• 제목/요약/키워드: MIMO 환경

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수신 안테나 이격거리에 대한 2 X 2 MIMO 전파 채널 특성에 관한 연구 (A Study on 2 X 2 MIMO Propagation Channel Characteristics for Receiving Antenna Spacings)

  • 박세현;윤병태
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제10권4호
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    • pp.747-752
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    • 2009
  • 본 논문은 LOS(Line of Sight) 및 NLOS(Non Line of Sight)등 실제 MIMO(Multi Input Multi Output) 환경에 서의 수신 안테나의 간격에 따른 전파 채널 특성에 관하여 기술 하였다. $2\times2$ MIMO 채널 측정 시스템을 구축하여 2.3GHz Wibro 대역에서 측정을 하였다. 수신안테나의 간격에 따른 특성을 분석하기 위해 반파장 표준 다이폴 안테나의 간격을 0.25, 0.5, 0.75 1.0 파장 간격 이격시켜 MIMO 안테나 수신 성능을 측정 하였으며, 측정 위치는 LOS 2곳 NLOS 4곳에 대하여 행하였다. 측정 곁과 직접파를 수신 하는 LOS 환경에서는 공간 상관계수가 NLOS 환경에 비해 높은 값을 나타내었다. MIMO 시스템에서는 0.9 이상의 높은 공간 상관계수는 성능의 열화를 가져 올 수 있으므로 이를 극복하기 위한 안테나 및 시스템의 설계가 이루어져야 한다.

고정된 MIMO 환경에서의 최적의 직교 오버레이 시스템 설계 (An Optimal Orthogonal Overlay for Fixed MIMO Wireless Link)

  • 윤여훈;조준호
    • 한국통신학회논문지
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    • 제34권10C호
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    • pp.929-936
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    • 2009
  • 기존의 MIMO 다중 송수신기들이 협대역 flat 채널을 공유하고 있는 환경에서 오버레이 MIMO 시스템의 디자인을 고려한다. 오버레이 시스템의 수신기로 수신되는 기존 시스템 신호의 2nd-order 통계량과 오버레이 송신단으로부터 기존 시스템들의 수신단 사이의 채널이 모두 알려져 있다고 가정한다. 평균 송신 전력 제약과 이미 관심대역을 차지하고 있는 기존 시스템들의 수신단에 간섭을 일으키지 않는다는 제약 아래 오버레이 시스템의 각 수신안테나 출력에서의 데이터 심볼의 평균 제곱 오차 (MSE: mean-squared error)의 합인 전체 MSE를 최소화 하는 최적 오버레이 시스템의 선형 precoding과 decoding 행렬을 유도한다. 최적 해가 존재하기 위한 필요충분 조건 또한 유도하고, 제안된 시스템의 성능에 대한 모의 실험 결과를 제공한다.

수중통신의 수직채널에서 Alamouti 기반 MIMO-OFDM 분석 (Alamouti MIMO-OFDM-based analysis in the vertical channel of the underwater communication)

  • 조병록;맹기윤
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제16권8호
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    • pp.5571-5578
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    • 2015
  • 본 논문에서는 수중 수직통신채널 환경에서 Alamouti를 이용한 MIMO-OFDM 방식을 분석하였다. 수중 수직통신채널은 수중환경에 적합한 전달손실과 다중경로손실 등을 고려해야 해서 수중통신에서 통신 성능과 효율을 향상할 수 있는 방안이 필요하다. 따라서 본 논문은 각 손실을 고려한 실질적인 모의 수중통신 환경을 구현하기 위해, 오차를 유발하는 환경에서 다중경로 손실, 전달손실, 도플러확산을 고려하여 모델링하였고, 모델링된 임펄스응답에 대한 채널 다중경로 프로파일을 Alamouti STBC 방식의 MIMO-OFDM 시스템을 통하여 시뮬레이션 했다. 본 논문에서 제안한 수중 수직통신채널에서 모델링한 Alamouti STBC 방식의 MIMO-OFDM 시스템 2Tx-2Rx 방식이 2Tx-1Rx 방식에 비하여 $10^{-3}$ BER 기점을 기준으로 약 3~5 dB 가량의 이득을 얻었다.

