• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제10권6호
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• pp.2406-2412
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• 2015

Multi-user multi-input multi-output (MU-MIMO) system has attracted the 4^th generation wireless network as one of core technique for performance enrichment. In this system rate control is a challenging problem and another problem is optimization. Proper scheduling can resolve these problems by deciding which set of user and at which rate the users send their data. This paper proposes a new multi-parameter based scheduling (MPS) for downlink multi-user multiple-input multiple-output (MU-MIMO) system under space-time block coding (STBC) transmissions. Goal of this MPS scheme is to offer improved link level performance in terms of a low average bit error rate (BER), high packet delivery ratio (PDR) with improved resource utilization and service fairness among the user. This scheme allows the set of users to send data based on their channel quality and their demand rates. Simulation compares the MPS performance with other scheduling scheme such as fair scheduling (FS), normalized priority scheduling (NPS) and threshold based fair scheduling (TFS). The results obtained prove that MPS has significant improvement in average BER performance with improved resource utilization and fairness as compared to the other scheduling scheme.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2008년도 하계종합학술대회
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• pp.161-162
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• 2008

In this paper we design an irregular low-density parity-check (LDPC) code for a multi-input multi-output (MIMO) system. The considered MIMO system is minimum mean square error soft-interference cancellation (MMSE-SIC) detector. The MMSE-SIC detector and the LDPC decoder exchange soft information and consist a turbo iterative detection and decoding receiver. Extrinsic information transfer (EXIT) charts are used to obtain the edge degree distribution of the irregular LDPC code which is optimized for the input-output transfer chart of the MMSE-SIC detector. It is shown that the performance of the designed LDPC code is much better than that of conventional LDPC code optimized for the AWGN channel.

• Journal of Communications and Networks
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• 제13권1호
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• pp.63-69
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• 2011

In this paper, we propose a fixed-complexity sphere encoder (FSE) for multi-user multi-input multi-output (MU-MIMO) systems. The proposed FSE accomplishes a scalable tradeoff between performance and complexity. Also, because it has a parallel tree-search structure, the proposed encoder can be easily pipelined, leading to a tremendous reduction in the precoding latency. The complexity of the proposed encoder is also analyzed, and we propose two techniques that reduce it. Simulation and analytical results demonstrate that in a $4{\times}4$ MU-MIMO system, the proposed FSE requires only 11.5% of the computational complexity needed by the conventional QR decomposition with M-algorithm encoder (QRDM-E). Also, the encoding throughput of the proposed encoder is 7.5 times that of the QRDM-E with tolerable degradation in the BER performance, while achieving the optimum diversity order.

• Journal of Communications and Networks
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• 제9권2호
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• pp.150-158
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• 2007

We consider channel-coded multi-input multi-output (MIMO) orthogonal frequency-division multiplexing (OFDM) transmission and obtain a condition on its signal for it to attain the maximum diversity and coding gain. As this condition may not be realizable, we propose a suboptimal design that employs an orthogonal transform and a space-frequency interleaver between the channel coder and the multi-antenna OFDM transmitter. We propose a corresponding receiving method based on block turbo equalization. Attention is paid to some detailed design of the transmitter and the receiver to curtail the computational complexity and yet deliver good performance. Simulation results demonstrate that the proposed transmission technique can outperform the conventional coded MIMO OFDM and the MIMO block single-carrier transmission with cyclic prefixing.

• 전자공학회논문지SC
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• 제46권2호
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• pp.52-60
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• 2009

본 논문에서는 입력에 시간 지연이 존재하는 비선형 다중입출력(multi-input/multi-output (MIMO)) 시스템을 위한 디지털 제어기를 제안하였다. 다중 입력 시간 지연 비선형 시스템을 테일러의 추산 방법으로 이산화하고, 이 이산형 시스템을 일반적인 비선형 시스템으로 변환할 수 있다. 결과적으로, 일반 비선형 제어기를 이산형 시간 지연 시스템에 적용할 수 있다. 본 논문에서는 MAC 제어기를 설계하고 컴퓨터 시뮬레이션을 실시하여 제안된 방법의 성능을 검증하였다. 시뮬레이션의 결과 제안된 제어기는 비선형 다중입력 다중 시스템에 있어서 입력에 시간지연이 발생하더라도 시스템의 성능을 유지함을 확인할 수 있었다. 따라서 제안된 방법은 비선형 시간 지연 시스템의 제어에 유용함을 알 수 있다.

