을 보인다.

다중 안테나를 사용하는 단방향 기지국 협력 역 듀플렉스 셀룰러 네트워크의 간섭 정렬 타당성 (Feasibility of Interference Alignment for Reverse Duplex in MIMO Cellular Networks with One-side Base Cooperation)

  • 김기연;전상운;양장훈;김동구
    • 한국통신학회논문지
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    • 제40권2호
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    • pp.273-284
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    • 2015
  • 본 논문에서는 상향링크와 하향링크가 공존하는 역 듀플렉스 셀룰러 네트워크 상황에서 단방향 기지국 협력을 통한 단사 간섭 정렬 타당성에 대한 연구를 하였다. 일반적인 안테나 개수와 사용자수에 따른 단사 간섭 정렬의 필요조건과 충분조건을 제시하였고, 이어서 특정 조건을 만족하는 네트워크에서 간략화 된 충분조건을 제시하였다. 특히 대칭 네트워크 상황에서는 단사 간섭 정렬의 필요충분조건을 제시하였고, 각 셀 당 두 명의 사용자가 존재하는 대칭 네트워크 상황에서는 닫힌 형태의 필요충분조건을 규명하였다. 제안한 단방향 기지국협력을 통해 합 자유도를 크게 증가시킬 수 있으며, 모의실험을 통해 상용 신호 대 잡음비 영역에서 합 전송률을 획기적으로 개선 할 수 있음을 확인 하였다.

중앙 집중식 불균등 체인 클러스터링을 위한 스케줄링 모델 (Scheduling Model for Centralized Unequal Chain Clustering)

  • 지현호;모하매드 바니아타;홍지만
    • 스마트미디어저널
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    • 제8권1호
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    • pp.43-50
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    • 2019
  • 수많은 디바이스들이 무선 네트워크를 통해 연결 되고 있고, 이러한 연결을 효율적으로하기 위한 연구들이 진행되고 있다. 많은 연구에서 효율적인 디바이스 관리를 위해 클러스터링을 사용하고 있지만 클러스터의 특정 노드에 부하가 집중되는 경우가 많아 전체 네트워크가 불안정해질 수 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 본 논문에서는 센서 노드의 효율적인 관리를 위해 중앙 집중식 불균등 체인 클러스터 스케줄링 모델을 제안한다. 클러스터의 구성을 위해 클러스터 헤드 범위와 기지국까지의 거리를 기반으로 하고, 기지국의 위치가 동일하지 않은 동심 체인 클러스터링을 구축하기 위해 주벡터 투사 기법을 사용한다. 데이터의 전송은 다중 무선 액세스 인터페이스인 MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)를 활용한다. 실험을 통해 클러스터 헤드의 에너지 소비를 줄이고 네트워크 수명이 향상됨을 보인다.

BSS를 이용한 회전 기계 진단 신호 분석 (Identification of fault signal for rotating machinery diagnosis using Blind Source Separation (BSS))

  • Seo, Jong-Soo;Lee, Jeong-Hak;J. K. Hammond
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2003년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.839-845
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    • 2003
  • This paper introduces multichannel blind source separation (BSS) and multichannel blind deconvolution (MBD) based on higher order statistics of signals from convolutive mixtures. In particular, we are concerned with the case that the number of inputs is the same as the number of outputs. Simulations for two input two output cases are carried out and their performances are assessed. One of the major applications of those sequential algorithms (BSS and MBD) is demonstrated through the fault signal detection from only a single measurement of rotating machine, which offers a certain degree of practicability in the engineering field such as machine health monitoring or condition monitoring.

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셀 간 협동 CSM에서 상향 링크 용량 개선을 위한 자원 할당 알고리즘 (Radio Resource Management Algorithm for Uplink Coordinated Cooperative Spatial Multiplexing)

  • 문철;조한신
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제21권11호
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    • pp.1311-1317
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    • 2010
  • 본 논문에서는 셀 간 협동을 수행하는 cooperative spatial multiplexing(CSM)의 상향 링크 용량을 개선하기 위한 무선 자원 관리 알고리즘을 제안한다. 인접 기지국에 대한 상향 링크 간섭을 억제하기 위해 각 이동국에서 독립적으로 수행되는 최대 송신 전력 제한 알고리즘을 제안한다. 또한 서비스 기지국과 간섭 기지국이 서로 상향 링크 채널 정보를 공유하는 coordinated CSM 시스템에서 셀 간 상향 링크 간섭 억제를 통해 용량을 개선하는 협동 스케줄링 알고리즘을 제안한다. 제안하는 알고리즘들은 낮은 복잡도로 동작하지만 인접 기지국의 상향 링크 간섭을 효과적으로 억제하여 상향 링크 시스템 용량을 증가시킬 수 있다.