• 제목/요약/키워드: MIMO interference channel

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엇갈린 안테나 스위칭을 통한 K- 사용자 다중 셀 MIMO 채널의 조인트 간섭 정렬 및 전력 할당 (Joint Interference Alignment and Power Allocation for K-User Multicell MIMO Channel Through Staggered Antenna Switching)

  • 김정수;이문호;박대철
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제18권2호
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    • pp.33-48
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    • 2018
  • 본 연구에서는 K 사용자 다중 셀 다중 입력 다중 출력 (MIMO) 가우시안 간섭 채널에 대한 조인트 간섭 정렬 및 전력 할당 전략을 특성화한다. 수신기에서 스 태거 드 안테나 스위칭을 통해 블라인드 (blind) 간섭 정렬을 갖는 MIMO 간섭 채널을 고려한다. 우리는 채널 상태 정보가 알려지지 않았다고 가정하여 협동 셀 에지 (CE) 모바일 사용자 (MU)에 대한 전력 할당 및 실행 가능성 조건을 탐구한다. 제안 된 기법의 전송 전략에 대한 새로운 통찰은 송신기에 기존 안테나가 장착 된 부분 협업 CE MU (무작위로 생성 된 전송 전략)와 계획적이다. 리시버에는 재구성 가능한 멀티 모드 안테나 (스 태거 드 안테나 스위칭 패턴)가 장착되어 있으며 수신기는 사전 설정된 T 모드를 전환한다. 제안 된 기법은 원하는 신호와 간섭 신호를 지원하고 정렬하여 제거한다. 수신 된 신호는 대응하는 독립적 인 신호 부분 공간을 가져야하기 때문에, 공통 간섭 신호를 수신한다. 재구성 가능한 다중 모드 안테나를 사용하는 K 사용자 다중 셀 MIMO 가우시안 간섭 채널의 총 용량을 완벽하게 나타낸다.

다중사용자 MIMO 하향링크 채널 환경에서 시스템 용량 향상을 위한 프리코딩 기법 (Precoding Method for Increasing System Capacity in Multiuser MIMO Downlink Channels)

  • 김광윤;이종식;구성완;양재수;김진영
    • 한국정보통신설비학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신설비학회 2008년도 정보통신설비 학술대회
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    • pp.12-16
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    • 2008
  • In this paper, we study precoding techniques for co-channel interference suppression in multiuser MIMO systems. DPC is optimal techniques to achieve the system capacity of multiuser MIMO downlink channels. DPC is not proper in practical wireless systems because complexity is very high. So block diagonal precoding for multiuser MIMO downlink channel is studied. The block diagonal precoding is used to suppress co-channel interference between multiuser. Block diagonal precoding method, whose complexity is reduced by modified null space operation, change multiuser MIMO channel to multiple single-user MIMO channel. We also use V-BLAST decoder in receiver. V-BLAST decoder can achieve increased system capacity in proportion to the number of users. We show improved system performance by using computer simulation.

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Individual Channel Estimation Based on Blind Interference Cancellation for Two-Way MIMO Relay Networks

  • He, Xianwen;Dou, Gaoqi;Gao, Jun
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제12권8호
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    • pp.3589-3605
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    • 2018
  • In this paper, we investigate an individual channel estimation problem for multiple-input multiple-output (MIMO) two-way amplify-and-forward (AF) relay networks. To avoid self-interference during the estimation of the individual MIMO channels, a novel blind interference cancellation (BIC) approach is proposed based on an orthogonal preceding framework, where a pair of orthogonal precoding matrices is utilized at the source nodes. By designing an optimal decoding scheme, we propose to decompose the bidirectional transmission into a pair of unidirectional transmissions. Unlike most existing approaches, we make the practical assumption that the nonreciprocal MIMO channel and the mutual interference of multiple antennas are both taken into consideration. Under the precoding framework, we employ an orthogonal superimposed training strategy to obtain the individual MIMO channels. However, the AF strategy causes the noise at the terminal to be the sum of the local noise and the relay-propagated noise. To remove the relay-propagated noise during the estimation of the second-hop channel, a partial noise-nulling method is designed. We also derive a closed-form expression for the total mean square error (MSE) of the MIMO channel from which we compute the optimal power allocation. The simulation results demonstrate that the analytical and simulated curves match fully.

