• 제목/요약/키워드: MIMO channel capacity

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다중 사용자 MIMO 채널 환경에서 셀 용량을 증가시키는 사용자 선택 기법 (An User Selection Scheme Enhancing Cell Capacity for Multi-user MIMO Channel Environment)

  • 정재호;최승원
    • 한국통신학회논문지
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    • 제36권1C호
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    • pp.22-27
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    • 2011
  • 본 논문에서는 하향링크 다중 사용자 Multiple Input Multiple Output (MIMO)채널 환경에서 셀 용량을 증가시키기 위한 Zero Forcing 기반의 효율적 사용자 선택 기법을 제안한다. 이 기법에서는 채널 전력이 미리 결정된 한계점을 초과하는 사용자들을 주요 그룹으로 구성한다. 100명의 사용자와 4개의 기지국 안테나를 가정한 컴퓨터 모의실험을 통해서 제안된 기법이 기존 기법보다 0.33 bps/Hz 만큼 젤 용량을 추가로 제공할 수 있음이 밝혀졌다.

Unified Optimal Power Allocation Strategy for MIMO Candidates in 3GPP HSDPA

  • Kim, Sung-Jin James;Kim, Ho-Jin;Lee, Kwang-Bok
    • ETRI Journal
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    • 제27권6호
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    • pp.768-776
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    • 2005
  • We compare the achievable throughput of time division multiple access (TDMA) multiple-input multiple-output (MIMO) schemes illustrated in the 3rd Generation Partnership Project (3GPP) MIMO technical report, versus the sum-rate capacity of space-time multiple access (STMA). These schemes have been proposed to improve the 3GPP high speed downlink packet access (HSDPA) channel by employing multiple antennas at both the base station and mobile stations. Our comparisons are performed in multi-user environments and are conducted using TDMA such as Qualcomm's High Data Rate and HSDPA, which is a simpler technique than STMA. Furthermore, we present the unified optimal power allocation strategy for HSDPA MIMO schemes by exploiting the similarity of multiple antenna systems and multi-user channel problems.

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781MHz 대역에서 안테나 상관도를 고려한 개선된 MIMO 채널 특성 분석 방법 (Enhanced Analysis Method of MIMO Channel Characteristics with Antenna Correlation at 781MHz)

  • 정명원;정영준;백정기
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제13권3호
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    • pp.17-24
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    • 2013
  • 본 논문은 781MHz 대역에서 안테나 상관도를 고려한 MIMO 채널 측정을 통해, 측정 데이터를 분석하고 채널 특성을 도출하였다. 상기 주파수 대역은 DTV 시스템에서 이동통신 주파수로 할당이 예정된 대역이다. 781MHz 주파수 대역은 900MHz 이동통신 시스템의 채널특성이 일정부분 유사하지만, 상당히 다른 부분이 있음을 기존 연구를 통해 증명하였다. 또한, 안테나의 상관도를 고려할 경우 신호전달 과정에 대한 보다 정확한 예측을 위해서는 채널 특성 연구가 필요하다. 기존 DTV 방송과 혼신을 피하기 위하여 측정은 제주도 인근 도심지역에서 채널사운더와 $4{\times}4$ 안테나로 채널특성을 측정하였다. 측정된 데이터를 바탕으로 도심지역에서 안테나 상관도를 고려한 채널특성을 도출하였다.

다중경로 환경에서 새로운 안테나 선택 기법의 사고확률 (Outage Probability of a Novel Antenna Selection Schemes in Multipath Environment)

  • 임연주;오창국;박상규
    • 한국통신학회논문지
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    • 제28권11A호
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    • pp.876-882
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    • 2003
  • 차세대 무선 통신 시스템에서는 큰 채널 용량 이득을 얻기 위해 다중 송수신 안테나(Multiple Input Multiple Output : MIMO) 시스템을 갖는 공간 다중화(spatial multiplexing) 기술이 사용될 것이다. 다중 송수신 안테나 시스템은 비용과 복잡성을 줄이기 위해 송신 안테나 혹은 수신안테나 중에서 이용 가능한 부집합(subset)의 안테나만을 선택하는 것이 요구될 것이다. 본 논문에서는 다중경로를 가지는 다중 송수신 안테나 시스템에 적합한 안테나 선택 기법을 제안한다. 그리고 제안된 안테나 선택 기법을 사용한 다중 송수신 안테나 시스템의 채널 용량과 사고 확률(outage probability)을 구한다.

