• International Journal of Internet, Broadcasting and Communication
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• 제15권3호
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• pp.14-23
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• 2023

The cooperative communication systems using MIMO(multiple input multiple-output) relay are known as one of the most promising techniques to improve the performance and coverage of wireless communication systems. In this paper, we propose the cooperative communication systems using the relay with multi-antennas and DSTC(distributed space time coding) for decode-and-forward protocol. As using DSTC for DF(decode-and-forward), we can minimize the risk of error propagation at the wireless system using relay system. Also, the MIMO channel cab be formed by multi-antenna and DSTC at the MS(mobile station)-RS(relay station) and at the RS-BS(base station).Therefore, obtaining truly constructive the MIMO diversity and cooperative diversity gain from the proposed approach, the performance of system can be more improved than one of conventional system (relay with single antenna, no relay). The improvement in bit error rate is investigated through numerical analysis of the cooperative communication system with the proposed approach.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제45권6호
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• pp.13-19
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• 2008

이 논문에서는MIMO(Multi-Input Multi-Out)-OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 시스템에 다중 안테나를 가진 relay를 적용 할 경우, cooperation 통신을 하기 위한 기법을 제안하고 성능을 분석한다. 이동국과 relay간 뿐만 아니라 relay와 기지국간에도 STC(space time coding)에 의해 MIMO채널이 형성되어 cooperative diversity와 MIMO에 의한 diversity 이득을 함께 얻을 수 있어 시스템의 성능이 크게 향상된다. 또한 이동국과 relay에서 송신전력을 위한 간략화 된 전력할당 기법을 제안하여 이에 따른 시스템의 성능이 향상됨을 분석한다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제13권11호
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• pp.5410-5426
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• 2019

With the advent of the fifth-generation (5G) era, Massive multiple-input multiple-output (MIMO) relay systems have experienced the rapid development. Recently, the performance analysis models of Massive MIMO relay systems have been proposed, which are mostly based on Rayleigh fading channels. In order to create a more suitable model for 5G Internet of Things scenarios, our study is based on the Rician fading channels, where line-of-sight (LOS) path exists in the channels. In this paper, we assume the channel state information (CSI) is perfect. In this case, we use statistical information to derive the analytical exact closed-form expression for the achievable sum rate of the uplink for the Massive MIMO two-hop relay system over Rician fading channels. Moreover, considering the different communication scenarios, we derive the analytical exact closed-form expression for the achievable sum rates of the uplink for other three scenarios. Finally, based on these expressions, we make simulations and analyze the performance under different transmit powers and Rician-factors, which provides a theoretical basis and reference for further research.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제14권4호
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• pp.8-15
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• 2009

초고속 접속을 위한 차세대 광대역 무선 이동 통신 기술의 하나로서, 중계기를 활용한 다중 입출력 기술이 유력하게 연구되고 있다. 본 논문에서는 채널 선택적 중계기 기반의 다중 입출력 전송 시스템을 제안한다. 중계기와 단말기 사이의 채널 상태에 따라 선택적으로 부채널을 사용함으로써 수신 성능을 크게 향상시킬 수 있다. 실험 결과를 통해, 제안된 중계기 기반 시스템의 성능이 기존의 시스템 성능보다 우수한 특성을 나타냄을 확인하였다.

• ETRI Journal
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• 제33권5호
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• pp.806-809
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• 2011

This letter considers the channel estimation for two-way relay MIMO OFDM systems. A least square (LS) channel estimation algorithm under block-based training is proposed. The mean square error (MSE) of the LS channel estimate is computed, and the optimal training sequences with respect to this MSE are derived. Some numerical examples are presented to evaluate the performance of the proposed channel estimation method.