적응 공간 다중화 MIMO 시스템을 위한 효율적인 전력 할당 알고리즘 (Efficient Power Allocation Algorithms for Adaptive Spatial Multiplexing MIMO Systems)

  • 신준호;김동건;박형래
    • 한국통신학회논문지
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    • 제36권4C호
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    • pp.232-240
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    • 2011
  • Water-filling 알고리즘은 적응 MIMO 시스템의 ergodic 용량을 최대화하는 효율적인 전력 할당 방식이지만 이산 변조 지쉬discrete modulation index)를 사용하는 실제의 시스템의 경우 과도한 잉여 전력(residual power)으로 인해 스펙트럼 효율이 감소하는 단점이 있다. 본 논문에서는 water-filling 알고리즘의 잉여 전력을 효율적으로 재할당 함으로써 적응 MIMO 시스템의 스펙트럼 효율을 향상시키는 새로운 전력 할당 알고리즘을 제안한다. 알고리즘의 성능을 검증하기 위해 터보 코드가 적용된 적응 MIMO 시스템을 구성하고 다양한 환경에서 시뮬레이션을 수행한다 시뮬레이션 결과, 레일리이 페이딩 환경에서 SNR이 20dB일 때 제안된 알고리즘의 스펙트럼 효율이 기존의 water-filling 알고리즘에 비해 대략 8.9% 향상됨을 알 수 있었다.

DSTTD-SM 기법을 적용한 이중편파 MIMO 시스템 수신 성능 분석 (Reception Performance of Dual Polarized MIMO system with DSTTD-SM)

  • 박명철;한동석
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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    • 한국방송∙미디어공학회 2017년도 하계학술대회
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    • pp.153-154
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    • 2017
  • 본 논문은 DSTTD-SM(double space time transmit diversity with spatial-modulation)기법이 적용된 이중편파 MIMO 시스템의 수신 성능에 대하여 안테나 간 간섭 환경에서 분석하였다. 차세대 방송 시스템에서는 고품질의 영상을 전송하기 위하여 ATSC 3.0 에서 이중편파 MIMO 시스템을 채택하였다. 기존 MIMO 기법을 이중편파 MIMO 시스템에 적용하였을 때 시스템의 수신 성능에 대한 분석을 하기 위하여 본 논문에서 SM, STBC, STBC-SM 그리고 DSTTD-SM 의 수신 성능을 SUI 채널 환경에서 모의실험을 통하여 분석하였다.

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실내 채널 환경에서 MIMO 시스템의 안테나 이격거리에 따른 채널 용량 분석 (Analysis of Channel Capacity with Respect to Antenna Separation of an MIMO System in an Indoor Channel Environment)

  • 김상근;오이석
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제17권11호
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    • pp.1058-1064
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    • 2006
  • 본 논문에서는 3차원 광선 추적법을 이용하여 실내 무선 MIMO 채널에서 공간적 특성들을 해석함으로써 채널 용량을 계산하고, 특정 실내 환경에서 최적화된 다중 안테나의 이격거리를 알아내는 방법을 제안한다. 우선, 가시 영역과 비가시 영역을 갖는 복도 환경에서 3차원 광선 추적법을 이용하여 전파 경로, 전송 손실 및 시간지연 확산 등의 채널 공간적 특성들을 계산하고, 시간 지연 확산 특성을 다이폴 안테나와 네트워크 분석기를 이용하여 측정한 후에 계산 값들과 비교하여 3차원 광선 추적법의 정확성을 검증한다. 그런 다음에 그 실내 환경에 다중 안테나를 갖는 송신기와 수신기를 위치시키고, 수신기 위치별로 송 수신 안테나들의 간격에 따른 전파 경로와 전송 손실을 3차원 광선 추적법을 이용하여 계산하며, 이들 계산 값을 이용하여 채널 용량을 계산한다. 이 계산을 100개의 수신 위치에서 4종류의 안테나 방향 조합을 갖는 조건들에서 안테나 간격에 따른 채널용량을 계산하고, 이들 값들을 평균하여 이 실내 환경에서의 최적의 안테나 이격 거리를 알아내었다.

