• 제목/요약/키워드: D-MIMO

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Interference Mitigation Scheme for Device-to-Device MIMO Communications Underlaying a Cellular Network

  • Nam, Yujin;So, Jaewoo;Kim, Jinsung
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제11권4호
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    • pp.1841-1865
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    • 2017
  • This paper proposes a new interference mitigation scheme for device-to-device (D2D) communications underlaying a cellular network. The object of the proposed scheme is to determine the number of data streams, a precoding matrix, and a decoding matrix of D2D networks so as to maximize the system capacity given the number of data streams of a cellular network while satisfying the constraint of the inter-system interference from D2D networks to the cellular network. Unlike existing interference mitigation schemes based on the interference alignment technique, the proposed scheme operates properly regardless of the number of data streams of a cellular network and moreover it does not require changing the precoding and decoding matrices of a cellular network. The simulation results demonstrate that the proposed scheme significantly increases the system capacity by mitigating the intra- and inter-system interference.

MIMO OFDM 시스템을 위한 채널 응답 미러링을 이용한 DFT기반 채널 추정 기법 (DFT-Based Channel Estimation with Channel Response Mirroring for MIMO OFDM Systems)

  • 이종협;강성진;노우영;오지명
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제24권6호
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    • pp.655-663
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    • 2021
  • In this paper, DFT-Based channel estimation with channel response mirroring is proposed and analyzed. In General, pilot symbols for channel estimation in MIMO(Multi-Input Multi-Output) OFDM(Orthogonal Frequency-Division Multiplexing) Systems have a diamond shape in the time-frequency plane. An interpolation technique to estimate the channel response of sub-carriers between reference symbols is needed. Various interpolation techniques such as linear interpolation, low-pass filtering interpolation, cubic interpolation and DFT interpolation are employed to estimate the non-pilot sub-carriers. In this paper, we investigate the conventional DFT-based channel estimation for noise reduction and channel response interpolation. The conventional method has performance degradation by distortion called "edge effect" or "border effect". In order to mitigate the distortion, we propose an improved DFT-based channel estimation with channel response mirroring. This technique can efficiently mitigate the distortion caused by the DFT of channel response discontinuity. Simulation results show that the proposed method has better performance than the conventional DFT-based channel estimation in terms of MSE.

LTE/DCS1800/USPCS1900 단말기용 MIMO 안테나의 격리도 개선에 관한 연구 (A Study on the Enhancement of Isolation of the MIMO Antenna for LTE/DCS1800/USPCS1900 Handset)

  • 조동기;손호철;이진우;이상운;이문수
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제47권10호
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    • pp.80-85
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    • 2010
  • 본 논문에서는 LTE/DCS1800/USPCS1900 단말기용 MIMO 시스템 안테나를 제안하였다. 제안한 안테나는 IFA 형태를 기본으로 하여 광대역 특성을 얻기 위해 스태거 튜닝법을 사용 하였다. 또한 두 안테나 사이의 격리도를 개선하기 위해 두 안테나의 shorting point 사이에 suspended line을 연결하고, 연결된 suspended line에 커패시터와 인덕터를 추가하였다. 2.8cc($40{\times}10{\times}7mm$) 크기의 동일한 두 안테나를 $40{\times}60mm$ 크기의 시스템 그라운드 양 끝에 배치하였다. 제안된 안테나의 최적화 및 안테나 특성은 CST Microwave Studio을 이용하여 연구하였다. 시뮬레이션 결과 대역폭은 LTE 대역 class 13(746-787MHz), class 14(758-798MHz) 및 DCS1800/USPCS1900(1710-1990MHz)를 만족하였고 안테나 사이의 격리도는 각각 -12dB 및 -10dB이었다. 안테나 방사 효율은 LTE 대역에서 33%, DCS1800/USPCS1900 대역에서 45% 이었다.

PIC 그룹 복호화를 이용한 최적화된 Double-ABBA 유사 직교 시공간 부호 (An Optimized Double-ABBA Quasi-Orthogonal Space Time Code with PIC Group Decoding)

  • 모하마드 아부 하니프;이문호;박주용
    • 전자공학회논문지
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    • 제50권1호
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    • pp.21-26
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    • 2013
  • 본 논문에서는 그룹(group)을 2개의 심볼(symbol)로 나누는 시스템을 제안하는데, 이 두 개의 더해진 심볼들은 다중화에 의해 분리된 후 역다중화 기술을 이용해 다시 합해진다. 제안된 시스템에서 간단한 PIC(Partial Interference Cancelation) 그룹 복호화 기술은 Double-ABBA(D-ABBA) 유사 직교(Quasi-Orthogonal) 시공간 부호(Space Time Code)를 위해 사용된다. 이 부호는 고차 MIMO(Multiple Input Multiple Output) 시공간 블록 부호화에서 복호화시에 복잡도를 줄여준다. 그리고 기존의 방법과 제안된 방법과의 성능을 비교한다.