• 한국통신학회논문지
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• 제35권1C호
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• pp.45-54
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• 2010

이 논문에서는 다중사용자 (multi-user) 다중안테나 (multiple-in multiple-out : MIMO) 시스템을 위한 전송기법을 제안한다. Costa가 증명한 더티페이퍼코딩 (dirty-paper coding: DPC)이론에 따르면 송신기가 수신기의 가우시안 분포를 갖는 간섭 신호를 알고 있는 경우 간섭 신호에 상관 없이 채널 캐패시티를 얻을 수 있음이 알려져 있다. 단독사용자 채널의 경우 간단하며 효율적인 DPC기법들이 알려져 있으나 다중사용자 환경에는 실제 구현하는데 있어 복잡도와 관련해 많은 문제를 가지고 있다. 이 논문에서 우리는 다중사용자 환경에서 송신기에 알려진 갑선신호를 효율적으로 제어할 수 있는 네트워크 채널 행렬 삼각화 (network channel matrix triangulation: NMT)기법을 제안하고자 한다. 제안하는 NMT 알고리즘은 다중사용자 MIMO 채널을 서로 독립된 병렬의 Single-input Single-output (SISO) 채널들로 변환하여 단독사용자 환경을 위해 제안되어 있는 기존 DPC기법들을 다중사용자 환경에서도 사용 가능케 한다. 시뮬레이션 결과를 통해 제안된 알고리즘이 다중사용자 환경의 채널 캐패시티에 거의 접근함을 보일 것이다.

• 한국통신학회논문지
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• 제35권3A호
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• pp.231-237
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• 2010

MIMO(Multi-input Multi-output) 시스템은 안테나 개수에 비례하여 높은 데이터 전송량을 제공하지만 복호 과정에서 매우 높은 연산량을 필요로 한다. 높은 연산량을 극복하고 보다 정확한 신호추정을 위해 제안된 것이 SD(Sphere Decoding) 알고리듬이다. 본 논문에서는 기존의 SE SD 알고리듬에 MMSE(Minimum Mean Square Error)와 Euclid 거리 기준을 적용하여 연산량은 증가시키지 않으면서 검파 성능을 향상시키는 MIMO 검파 알고 리듬을 제안한다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제15권4호
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• pp.338-351
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• 2013

Multiple-input multiple-output (MIMO) communication may provide high spectral efficiency through the deployment of a very large number of antenna elements at the base stations. The gains from massive MIMO communication come from the use of multi-user MIMO on the uplink and downlink, but with a large excess of antennas at the base station compared to the number of served users. Initial work on massive MIMO did not fully address several practical issues associated with its deployment. This paper considers the impact of channel aging on the performance of massive MIMO systems. The effects of channel variation are characterized as a function of different system parameters assuming a simple model for the channel time variations at the transmitter. Channel prediction is proposed to overcome channel aging effects. The analytical results on aging show how capacity is lost due to time variation in the channel. Numerical results in a multicell network show that massive MIMO works even with some channel variation and that channel prediction could partially overcome channel aging effects.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제43권3호
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• pp.10-17
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• 2006

OFDM (orthogonal frequency division multiplexing) 시스템에서 신호를 전송하고자 할 때, 다중 경로 채널에 의한 간섭을 없애기 위해 사이클릭 프리픽스 (CP: cyclic prefix)는 채널 충격 응답보다 길어야 한다. 그러나, 이러한 CP의 사용은 주파수 효율을 저하시킨다. 본 논문에서는 CP 재생성 기법을 불충분한 CP을 갖는 MIMO (multi-input multi-output)-OFDM에 처음으로 적용한다. MIMO 시스템의 경우, 다중 전송 안테나로부터의 ICI (intercarrier interference)가 매우 크기 때문에 SISO (single-input single-output) 시스템에서 사용된 기존의 CP 재생성 절차를 이용하면 ICI 성분을 충분히 줄일 수 없다. 본 논문에서는 CP 재생성 과정에서 ICI 성분을 줄이기 위해 새로운 MMSE (mimum mean-square error) 등화기와 오더링 (ordering) 과정을 제안한다. MIMO-OFDM 시스템에 제안된 CP 재생성 과정을 적용함으로써, 멀티플렉싱 이득과 주파수 효율 이득을 동시에 얻을 수 있다.

• 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.