MIMO 송수신 시스템 성능 평가를 위한 공간 채널 모델의 통계적 특성 분석 (Statistical Characteristic Analysis of the Spatial Channel Model for Performance Evaluation of MIMO Systems)

  • 신준식;서준엽;강호식;성원진
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제26권8호
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    • pp.748-757
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    • 2015
  • 다중안테나 송수신을 활용하는 MIMO 시스템은 5세대 이동통신의 용량 증대를 위한 핵심 기술 중 하나이다. MIMO 관련 기술에 대한 적절한 성능 평가가 이루어지기 위해서는 공간 채널이 반영된 무선 채널 모델의 적용이 필요하며, 이에 적절한 채널 모델로서 3GPP에서 TR36.873 문서를 통해 제안한 3차원 공간채널모델(3-Dimensional Spatial Channel Model; 3D SCM)이 있다. 본 논문에서는 3D SCM 기반 채널 시뮬레이션 환경을 구현하고 검증하며, 이를 통해 확인되는 UMi 및 UMa 특성을 제시하고 비교한다. 또한, UMa 시나리오에 MIMO 전송 환경을 도입하여 안테나 배열 간격의 변화에 따른 안테나 원소 간의 채널 상관도를 살펴보고, 이에 따른 수율의 변화를 확인한다. 섹터 내 사용자를 무작위 균일 분포시켰을 경우에 대해 수평 및 수직 안테나 원소 간격 변화에 따른 채널 전력 상관도를 측정함으로써, SCM 환경 하에서 전송 성능을 결정하는 통계적 특성을 제시한다.

시변 페이딩 환경에서 Lattice Reduction 기반 MIMO 수신기를 위한 계산량 감소 기법 (Complexity Reduction Scheme for Lattice Reduction-based MIMO Receiver under Time Varying Fading Environments)

  • 김한나;최권휴
    • 한국통신학회논문지
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    • 제34권11A호
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    • pp.852-861
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    • 2009
  • 본 논문에서는 시변 페이딩 환경에서 기존의 Lattice Reduction(LR)기반 MIMO 수신기의 계산량을 효과적으로 감소시키는 새로운 기법을 제안한다. 시변 페이딩 채널 환경의 경우 매 프레임의 채널 행렬들이 시간 상관성에 의해 변화되므로, LR을 통해 얻어진 정수 행렬 P가 시간에 따라 크게 바리지 않는 성질을 발견하였다. 이러한 특성을 이용하여 연속된 채널에 대하여 LR을 독립적으로 수행하는 것이 아니라 직전 채널에서 구한 P를 초기조건으로 하여 LLL-LR 기법과 Seysen LR 기법을 수행한다. 실험결과에서는 제안된 기법이 기존 LR 기법과 같은 직교성 정도를 유지하면서 기존 LR 기법에 비해 계산량은 확연히 감소시켰음을 보인다.

실내 채널 모델링에 기반한 MIMO-UWB 시스템의 구조 및 성능 개선 (The Improvement of Performance and Structure of the MIMO-UWB System Based on Indoor Channel Modeling)

  • 김수남;정희석;정경훈;김기두
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제44권7호통권361호
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    • pp.88-95
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    • 2007
  • 본 논문에서는 다양한 방식의 MIMO 기법에 쉽게 적용이 가능한 송수신 시스템 모델을 제안하고 이들의 성능 분석 시 필요한 채널간의 상관 특성 획득이 가능한 MIMO 채널 모델을 제시한다. 실내 환경에서의 채널 모델링을 통하여 MIMO 채널 형성에 따른 안테나 사이의 간섭을 시뮬레이션을 통하여 획득하고 주파수 선택적 채널 하에서 MIMO-UWB 시스템의 성능을 분석한다. 특히 채널 전달함수의 역행렬 계산시 과다한 연산량을 줄이기 위하여, 임의의 한 수신안테나에서 각각의 송신 안테나 신호를 복원하며, 각 수신안테나에서 추정된 송신 신호를 결합하는 방법을 채택하였다.

이진 PAM DS UWB 통신에서 MIMO 검출 기법 (MIMO Detection Algorithms in Binary PAM DS UWB Communication)

  • 강윤정;김길남;김상준
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2009년도 춘계학술대회
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    • pp.447-450
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    • 2009
  • 본 논문에서는 2PAM(binary pulse-antipodal modulation) DS(direct-sequence) UWB(ultra-wideband) 시스템을 V-BLAST(vertical bell lab layered space-time) 구조를 사용하는 MIMO(multiple input multiple output) 시스템에 적용하여 실내 무선 채널 환경에서 고속 데이터 전송률을 달성하고자 한다. 이러한 2PAM DS UWB MIMO 시스템의 BER 성능과 송수신 안테나의 차원과의 관계가 논의된다. 또한, UWB-MIMO 시스템의 수신기에서는 ZF(zero-forcing), ZF-OSIC(ordered successive interference cancellation), MMSE(minimum-mean-square-error), MMSE-OSIC, ML(maximum likelihood)과 같은 다양한 MIMO(multiple input multiple output)와 같은 다양한 MIMO 검출기법이 비교, 분석된다.

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