• Journal of Communications and Networks
• /
• 제9권1호
• /
• pp.34-42
• /
• 2007

Orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) combined with time division multiplexing (TDM), in this paper called OFDM/TDM, can overcome the high peak-to-average-power ratio (PAPR) problem of the conventional OFDM and improve the robustness against long time delays. In this paper, the bit error rate (BER) performance of OFDM/FDM in a frequency-selective Rayleigh fading. channel is evaluated by computer simulation. It is shown that the use of frequency-domain equalization based on minimum mean square error criterion (MMSE-FDE) can significantly improve the BER performance, compared to the conventional OFDM, by exploiting the channel frequency-selectivity while reducing the PAPR or improving the robustness against long time delays. It is also shown that the performance of OFDM/FDM designed to reduce the PAPR can bridge the conventional OFDM and single-carrier (SC) transmission by changing the design parameter.

• Journal of information and communication convergence engineering
• /
• 제9권4호
• /
• pp.385-390
• /
• 2011

In this paper, various ultra-wideband (UWB) spatial multiplxing (SM) multiple input multiple output (MIMO) receivers based on a prerake diversity combining scheme are discussed and their performance is analyzed. Several UWB MIMO detection approaches such as zero forcing (ZF), minimum mean square error (MMSE), ordered successive interference cancellation (OSIC), sorted QR decomposition (SQRD), and maximum likelihood (ML) are considered in order to cope with inter-channel interference. The UWB SM systems based on transmitter-side multipath preprocessing and receiver-side MIMO detection can either boost the transmission data rate or offer significant diversity gain and improved BER performance. The error performance and complexity of linear and nonlinear detection algorithms are comparatively studied on a lognormal multipath fading channel.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제33권9C호
• /
• pp.720-724
• /
• 2008

OFDM 시스템에서의 채널 추정은 주로 주파수 영역에서 수신단에 알려진 파일럿 신호를 이용하여 이루어진다. 이러한 채널 추정은 크게 LS 기법과 MMSE 기법으로 나누어지는데 LS 기법은 MMSE 기법보다 복잡도가 낮아서 구현이 간단하다는 장점이 있지만 잡음의 효과를 고려하지 않기 때문에 MMSE 기법보다 추정 성능이 다소 떨어진다. 본 논문에서는 이러한 LS 기법의 단점을 극복하기 위하여 시간영역으로 변환된 채널 계수에 최적의 문턱값(Threshold)을 적용하여 잡음을 제거함으로써 채널 추정의 성능을 향상시킬 수 있는 방법을 제안한다. 문턱값은 주파수영역에서 추정된 채널 계수의 웨이브렛 변환을 통하여 얻어진 표준편차에 의해 결정된다. 모의실험을 통해 제안된 방법이 기존 LS 기법보다 모든 SNR에서 채널 추정 성능이 우수함을 보인다.

• 전자공학회논문지
• /
• 제52권12호
• /
• pp.22-31
• /
• 2015

최근, 3GPP (3rd Generation Partnership Project) 에서는 폭발적으로 증가하고 있는 모바일 데이터 트래픽을 수용하기 위하여 기기 간 직접(Device-to-Device, D2D) 통신을 개발하고 이에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. D2D 통신을 위해 이용되는 링크를 사이드링크라 하며, 사이드링크는 낮은 PAPR (Peak to Average Power Ratio)을 위해 SC-FDMA (Single Carrier-Frequency Division Multiple Access)를 기반으로 한다. 또한, DMRS (DeModulation Reference Signal)를 사용함으로써 MIMO (Multiple Input Multiple Output) 전송이 가능하게 한다. 본 논문에서는 D2D 통신에서 사이드링크를 위한 DFT 기반 채널 추정 기법을 제안한다. 제안 기법은 빠른 속도로 움직이는 사용자의 채널 추정이 가능하도록 2-D MMSE (2-Dimensional Minimum Mean Square Error) 보간 기법을 사용한다. 시스템 레벨 시뮬레이션은 3GPP LTE-Advanced 시스템의 20MHz 대역을 기반으로 이루어 졌으며, 시뮬레이션 결과 제안한 채널 추정 기법을 통해 기존 기법보다 SINR(Signal-to-Interference-plus-Noise Ratio), 전송률 및 스펙트럼 효율 측면에서 성능 향상을 가져다주는 것을 확인하였다.

