• 제목/요약/키워드: MIMO(Multiple-Input-Multiple-Output)

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Low Complexity Maximum-likelihood Decoder for VBLAST-STBC scheme using non-square O-STBC code rate $\frac{3}{4}$

  • Pham Van-Su;Le Minh-Tuan;Mai Linh;Yoon Gi-Wan
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2006년도 춘계종합학술대회
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    • pp.107-110
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    • 2006
  • This work presents a low complexity maximum-likelihood decoder for signal detection in VBLAST-STBC system, which employs non-square O-STBC code rate 3/4. By stacking received symbols from different received symbolduration and applying QR decomposition resulting the special format of upper triangular matrix R, the proposed decoder is able to provide not only ML-like BER performance but also very low computational load. The low computational load and ML-like BER performance properties of the proposed decoder are verified by computer simulations.

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Resource Management in 5G Mobile Networks: Survey and Challenges

  • Chien, Wei-Che;Huang, Shih-Yun;Lai, Chin-Feng;Chao, Han-Chieh
    • Journal of Information Processing Systems
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    • 제16권4호
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    • pp.896-914
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    • 2020
  • With the rapid growth of network traffic, a large number of connected devices, and higher application services, the traditional network is facing several challenges. In addition to improving the current network architecture and hardware specifications, effective resource management means the development trend of 5G. Although many existing potential technologies have been proposed to solve the some of 5G challenges, such as multiple-input multiple-output (MIMO), software-defined networking (SDN), network functions virtualization (NFV), edge computing, millimeter-wave, etc., research studies in 5G continue to enrich its function and move toward B5G mobile networks. In this paper, focusing on the resource allocation issues of 5G core networks and radio access networks, we address the latest technological developments and discuss the current challenges for resource management in 5G.

Switching between Spatial Modulation and Quadrature Spatial Modulation

  • Kim, Sangchoon
    • International journal of advanced smart convergence
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    • 제8권3호
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    • pp.61-68
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    • 2019
  • Spatial modulation (SM) is the first proposed space modulation technique. By further utilizing the quadrature spatial dimension, quadrature spatial modulation (QSM) has been developed as an amendment to SM system to enhance the overall spectral efficiency. Both techniques are capable of entirely eliminating interchannel interference (ICI) at the receiver. In this paper, we propose a simple adaptive hybrid switching transmission scheme to obtain better system performance than SM and QSM systems under a fixed transmission date rate. The presented modulator selection criterion for switching between spatial modulator and quadrature spatial modulator is based on the larger received minimum distance of spatial modulator and quadrature spatial modulator to exploit the spatial channel freedom. It is shown through Monte Carlo simulations that the proposed hybrid SM and QSM switching system yields lower error performance than the conventional SM and QSM systems under the same fixed data rate and thus can provide signal to noise ratio (SNR) gain.

A Cooperative Jamming Based Joint Transceiver Design for Secure Communications in MIMO Interference Channels

  • Huang, Boyang;Kong, Zhengmin;Fang, Yanjun;Jin, Xin
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제13권4호
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    • pp.1904-1921
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    • 2019
  • In this paper, we investigate the problem of secure communications in multiple-input-multiple-output interference networks from the perspective of physical layer security. Specifically, the legitimate transmitter-receiver pairs are divided into different categories of active and inactive. To enhance the security performances of active pairs, inactive pairs serve as cooperative jammers and broadcast artificial noises to interfere with the eavesdropper. Besides, active pairs improve their own security by using joint transceivers. The encoding of active pairs and inactive pairs are designed by maximizing the difference of mean-squared errors between active pairs and the eavesdropper. In detail, the transmit precoder matrices of active pairs and inactive pairs are solved according to game theory and linear programming respectively. Experimental results show that the proposed algorithm has fast convergence speed, and the security performances in different scenarios are effectively improved.