700 MHz 대역에서 도심 지역 건물 밀집도를 고려한 MIMO 채널 특성 분석 (Analysis of MIMO Channel Characteristics Considering the Building Density in the Urban Area at the 700 MHz Frequency Band)

  • 정명원;김종호;정영준;백정기
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제24권7호
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    • pp.694-700
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    • 2013
  • 도심 지역은 무선 채널 환경 중 대표적인 이동 통신 사용 지역으로서, 건물의 밀집도가 다양하게 분포하는 형태를 보인다. 건물 밀집도의 차이는 신호전달 과정에서 상당한 영향을 미칠 것으로 예상되어, 건물 밀집도의 정도가 채널 특성 분석에 있어서 영향을 미칠 가능성을 고려하여 전파 특성을 분석할 필요성이 있다. 측정은 제주도 인근 도심 지역에서 실시하였으며, 채널 사운더와 $4{\times}4$ 안테나로 채널 특성을 측정하였다. 측정된 데이터를 바탕으로 도심 지역에서 건물 밀집도를 고려한 채널 특성을 도출하였다. 본 논문은 700 MHz 대역에서 도심 지역 건물 밀집도를 고려한 MIMO 시스템의 전파 채널 측정을 통해 측정 데이터를 분석하고, 채널 특성을 도출하였다.

MIMO 기법을 적용한 HDR-WPAN 시스템의 성능분석 (Performance Analysis of HDR-WPAN System with MIMO Techniques)

  • 한덕수;강철규;오창헌;조성준
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제10권8호
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    • pp.1502-1509
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    • 2006
  • 본 논문에서는 최근 홈 네트워크 기술로 관심을 받고 있는 IEEE 802.15.3 HDR-WPAN (High Data Rate-Wireless Personal Area Network) 시스템의 성능 및 용량 향상 방안으로 MIMO 기법을 적용하고 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 성능을 분석하였다. 특히, MIMO 기법 중 독립적인 각각의 부채널들에 서로 다른 데이터를 전송하여 전송률을 높이는 V-BLAST 기법을 적용하였다. HDR-WPAN 시스템의 TCM-64QAM 모드에서 V-BLAST 기법을 적용한 경우 최소 2개의 송수신 안테나를 사용하는 것으로도 대역폭 확장 없이 110Mbps 이상의 전송속도를 얻을 수 있었으며, 레일리 페이딩 채널에서 송신 안테나 2개, 수신 안테나 2개를 사용할 경우 약 $E_b/N_0=35dB$ (MMSE 알고리즘)에서 10-4의 BER 성능을 얻을 수 있었다. V-BLAST 기법을 적용한 HDR-WPAN 시스템은 수신단에서 복조 순서(ordering)를 결정하는 과정이 다소 복잡하지만 추가적인 대역폭 확장 없이 데이터 스트림을 다수의 안테나로 전송하여 전송 용량 및 성능을 높일 수 있었다.

대용량 데이터 전송을 위한 프리코더가 적용된 공간 변조기법 (Spatial Modulation Transmission Scheme with Pre-coder for High Data Rates)

  • 조봉균;한동석
    • 전자공학회논문지
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    • 제51권10호
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    • pp.11-20
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    • 2014
  • 본 논문에서는 안테나 간 상관성이 존재하는 다중 안테나 환경에서도 스펙트럼 효율을 향상시킬 수 있으며 복잡도가 간단한 공간 변조기법의 전송량을 향상시키는 기법을 제안한다. 기존 공간 변조기법은 여러 개의 송신 안테나 중에서 일부 안테나만을 이용하여 신호 성상을 전송하고, 이 때 사용된 송신 안테나 조합을 통하여 추가 데이터를 전송한다. 그러므로 모든 송신안테나를 항상 사용하는 기존 다중안테나(MIMO, multi-input multi-output) 전송기법에 비해서는 채널 용량 증대가 크지 않은 단점이 있다. 본 논문에서는 공간 변조기법의 채널 용량을 증대시키기 위하여 타이트 프레임 행렬을 이용한 프리코더를 적용한 새로운 공간 변조기법을 제안한다. 그리고 컴퓨터 모의실험을 통하여 제안한 공간 변조기법의 채널 용량 향상을 보인다.