• Journal of Communications and Networks
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• 제10권2호
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• pp.194-203
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• 2008

This paper considers the multi-input multi-output (MIMO) relay channel where multiple antennas are employed by each terminal. Compared to single-input single-output (SISO) relay channels, MIMO relay channels introduce additional degrees of freedom, making the design and analysis of optimal cooperative strategies more complex. In this paper, a partial cooperation strategy that combines transmit-side message splitting and block-Markov encoding is presented. Lower bounds on capacity that improve on a previously proposed non-cooperative lower bound are derived for Gaussian MIMO relay channels.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제10권7호
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• pp.3010-3025
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• 2016

Lattice reduction (LR) has been used widely in conventional multiple-input multiple-output (MIMO) systems to enhance the performance. However, LR is hard to be applied to the relay systems which are important but more complicated in the wireless communication theory. This paper introduces a new viewpoint for utilizing LR in multiuser MIMO relay systems. The vector precoding (VP) is designed along with zero force (ZF) criterion and minimum mean square error (MMSE) criterion and enhanced by LR algorithm. This implementable precoder design combines nonlinear processing at the base station (BS) and linear processing at the relay. This precoder is capable of avoiding multiuser interference (MUI) at the mobile stations (MSs) and achieving excellent performance. Moreover, it is shown that the amount of feedback information is much less than that of the singular value decomposition (SVD) design. Simulation results show that the proposed scheme using the complex version of the Lenstra--Lenstra--Lovász (LLL) algorithm significantly improves system performance.

• 한국통신학회논문지
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• 제35권12C호
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• pp.1020-1028
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• 2010

릴레이는 차세대 이동통신 시스템에서 기지국의 서비스 커버리지 영역을 확대하고 음영지역을 해소하기 위해 반드시 필요한 기술이다. 하지만, 기존의 릴레이 관련 연구는 주로 반이중 모드, 즉 서로 다른 시간 혹은 주파수에서 송수신을 수행하도록 제한하고 있다. 반이중 릴레이는 구현이 쉬운 반면 릴레이 송수신 지원 구분이 필요하기 때문에 전체 시스템 용량이 줄어드는 단점이 있다. 본 논문에서는 다중 안테나를 갖는 전이중 릴레이의 다중 사용자 precoding 및 sum rate 정합 기반의 전력 할당 방식을 제안한다. 전이중 릴레이는 같은 주파수에서 동시에 송수신을 수행하기 때문에 릴레이의 송수신 안테나 사이에 발생하는 자기 간섭 문제를 해결해야 한다. 본 논문에서 제안하는 precoding 기법을 통해 다중 사용자 MIMO 전송이 가능하면서 동시에 전이중 릴레이의 자기 간섭을 제거할 수 있다. 또한, 릴레이가 기지국으로부터 수신하는 정보량과 단말국으로 전달하는 정보량이 동일하도록 하는 조건 하에서 전체 시스템 용량을 최대화하는 전력 할당 기법을 제안한다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제47권3호
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• pp.16-21
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• 2010

본 논문에서는 다중 안테나 기반 증폭 후 재전송 중계 시스템을 위한 선형 전처리 필터 설계를 다룬다. 수신 신호의 평균 제곱 오차를 최소화하기 위한 송신 및 중계 선형 전처리 필터가 제안되며, 수신 단말에서는 제안된 전처리 필터에 적합한 MMSE 기반 수신기가 사용된다. 최적의 송신 및 중계 전처리 필터는 수식적으로 표현하기 어렵고 반복 과정으로 통하여 유도되므로 이러한 연산을 단순화한 전처리 기법을 제안한다. 모의실험을 통하여 제안한 전처리 기법이 최적의 전처리 기법과 거의 유사한 성능을 보이면서도 기존의 중계 전처리 기법 보다 우수한 성능을 보임을 확인할 수 있다. 게다가, 신호 대 잡음비가 높은 영역에서 중계 수선 단말간 신호 대 잡음비에 비하여 송선 중계 단말간 신호 대 잡음비가 성능에 더 많은 영향을 미친다는 사실도 확인할 수 있다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제18권3호
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• pp.320-326
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• 2016

In existing literature on multiple-input multiple-output (MIMO) relaying communication systems, antenna selection is often implemented by maximizing the channel capacity or the output single-to-noise ratio (SNR). In this paper, we propose an energy-efficient low-complexity antenna selection scheme for MIMO relaying communication systems. The proposed algorithm is based on beamforming and maximizing the Frobenius norm to jointly optimize the transmit power, number of active antennas, and antenna subsets at the source, relaying and destination. We maximize the energy efficiency between the link of source to relay and the link of relay to destination to obtain the maximum energy efficiency of the system, subject to the SNR constraint. Compared to existing antenna selection methods forMIMO relaying communication systems, simulation results demonstrate that the proposed method can save more power in term of energy efficiency, while having lower computational complexity.