• 대한전자공학회논문지TC
• /
• 제49권6호
• /
• pp.15-26
• /
• 2012

본 논문에서는 개선된 AF(Amplify-and-Forward)와 DF(Decode-and-Forward) Relay 프로토콜을 결합한 다중 사용자 MIMO (Multiple Input Multiple Output) Relay 네트워크에서 간섭 제거 기술을 논의 한다. 간섭 제거 기술은 Relay 노드가 적용된 전체 전송 시스템의 오류 성능을 향상시키기 위해 eNB(evolved NodeB), Relay 노드(RN: Relay Node)와 UE(User Equipment)에 의해 이루어진다. 간섭 제거를 수행하기 위해 ZF(Zero Forcing), MMSE(Minimum Mean Square Error), SIC(Successive Interference Cancellation)와 OSIC(Ordered Successive Interference Cancellation)가 적용된 DPC(Dirty Paper Coding)와 THP(Thomilson Harashima Precoding)를 사용하였다. 이러한 기본적인 기술이 적용된 Relay 노드 기능들이 연구되고 개선된다. 협력 Relay 노드에서 두 계층 간의 간섭 제거를 강화한 DF는 성능을 향상시킨다. eNB와 RN간의 가중치 벡터를 사용하여 간섭 제거가 수행된다. 연구 최종 결과, 기존의 알고리즘과 비교하여 제안된 알고리즘이 낮은 SNR에서 더 좋은 성능을 나타냈다. 모의실험 결과 LTE-Advanced 시스템에서 제안된 기법이 오류 성능 면에서 상당한 향상을 나타냈다.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제39A권9호
• /
• pp.535-547
• /
• 2014

상향링크 SIMO(Single Input Multiple Output) 시스템의 SC-FDMA 기법에서 공간 및 주파수 다이버시티 이득에 따른 BER(Bit Error Ratio) 성능 변화를 분석한다. 본 논문에서 분석한 주요내용은 다음과 같다. 첫째, 공간 다이버시티 컴바이닝과 주파수 다이버시티 컴바이닝을 동시에 수행할 수 있는 통합된 시스템과 공간 다이버시티 컴바이닝과 주파수 다이버시티 컴바이닝을 순서대로 수행하는 단계별 시스템이 동등한 성능을 가지는 것을 확인한다. 단계별 시스템의 주파수 다이버시티 컴바이닝 기법과 통합된 시스템의 다이버시티 컴바이닝 기법이 동일할 때, 단계별 시스템에서 주파수 다이버시티 컴바이닝보다 공간 다이버시티 컴바이닝을 선행하면서 공간 다이버시티 컴바이닝 기법을 MRC(Maximal Ratio Combining)로 하면 두 시스템의 성능이 동일함을 신호 모형화 결과를 통해 증명한다. 둘째, 신호 모형화 결과와 BER 실험 결과를 통해 공간 다이버시티 이득과 주파수 다이버시티 이득이 각각 성능에 어떤 영향을 미치는지 분석한다. 부반송파 개수가 증가함에 따라 주파수 다이버시티 이득이 증가함을 알 수 있고 이는 주파수 다이버시티 기법이 ZF(Zero Forcing)일 때의 성능과 MMSE(Minimum Mean Square Error)일 때의 성능 차이는 유지하면서 높은 SNR(Signal to Noise Ratio) 영역의 성능 향상에 영향을 미치는 것을 보인다. 그리고 수신안테나 개수의 증가는 공간 다이버시티 이득을 증가시키며 공간 다이버시티 이득의 증가는 모든 SNR 영역의 성능을 향상시키면서 주파수 다이버시티 컴바이닝이 ZF일 때와 MMSE일 때의 성능 차이를 줄이는데 영향을 미침을 보여준다. 마지막으로, 공간 다이버시티 이득이 신호 모형화 유도과정에서 어떤 영향을 미치는지 분석하여 수신안테나 개수가 6개 이상이면 주파수 다이버시티 컴바이닝을 ZF으로 했을 때의 성능이 MMSE로 했을 때의 성능을 대체할 수 있음을 확인할 수 있다.