λ/64-spaced compact ESPAR antenna via analog RF switches for a single RF chain MIMO system

  • Lee, Jung-Nam;Lee, Yong-Ho;Lee, Kwang-Chun;Kim, Tae Joong
    • ETRI Journal
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    • 제41권4호
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    • pp.536-548
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    • 2019
  • In this study, an electronically steerable parasitic array radiator (ESPAR) antenna via analog radio frequency (RF) switches for a single RF chain MIMO system is presented. The proposed antenna elements are spaced at ${\lambda}/64$, and the antenna size is miniaturized via a dielectric radome. The optimum reactance load value is calculated via the beamforming load search algorithm. A switch simplifies the design and implementation of the reactance loads and does not require additional complex antenna matching circuits. The measured impedance bandwidth of the proposed ESPAR antenna is 1,500 MHz (1.75 GHz-3.25 GHz). The proposed antenna exhibits a beam pattern that is reconfigurable at 2.48 GHz due to changes in the reactance value, and the measured peak antenna gain is 4.8 dBi. The reception performance is measured by using a $4{\times}4$ BPSK signal. The measured average SNR is 17 dB when using the proposed ESPAR antenna as a transmitter, and the average SNR is 16.7 dB when using a four-conventional monopole antenna.

A Single Feedback Based Interference Alignment for Three-User MIMO Interference Channels with Limited Feedback

  • Chae, Hyukjin;Kim, Kiyeon;Ran, Rong;Kim, Dong Ku
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제7권4호
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    • pp.692-710
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    • 2013
  • Conventional interference alignment (IA) for a MIMO interference channel (IFC) requires global and perfect channel state information at transmitter (CSIT) to achieve the optimal degrees of freedom (DoF), which prohibits practical implementation. In order to alleviate the global CSIT requirement caused by the coupled relation among all of IA equations, we propose an IA scheme with a single feedback link of each receiver in a limited feedback environment for a three-user MIMO IFC. The main feature of the proposed scheme is that one of users takes out a fraction of its maximum number of data streams to decouple IA equations for three-user MIMO IFC, which results in a single link feedback structure at each receiver. While for the conventional IA each receiver has to feed back to all transmitters for transmitting the maximum number of data streams. With the assumption of a random codebook, we analyze the upper bound of the average throughput loss caused by quantized channel knowledge as a function of feedback bits. Analytic results show that the proposed scheme outperforms the conventional IA scheme in term of the feedback overhead and the sum rate as well.

2 Gbit/s VLC Scheme Using Time-Frequency Color-Clustered MIMO Based on BCYR LEDs

  • Han, Phyu Phyu;Sewaiwar, Atul;Chung, Yeon-Ho
    • Journal of the Optical Society of Korea
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    • 제20권2호
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    • pp.276-282
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    • 2016
  • A 2 Gbit/s visible-light communication (VLC) scheme using time-frequency color-clustered (TFCC) multiple-input multiple-output (MIMO) based on blue, cyan, yellow, and red (BCYR) light-emitting diodes (LEDs) is presented. In the proposed scheme, BCYR LEDs are employed to form four different color clusters. Data transmission using the four color clusters is performed in MIMO, so that the scheme achieves a very high speed of data transmission. Moreover, the scheme employs the TFCC strategy to yield high performance in terms of bit error rate (BER). TFCC operates in such a way that the original data and the two delayed versions of the data are multiplied by orthogonal frequencies and then transmitted using a specific color of the BCYR LED. In the receiver, color filters are employed to detect the data transmitted from the desired cluster. Selection combining (SC) is also performed to yield a diversity effect within each color cluster, to further improve the performance. Performance evaluation demonstrates that the proposed TFCC MIMO VLC offers a data rate of 2 Gbit/s and a bit error rate of 4×10-5, at an Eb/No value of merely 3 dB.