Iterative Interstream Interference Cancellation for MIMO HSPA+ System

  • Yu, Hyoug-Youl;Shim, Byong-Hyo;Oh, Tae-Won
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제14권3호
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    • pp.273-279
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    • 2012
  • In this paper, we propose an iterative interstream interference cancellation technique for system with frequency selective multiple-input multiple-output (MIMO) channel. Our method is inspired by the fact that the cancellation of the interstream interference can be regarded as a reduction in the magnitude of the interfering channel. We show that, as iteration goes on, the channel experienced by the equalizer gets close to the single input multiple output (SIMO) channel and, therefore, the proposed SIMO-like equalizer achieves improved equalization performance in terms of normalized mean square error. From simulations on downlink communications of $2{\times}2$ MIMO systems in high speed packet access universal mobile telecommunications system standard, we show that the proposed method provides substantial performance gain over the conventional receiver algorithms.

Multi-Mode Precoding Scheme Based on Interference Channel in MIMO-Based Cognitive Radio Networks

  • 정민채;황규호;최수용
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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    • 한국방송공학회 2011년도 하계학술대회
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    • pp.137-140
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    • 2011
  • A precoding strategy is one of the representative interference management techniques in cognitive radio (CR) network which is a typical interference-limited environment. The interference minimization approach to precoding is an appropriate scheme to mitigate the interference efficiently while it may cause the capacity loss of the desired channel. The precoding scheme for the maximal capacity of the desired channel improves the capacity of the desired channel while it increases the interference power and finally causes the capacity loss of the interfered users. Therefore, we propose a precoding scheme which satisfies these two conflicting goals and manages the interference signal in such an interference-limited environment. The proposed scheme consists of two steps. First, the precoder nulls out the largest singular value of the interference channel to mitigate the dominant interference signal based on the interference minimization approach. Second, the transmitter calculates the sum capacities per mode and selects a mode to maximize the sum capacity. In the second step, each mode consists of the right singular vectors corresponding to the singular values except the largest singular value eliminated in the first step. Simulation results show that the proposed precoding scheme not only efficiently mitigate the interference signal, but also has the best performance in terms of the sum capacity in a MIMO-based CR network.

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MIMO 채널 대각화: 선형 검출 ZF, MMSE (MIMO Channel Diagonalization: Linear Detection ZF, MMSE)

  • 양재승;신태철;이문호
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제16권1호
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    • pp.15-20
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    • 2016
  • 공간다중화 방식을 사용하는 MIMO 시스템은 다이버시티 기법을 사용하는 MIMO 시스템과 비교할 때 높은 전송률을 달성하지만 다이버시티 이득이 낮아 데이터 전송 신뢰도를 높이기 위하여 MIMO 수신단에서 공간정보스트림을 분리해야한다. 본 논문에서는 격자부호에 의한 채널 용량 검출 기법, 사용자 3인인 간섭채널과 선형검출기법인 ZF(Zero Forcing)와 MMSE(Minimum Mean Square Error) 검파 기법을 비교했다. 이때 채널은 Diagonal 채널이 된다. 즉, Diagonal 채널은 $[H]_N[H]_N^{-1}=[I]_N$로 역행렬이 element-wise inverse로 Jacket 행렬의 성질을 만족함을 확인했다.

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.

