• 제목/요약/키워드: MIMO channel measurements

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Ultra Broadband Indoor Channel Measurements and Calibrated Ray Tracing Propagation Modeling at THz Frequencies

  • Priebe, Sebastian;Kannicht, Marius;Jacob, Martin;Kurner, Thomas
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제15권6호
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    • pp.547-558
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    • 2013
  • Ultra broadband communication systems operated at THz frequencies will require the thorough knowledge of the propagation channel. Therefore, an extensive measurement campaign of 50 GHz wide indoor radio channels is presented for the frequencies between 275 and 325 GHz. Individual ray paths are resolved spatially according to angle of arrival and departure. A MIMO channel is recorded in a $2{\times}2$ configuration. An advanced frequency domain ray tracing approach is used to deterministically simulate the THz indoor propagation channel. The ray tracing results are validated with the measurement data. Moreover, the measurements are utilized for the calibration of the ray tracing algorithm. Resulting ray tracing accuracies are discussed.

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.

5GHz 대역 MIMO 시스템에 대한 실내 전파 채널용량 특성 (Capacity Characteristics of the Indoor Propagation Channel for MIMO System at 5 GHz)

  • 유성현;김정하;권세웅;윤영중
    • 한국전자파학회:학술대회논문집
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    • 한국전자파학회 2003년도 종합학술발표회 논문집 Vol.13 No.1
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    • pp.43-46
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    • 2003
  • This paper presents capacity characteristics of the indoor LOS(Line-Of-Sight) propagation channel for MIMO system at 5GHz. The distance between antenna elements, their moving path, and number of transmitting and receiving antennas can be determined by wanted eigen-vlaue, and channel capacity of the MIMO communication channel using only reliable simulation without measurements. The simulation uses 3D Ray tracing and patch scattering model to which electromagnetic material constants are applied. As distance between antenna elements increases, distribution of the eigen-value show a tendency to decrease, but channel capacity increases in LOS environment. However, despite of short distance between antenna elements, large value of channel capacity is obtained in positions which have high AS. When the position of receiver antennas are shifted, channel capacity hardly changed, and as number of antenna elements increases, channel capacity also increases regularly.

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Optimal Planar Array Architecture for Full-Dimensional Multi-user Multiple-Input Multiple-Output with Elevation Modeling

  • Abubakari, Alidu;Raymond, Sabogu-Sumah;Jo, Han-Shin
    • ETRI Journal
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    • 제39권2호
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    • pp.234-244
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    • 2017
  • Research interest in three-dimensional multiple-input multiple-output (3D-MIMO) beamforming has rapidly increased on account of its potential to support high data rates through an array of strategies, including sector or user-specific elevation beamforming and cell-splitting. To evaluate the full performance benefits of 3D and full-dimensional (FD) MIMO beamforming, the 3D character of the real MIMO channel must be modeled with consideration of both the azimuth and elevation domain. Most existing works on the 2D spatial channel model (2D-SCM) assume a wide range for the distribution of elevation angles of departure (eAoDs), which is not practical according to field measurements. In this paper, an optimal FD-MIMO planar array configuration is presented for different practical channel conditions by restricting the eAoDs to a finite range. Using a dynamic network level simulator that employs a complete 3D SCM, we analyze the relationship between the angular spread and sum throughput. In addition, we present an analysis on the optimal antenna configurations for the channels under consideration.

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.

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.

MU-MIMO를 위한 동적 Pre-coding을 적용한 TDD LTE-Advanced 테스트베드의 구현 (Implementation of TDD LTE-Advanced Testbed adopted Dynamic Pre-coding for MU-MIMO)

  • 한상욱;이정혁;최승원
    • 디지털산업정보학회논문지
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    • 제18권2호
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    • pp.27-37
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    • 2022
  • In this paper, we presents a Multiple User Multiple Input Multiple Output (MU-MIMO) test-bed system for Time Division Duplex (TDD) Long Term Evolution-Advanced (LTE-A). Using two parameters, the condition number of the channel matrix and the path gain, the MU-MIMO system could switch pre-coder to maintain target Bit Error Rate (BER) level. This paper also introduces a calibration procedure for compensating error of Radio Frequency (RF) paths of the antennas and RF transceivers. From experimental measurements, dynamic pre-coding scheme could maintain target BER, set to 10-3, with the pre-coder set configured with Zero Forcing (ZF), Tomlinson Harashima Pre-coding (THP), Lattice Reduction (LR). The simplest pre-coder ZF is adopted in stable channel, and when path gain become less than 0.25, LR is adopted. Lastly, when condition number of channel matrix become larger than 7, THP is adopted.