다중 안테나 시스템을 위한 낮은 복잡도의 송/수신안테나 선택 알고리즘 (Low-complexity Joint Transmit/Receive Antenna Selection Algorithm for Multi-Antenna Systems)

  • 손준호;강충구
    • 한국통신학회논문지
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    • 제31권10A호
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    • pp.943-951
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    • 2006
  • MIMO(Multiple Input Multiple Output) 시스템에서 성능 향상을 위해 안테나의 수를 증가시킬 수 있으나 RF체인의 증가와 하드웨어의 복잡도에 의해 제한될 수 있다. 이때, RF 체인의 수를 고정시키고 그보다 많은 수의 안테나를 채용한 후, 승)수신 양단에서 채널 상태에 따라 동적으로 안테나를 선택함으로써 이와 같은 문제를 완화할 수 있다. 본 논문에서는 전체 $M_R{\times}M_T$채널 이득 행렬에서 가장 큰 채널 이득을 갖는 송신 안테나와 수신안테나를 교차적으로 선택하여 Frobenius norm을 최대화하는 $M_R{\times}M_T$ 채널 행렬을 결정함으로써 송/수신 양단에서 안테나 선택을 동시에 수행하는 송/수신안테나 선택 알고리즘(joint Tx/Rx antenna selection algorithm)을 제안하며, exhaustive search를 통한 최적 방식과 비교할 때 현저하게 계산량을 줄일 수 있어 구현의 복잡도가 매우 낮은 것이 특징이다. $8{\times}8$ 안테나에서 $4{\times}4$ 안테나를 선택하는 경우 성능면에 있어서는 기존의 최적 방식인 exhaustive search 방식에 비해 $0.5{\sim}2dB$가량의 성능 열화가 있으나, 계산량에서는 약 1/10,000 단위로 복잡도를 감소시킬 수 있음을 예시한다.

Greedy 기법을 이용한 수정된 블록 대각화 프리코딩 기법 (Modified Block Diagonalization Precoding with Greedy Approach)

  • 김성태;서우현;곽경철;홍대식
    • 한국통신학회논문지
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    • 제33권1C호
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    • pp.79-85
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    • 2008
  • 본 논문에서는 다중사용자 multiple-input-multiple output(MIMO) 하향링크 채널 환경에서 시스템 용량을 향상시키기 위한 프리코딩(preceding) 기법에 관해 논의한다. 다중사용자 MIMO 시스템에서는 시스템 용량을 향상시키기 위한 다양한 프리코딩 기법들이 연구되어 왔다. 블록 대각화(Block Diagonalization) 프리코딩 기법은 다중사용자 MIMO broadcast 채널 환경에서 만들어진 여러 가지 프리코딩 기법 중 하나로 특이값 분해를 이용하여 제로-포싱(zero-forcing)을 하는 간단한 방법으로 구성되어 있다. 그러나 블록 대각화 기법은 복잡도가 낮아진 만큼 시스템 용량이 저하되는 단점을 갖고 있으며, 이러한 현상은 시스템 용량의 저하는 안테나들 사이에 상관도가 높을 때 더 심각해진다. 따라서 본 논문에서는 블록 대각화 기법을 수정하여 시스템 용량을 향상시킬 수 있는 프리코딩 기법을 제안한다. 실험 결과를 통해 본 논문에서 제안하는 방법이 기존의 블록 대각화 기법에 비해 높은 시스템 용량 성능을 보임을 확인할 수 있다.