다중 셀 MIMO 하향채널의 셀 에지 SINR (Cell Edge SINR of Multi-cell MIMO Downlink Channel)

  • 박주용;김기중;김정수;이문호
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제15권4호
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    • pp.105-117
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    • 2015
  • 본 논문에서는 PRC (polar-rectangular coordinate) 에 대한 2 tier 19 셀에 대해 고려해보고, BS 와 같은 셀 중앙으로 부터의 거리에 기반해 셀룰러 망의 셀 에지(edge) 성능을 제시한다. BS 들은 하향링크 다중 셀 시스템에서 ICI (intercell interference) 제거를 위한 자신들의 SINR (signal-to-interference-noise ratio) 을 개선하기 위해 셀 에지 user 와 협력하여 송신한다. 제안한 새로운 모델은 다중 셀 시스템의 MIMO DC sum rate 용량을 계산한다. 이 모델은 협력 하향 링크 다중 셀 시스템에서 셀 간 간섭을 제거해 셀 에지 user의 성능을 개선시킨다. 모의실험 결과 제안한 방법이 망 경로 지수에 최소 영향을 주어 셀 에지 SINR 관점에서 기존 방법들보다 좋은 성능을 보였다. 경로손실 지수가 3.6인 경우에는 reuse-1에 비해 reuse-3을 사용한 결과 셀 에지 SINR에서 대략 13 dB가 개선되었다.

RF MEMS 소자를 이용한 MIMO 안테나 설계 (Design of a MIMO Antenna Using a RF MEMS Element)

  • 이원우;이병호
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제24권12호
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    • pp.1113-1119
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    • 2013
  • 본 논문에서는 다중 입출력(Multiple-Input Multiple-Output: MIMO) 무선 기계에 대한 안테나의 설계를 제안하였다. 제안된 안테나는 다양한 LTE(Long Term Evolution) 서비스 대역을 다룬다; 밴드(band) 17(704~746 MHz), 밴드 13(746~787 MHz), 밴드 5(824~894 MHz), and 밴드 8(880~960 MHz). 제안된 주(main) 안테나는 광대역 동작을 위해 역 L-형태의 슬릿(slit)을 가지고 있다. 그리고 LTE 부(sub) 안테나는 스위치(switch)를 결합한 루프(loop) 안테나 구조에 기초를 두었고, 논리 회로에 의해서 공진 주파수가 조절될 수 있다. LTE 수신 안테나에 대한 조절 기술은 원하는 대역의 실현을 위해, 그리고 임피던스(impedance) 조절을 위해 RF MEMS(Micro-Electro Mechanical System)를 사용하였다. 두 개의 제안된 안테나는 서로 수직으로 편파되기 때문에 원하는 주파수 대역에서 두 안테나는 -20 dB 이하의 격리도 특성을 가지며, 두 안테나 사이의 상관 계수(Envelope Correlation Coefficient: ECC) 특성은 0.06 이하의 매우 낮은 값을 가진다. 제안된 안테나는 통합된 LTE 다중 입출력 시스템의 단말기에 적용이 가능하다.

수중 통신 환경을 위한 MIMO-OFDM 시스템 설계 (Design Philosophy of MIMO OFDM system for Underwater Communication)

  • 한동걸;회 빙;장경희;변성훈;김시문;임용곤
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제15권1호
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    • pp.22-32
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    • 2011
  • 본 논문에서는 수중 통신 환경에서의 Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) 시스템과 지상에서의 일반적인 OFDM 시스템과의 차이점을 분석하고, 실제 측정된 채널 데이터를 사용한 수중 채널 모델을 기반으로 OFDM 파라미터들을 설정하였다. 또한, 선형 보간법을 이용한 least square (LS) 채널 추정기법을 이용하여 채널의 상태 정보를 획득하였다. Alamouti code를 이용한 space-time block code (STBC) 및 space-frequency blcok code (SFBC)를 적용하여 그 성능을 평가 및 분석 하였으며, 동시에 $1{\times}2$ maximum ratio combining (MRC)을 적용하여 성능을 비교 분석 한 결과, SFBC의 경우 수중 채널의 심각한 주파수 선택적 특성으로 인하여 유효한 BER 특성을 보이지 못하였으나, STBC의 경우 4-column 파일럿 구조를 적용하였을 때, SISO 시스템과 비교하여 약 7dB 정도의 향상된 성능을 나타내고 있음을 확인하였다.