Massive MIMO Channel Estimation Algorithm Based on Weighted Compressed Sensing

  • Lv, Zhiguo;Wang, Weijing
    • Journal of Information Processing Systems
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    • 제17권6호
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    • pp.1083-1096
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    • 2021
  • Compressed sensing-based matching pursuit algorithms can estimate the sparse channel of massive multiple input multiple-output systems with short pilot sequences. Although they have the advantages of low computational complexity and low pilot overhead, their accuracy remains insufficient. Simply multiplying the weight value and the estimated channel obtained in different iterations can only improve the accuracy of channel estimation under conditions of low signal-to-noise ratio (SNR), whereas it degrades accuracy under conditions of high SNR. To address this issue, an improved weighted matching pursuit algorithm is proposed, which obtains a suitable weight value uop by training the channel data. The step of the weight value increasing with successive iterations is calculated according to the sparsity of the channel and uop. Adjusting the weight value adaptively over the iterations can further improve the accuracy of estimation. The results of simulations conducted to evaluate the proposed algorithm show that it exhibits improved performance in terms of accuracy compared to previous methods under conditions of both high and low SNR.

다중 안테나 다중 중계 시스템을 위한 가중치 대각화 기반의 저 복잡도 전력 할당 기법 (Low Complexity Power Allocation Scheme for MIMO Multiple Relay System With Weighted Diagonalization)

  • 이범수;이충용
    • 전자공학회논문지
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    • 제50권2호
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    • pp.27-34
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    • 2013
  • 본 논문에서는 증폭 후 재전송 프로토콜 기반의 다중 안테나 다중 중계 시스템에서 저 복잡도의 전력 할당 기법을 제안한다. 기존의 다중 안테나 전처리 기법이 복소수로 구성 된 꽉 찬 행렬을 전처리 필터로 사용하였다면, 제안 하는 기법은 각 중계 노드에서 안테나 별 전력으로 구성 된 실수 대각 행렬을 전처리 필터로 사용한다고 볼 수 있다. 추가적으로 복소수 꽉 찬행렬로 유효 채널을 대각화 하지 못함에서 발생하는 오차를 감소시키기 위해 가중치 벡터를 각 스트림에 적용시켜 안테나 수와 상관없이 낮은 복잡도로 최적 성능에 근접한 성능을 얻을 수 있다. 마지막으로 모의실험을 통해 제안하는 기법이 상호정보량 측면에서 기존의 기법들보다 우수함을 보인다.

다중 안테나 기반 위상 차이를 이용한 AOA 측위 기법 (Multi-Antenna based AOA Positioning using Phase Difference)

  • 박익현;유국열;박용완
    • 대한임베디드공학회논문지
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    • 제8권2호
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    • pp.95-102
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    • 2013
  • In this paper, we have studied the performance of the AOA (Angle of Arrival) in multi-antenna systems for LBS (Location Based Services) and we also analyzed the performance of the AOA in SISO (Single Input Single Output) in multipath environments and their differences. The adequacy of AOA positioning in new communication environments was determined. Currently used positioning methods in 3G communication environment has been developed based on SISO. However, the accuracy of SISO-based TOA (Time of Arrival), TDOA (Time Difference of Arrival), AOA positioning techniques degraded in multipath environments. The communication system will be changed and developed. According to enhanced positioning techniques are required. Using antenna characteristics and the phase difference between antennas of LTE-Advanced standard's key technique MIMO system AOA positioning, and SISO based AOA positioning performance were analyzed. We found that AOA technique potential for use based on Multiple antenna systems by computer simulations.

V-BLAST OFDM 시스템을 위한 그룹화된 부채널 기반의 간단한 형태의 비트 할당 기법 (A Simple Bit Allocation Scheme Based on Grouped Sub-Channels for V-BLAST OFDM Systems)