781MHz 대역에서 MIMO 전파 채널 측정 및 분석 (MIMO Radio Channel Measurement and Analysis at 781MHz)

  • 정원호;김주석;정명원;윤영근;김종호;김경석
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제12권2호
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    • pp.181-188
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    • 2012
  • 본 논문은 국내 781MHz 대역에서 실외 다중경로 환경을 고려한 MIMO 채널 측정을 통해, 측정 데이터를 분석하고 채널 파라미터를 도출하였다. 781MHz는 현재 DTV 시스템이 동작하는 주파수 대역이나, 머지않아 신규 이동통신 주파수 대역으로 할당될 예정이다. 781MHz는 기존 900MHz 이동통신 시스템의 채널특성과 유사할 것으로 보이지만 이동통신망으로 연구된 사례가 미비하기 때문에 신호전달 과정의 채널특성 연구가 필요하다. 현재 운용되고 있는 DTV 방송과 혼신을 피하기 위하여 제주도 인근 도심/교외지역에서 한국전자통신연구원의 사운더와 $4{\times}4$ 안테나로 채널특성을 측정하였다. 측정된 데이터를 바탕으로 Path Loss, Delay Spread, Angular Spread, K-factor 등의 채널 파라미터들을 도출하였다.

Review of Channel Quality Indicator Estimation Schemes for Multi-User MIMO in 3GPP LTE/LTE-A Systems

  • Abdulhasan, Muntadher Qasim;Salman, Mustafa Ismael;Ng, Chee Kyun;Noordin, Nor Kamariah;Hashim, Shaiful Jahari;Hashim, Fazirulhisham
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제8권6호
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    • pp.1848-1868
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    • 2014
  • Multiple-in multiple-out (MIMO) in long-term evolution (LTE) is an essential factor in achieving high speed data rates and spectral efficiency. The unexpected growth in data rate demand has pushed researchers to extend the benefits of multi-user MIMO. The multi-user MIMO system can take full advantage of channel conditions by employing efficient adjustment techniques for scheduling, and by assigning different modulation and coding rates. However, one of the critical issues affecting this feature is the appropriate estimation of channel quality indicator (CQI) to manage the allocated resources to users. Therefore, an accurate CQI estimation scheme is required for the multi-user MIMO transmission to obtain significant improvements on spectral efficiency. This paper presents overviews of multi-user MIMO in LTE/LTE-advanced systems. The link adaptation, scheduling process, and different factors that affect the reliability of CQI measurements are discussed. State-of-the-art schemes for the post-processing CQI estimation, and the comparisons of various CQI estimation schemes to support multi-user MIMO are also addressed.

국내 700 MHz 대역에서 MIMO 채널 측정 파라미터를 이용한 채널 상관도 분석 (Channel Correlation Analysis using MIMO Channel Measurement Parameters at Domestic 700MHz band)

  • 정명원;정영준;백정기
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제13권4호
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    • pp.1-7
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    • 2013
  • 차세대 이동통신 시스템에서는 새로운 주파수 대역에서 다중 안테나 사용이 높은 데이터 전송률과 용량을 가능하도록 만들 것이다. 본 논문에서는 국내 전파 특성 측정을 통해 도출된 채널 파라미터(경로 손실, 지연 확산, 각 확산, K-factor) 간에 상관도를 분석하였다. 측정은 DTV 방송과 혼신을 피하기 위하여 제주도에서 채널 사운더와 $4{\times}4$ 안테나로 측정하였다. 채널 파라미터 간에 상관도 분석은 유사한 환경에서 통신 시스템을 설계하는데 있어서 많은 도움을 줄 것이다.