Approaching Near-Capacity on a Multi-Antenna Channel using Successive Decoding and Interference Cancellation Receivers

  • Sellathurai, Mathini;Guinand, Paul;Lodge, John
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제5권2호
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    • pp.116-123
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    • 2003
  • In this paper, we address the problem of designing multirate codes for a multiple-input and multiple-output (MIMO) system by restricting the receiver to be a successive decoding and interference cancellation type, when each of the antennas is encoded independently. Furthermore, it is assumed that the receiver knows the instantaneous fading channel states but the transmitter does not have access to them. It is well known that, in theory, minimummean- square error (MMSE) based successive decoding of multiple access (in multi-user communications) and MIMO channels achieves the total channel capacity. However, for this scheme to perform optimally, the optimal rates of each antenna (per-antenna rates) must be known at the transmitter. We show that the optimal per-antenna rates at the transmitter can be estimated using only the statistical characteristics of the MIMO channel in time-varying Rayleigh MIMO channel environments. Based on the results, multirate codes are designed using punctured turbo codes for a horizontal codedMIMOsystem. Simulation results show performances within about one to two dBs of MIMO channel capacity.

MIMO 부분간섭 채널에서 멀티미디어 서비스를 위한 무선 네트워크의 성능 (Performance of Wireless Network for Multimedia Services in MIMO Partial Band Channel)

  • 노재성;조성준;김춘길
    • 디지털콘텐츠학회 논문지
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    • 제6권3호
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    • pp.137-142
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    • 2005
  • CDMA 방식은 미래의 모바일 네트워크를 위한 다중접속 방식으로 많은 주목을 받고 있으며 높은 무선 용량과 유연한 데이터 전송에 대한장점을 가지고 있다. 그리고 CDMA방식은 실시간 음성 및 비실시간 데이터 서비스를 제공하는 차세대 멀티미디어 시스템 분야에서 ITU에 제안된 주요 기술이다. 본 논문에서는 무선 채널에서 다중 접속 간섭 및 부분 대역 간섭의 제거와 시스템 채널 용량의 증가를 위해 MIMO-MC/CDMA 시스템의 용량을 평가하였다. 최근에 스펙트럼 효율과 링크의 신뢰도를 증가하기 위하여 다중경로를 이용하는 MIMO 방식이 제안되고 있다. 특히, 본 논문에서는 MIMO-MC/CDMA시스템의 채널 용량을 Eb/No, Mc, p, B에 따라서 평가하였다. 얻어진 결과로부터 채널용량을 개선하기 위해서는 신호의 요소들은 서로 무상관이어야하며 만약 부적당한 공간에 의한 상관과 부분 대역 간섭에 의한 주파수 간섭이 발생하만 MIMO-MC/CDMA 시스템의 채널 용량은 상당히 감소하게 됨을 알 수 있었다.

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MIMO 통신 시스템에서 항재밍을 위한 반복적인 채널 추정 알고리즘 (Iterative Channel Estimation Algorithm for Anti-jamming in MIMO Communication Systems)

  • 정준희;황유민;차경현;이재생;신요안;김진영
    • 한국위성정보통신학회논문지
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    • 제11권3호
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    • pp.32-36
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    • 2016
  • 무선 통신 시스템에서 재밍 공격은 통신 성능을 심각하게 저하시킬 수 있는 치명적 위협이다. 특히 반응 재밍은 송신기와 수신기가 통신할 때만 재밍할 수 있기 때문에 반응 재밍을 통해 공격 효율을 극대화할 수 있다. 본 논문에서 반응 재밍의 공격 효과를 저감시키기 위해 multi-input multi-output (MIMO) 기반의 orthogonal frequency-division multiplexing (OFDM) 통신 기술의 특징을 활용하고, 이에 기반한 반복적 채널 추정 알고리즘을 제안하였다. 실험 결과를 통해 본 논문에서 제안한 알고리즘과 기존 항재밍 알고리즘을 비교하였으며, 반응 재밍 공격이 있는 MIMO-OFDM 통신 시스템에서 제안한 알고리즘의 우수성을 입증한다.