  • 박대진;양석철;김종원;유명식;이원철;신요안
    • 한국통신학회논문지
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    • 제31권7C호
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    • pp.680-690
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    • 2006
  • 본 논문에서는 V-BLAST(Vertical-Bell labs LAyered Space-Time) 검출기를 사용하는 MIMO-OFDM(Multi Input Multi Output-Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 시스템에서, 그룹화된 부채널 기반의 간단한 형태의 비트 할당 기법인 SBA-GS(Simplified Bit Allocation based on Grouped Sub-channels)를 제안한다. 2차원 Water Pouring 원리에 기반하여 MIMO-OFDM 시스템 수신단에서 각 부채널별 비트수 및 전력을 결정하여 궤환하는 일반적인 ABPA(Adaptive Bit and Power Allocation)은 비트오율 측면에서 최적의 성능을 보이지만, 수신단에서 송신단으로의 많은 양의 궤환 정보를 필요로 하고 시스템이 복잡하다는 단점을 가진다. 이러한 단점을 보완하기 위해, 상태가 우수한 각 부채널에 동일한 수의 비트를 할당하여 송신단에서 수신단으로의 궤환 정보량과 시스템 복잡도를 감소시킨 SBA가 제안된 바 있다. 본 논문에서 제안하는 SBA-GS 는 부채널들을 그룹화한 뒤 각 그룹별 부채널들의 펑균 신호대잡음비를 구하여 동일한 변조 방식을 적용하는 SBA를 수행한다. 다양한 차세대 이동통신 채널 환경에서의 모의실험 결과, 지연 확산이 작은 다중 경로 채널의 경우에서는 궤환 정보량을 크게 감소하면서도 SBA와 유사한 결과를 얻을 수 있었 으며, 지연확산이 큰 채널 환경에서는 부채널 그룹화에 따른 BER 성능 열화가 상대적으로 증가하였지만 궤환 정보량 감소와의 절충 관계를 감안할 때 실제 시스템 구현시 고려될 수 있는 우수한 결과를 보임을 확인하였다.

멀티홉 중계 네트워크에서 최적 부채널 및 전력 할당을 위한 통합적 접근법 (A Unified Framework for Joint Optimal Design of Subchannel Matching and Power Allocation in Multi-hop Relay Network)

  • 장승훈;김동구
    • 한국통신학회논문지
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    • 제35권7A호
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    • pp.646-653
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    • 2010
  • 본 논문은 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing; 직교 주파수 분할 다중)또는 MIMO(Multiple-input Multiple-output; 다중안테나) 시스템과 같이 여러개의 부채널이 존재하는 노드들로 구성된 다중 홉 중계 네트워크에서, 부채널할당 및 전력할당의 동시 최적화를 위한 통합적 접근방법을 제시한다. 다수의 부채널이 존재하는 경우 중계기는 전력할당외에도 첫 번째 홉과 두 번째 홉간의 부채널 matching을 통해 성능을 최적화 할 수 있게 된다. 그러나 두 홉간의 부채널 matching문제는 복잡한 조합론적 문제이므로 부채널할당과 전력할당의 동시 최적화 문제는 일반적으로 그 최적해를 구하기가 아주 어려운 문제로 알려져 있다. 하지만 본 논문에서는 재배열 부등식을 이용하여 복잡한 동시최적화 문제가 많은 경우 효율적으로 풀릴 수 있음을 보이고 다양한 예제롤 통해 제안된 접근법이 아주 유용함을 보인다.

제한된 피드백을 사용하는 결합 전송 공간 분할 다중 접속 기술을 위한 코드북 설계와 집중 스케줄링 (Codebook Design and Centralized Scheduling for Joint Transmission SDMA with Limited Feedback)

  • 문철
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제23권10호
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    • pp.1180-1187
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    • 2012
  • 본 논문에서는 협력 무선 통신 시스템의 순방향 링크에서, 각 이동국의 제한된 피드백 정보를 이용하여, 인접한 다수의 기지국들에서 동시에 코히어런트(coherent)하게 하나의 이동국에 데이터를 전송하는 결합 전송 공간 분할 다중 접속(Joint Transmission Space Division Multiple Access: JT-SDMA) 기술을 제안한다. JT-SDMA 기술을 위해, 공간상관도가 높은 각 collaborative base transceiver station(C-BTS)의 하향 링크 채널과 공간상관도가 낮은 다른 C-BTS들 간의 하향 링크 채널 특성에 적합한 unitary precoding 행렬 코드북을 디자인하였다. 또한, 제안하는 JT-SDMA 기술에서, 각 이동국의 제한된 피드백 정보량을 이용하여 다중 사용자 다이버시티 이득을 증가시키는 클러스터에서 수행되는 집중 스케줄링 기술을 제안하였다. 시뮬레이션의 통해 JT-SDMA 기술이 제한된 피드백 정보량을 이용하여, 다중 사용자 다이버시티 오더가 충분하지 않은 환경에서 셀 간 간섭을 효과적으로 억제하여, 클러스터 전송 용량을 향상시킬 수 있음을 확인하였다.