• 한국컴퓨터산업학회논문지
• /
• 제2권4호
• /
• pp.537-546
• /
• 2001

DSSS(Direct-Sequence Spread-Spectrum) CDMA 시스템에서 MAI(Multiple Access Interference)와 원근 문제를 해결할 수 있는 단일-사용자 검파에 적합한 알고리즘으로 Griffiths’알고리즘과 LCCMA(Linearly Constrained Constant Modulus Algorithm)에 제안되었으며 MMSE 검파기에 적합한 다중-사용자 알고리즘인 MOE 알고리즘 또한 제안되었다. 본 논문은 training sequence의 요구 없이 시스템의 성능을 향상시킬 수 있는 이 세 가지 Blind 적합 알고리즘을 가지고 간섭 사용자의 수나 원하는 사용자의 데이터 업데이트율에 따라 각각의 알고리즘별 성능을 비교 분석하였다. 시뮬레이션 결과 간섭 사용자수와 원하는 사용자의 업데이트율의 변화에 따라 모두 LCCMA 알고리즘이 뛰어난 성능을 보았다. Blind 적용은 하나의 training sequence의 필요성을 없앰으로써 더욱 융통성 있는 네트웍디자인을 가능케 했다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
• /
• 제5권3호
• /
• pp.494-507
• /
• 2011

In this paper, we propose two schemes to reduce the complexity of fixed-complexity sphere decoder (FSD) algorithm in the ordering and tree-search stages, respectively, while achieving quasi-ML performance. In the ordering stage, we propose a QR-decomposition-based FSD signal ordering based on the zero-forcing criterion (FSD-ZF-SQRD) that requires only a few number of additional complex flops compared to the unsorted QRD. Also, the proposed ordering algorithm is extended using the minimum mean square error (MMSE) criterion to achieve better performance. In the tree-search stage, we introduce a threshold-based complexity reduction approach for the FSD depending on the reliability of the signal with the largest noise amplification. Numerical results show that in 8 ${\times}$ 8 MIMO system, the proposed FSD-ZF-SQRD and FSD-MMSE-SQRD only require 19.5% and 26.3% of the computational efforts required by Hassibi's scheme, respectively. Moreover, a third threshold vector is outlined which can be used for high order modulation schemes. In 4 ${\times}$ 4 MIMO system using 16-QAM and 64-QAM, simulation results show that when the proposed threshold-based approach is employed, FSD requires only 62.86% and 53.67% of its full complexity, respectively.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
• /
• 제5권2호
• /
• pp.330-343
• /
• 2011

In this paper, we propose two schemes to reduce the complexity of fixed-complexity sphere decoder (FSD) algorithm in the ordering and tree-search stages, respectively, while achieving quasi-ML performance. In the ordering stage, we propose a QR-decomposition-based FSD signal ordering based on the zero-forcing criterion (FSD-ZF-SQRD) that requires only a few number of additional complex flops compared to the unsorted QRD. Also, the proposed ordering algorithm is extended using the minimum mean square error (MMSE) criterion to achieve better performance. In the tree-search stage, we introduce a threshold-based complexity reduction approach for the FSD depending on the reliability of the signal with the largest noise amplification. Numerical results show that in $8{\times}8$ MIMO system, the proposed FSD-ZF-SQRD and FSD-MMSE-SQRD only require 19.5% and 26.3% of the computational efforts required by Hassibi’s scheme, respectively. Moreover, a third threshold vector is outlined which can be used for high order modulation schemes. In $4{\times}4$ MIMO system using 16-QAM and 64-QAM, simulation results show that when the proposed threshold-based approach is employed, FSD requires only 62.86% and 53.67% of its full complexity, respectively.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
• /
• 한국방송공학회 2010년도 추계학술대회
• /
• pp.167-170
• /
• 2010

잡음 분산 값은 SNR(signal-to-noise ratio) 추정이나 MMSE(minimum mean square error) 계산, 채널 임펄스 응답의 추정 등에 사용되는 중요한 파라미터이다. 채널이 시간에 따라 변하는 무선 통신 환경에서, 신호와 섞여 있는 잡음과 간섭 신호의 정확한 추정에는 그 한계가 있으며 이로 인해 발생하는 추정 오차는 수신기의 데이터 검출 성능을 저하시킨다. 훈련열을 이용하여 채널을 추정하였을 경우 추정된 채널 임펄스 응답 신호 중 다중 경로 신호는 소수에 불과하고 나머지 대부분의 계수는 잡음 성분만을 포함하는 신호이다. 이러한 특징을 이용하여 채널의 추정 계수로 잡음 분산을 추정하는 방법이 기존에 제시되어 있다. 여기서 제안하는 알고리즘은 기존 알고리즘인 PSA(partial sample average)와 비교해 연산량에서 차이가 거의 없이 구현되며, 3GPP TDD[1]에서의 모의 실험을 통하여 기존 알고리즘보다 더 정확한 분산 값을 찾아냄을 확인하였다.