MIMO(Multiple Input Multiple Output) 시스템에서 성능 향상을 위해 안테나의 수를 증가시킬 수 있으나 RF체인의 증가와 하드웨어의 복잡도에 의해 제한될 수 있다. 이때, RF 체인의 수를 고정시키고 그보다 많은 수의 안테나를 채용한 후, 승)수신 양단에서 채널 상태에 따라 동적으로 안테나를 선택함으로써 이와 같은 문제를 완화할 수 있다. 본 논문에서는 전체 $M_R{\times}M_T$채널 이득 행렬에서 가장 큰 채널 이득을 갖는 송신 안테나와 수신안테나를 교차적으로 선택하여 Frobenius norm을 최대화하는 $M_R{\times}M_T$ 채널 행렬을 결정함으로써 송/수신 양단에서 안테나 선택을 동시에 수행하는 송/수신안테나 선택 알고리즘(joint Tx/Rx antenna selection algorithm)을 제안하며, exhaustive search를 통한 최적 방식과 비교할 때 현저하게 계산량을 줄일 수 있어 구현의 복잡도가 매우 낮은 것이 특징이다. $8{\times}8$ 안테나에서 $4{\times}4$ 안테나를 선택하는 경우 성능면에 있어서는 기존의 최적 방식인 exhaustive search 방식에 비해 $0.5{\sim}2dB$가량의 성능 열화가 있으나, 계산량에서는 약 1/10,000 단위로 복잡도를 감소시킬 수 있음을 예시한다.
We consider three different secure broadcasting scenarios: i) Broadcast channels with common and confidential messages (BCC), ii) multi-receiver wiretap channels with public and confidential messages, and iii) compound wiretap channels. The BCC is a broadcast channel with two users, where in addition to the common message sent to both users, a private message, which needs to be kept hidden as much as possible from the other user, is sent to each user. In this model, each user treats the other user as an eavesdropper. The multi-receiver wiretap channel is a broadcast channel with two legitimate users and an external eavesdropper, where the transmitter sends a pair of public and confidential messages to each legitimate user. Although there is no secrecy concern about the public messages, the confidential messages need to be kept perfectly secret from the eavesdropper. The compound wiretap channel is a compound broadcast channel with a group of legitimate users and a group of eavesdroppers. In this model, the transmitter sends a common confidential message to the legitimate users, and this confidential message needs to be kept perfectly secret from all eavesdroppers. In this paper, we provide a survey of the existing information-theoretic results for these three forms of secure broadcasting problems, with a closer look at the Gaussian multiple-input multiple-output (MIMO) channel models. We also present the existing results for the more general discrete memoryless channel models, as they are often the first step in obtaining the capacity results for the corresponding Gaussian MIMO channel models.
LTE-A 시스템은 고속 데이터 전송을 위해 다중안테나를 장착하고 있다. 일반적으로 공간다중화 다중안테나 시스템의 수신기 복잡도는 후보벡터의 개수에 따라 증가한다. 후보벡터의 개수가 증가함에 따라 연판정 값의 신뢰도가 향상된다. 많은 수의 후보벡터를 생성하는 최우도 신호검출방식을 사용하면 우수한 성능을 달성할 수 있다. 반면 적은 개수의 후보벡터를 생성하는 저복잡도 수신기는 신뢰도가 낮은 연판정 값을 생성한다. 본 논문에서는 적은 수의 후보벡터를 사용해서 얻게되는 연판정 값의 신뢰도를 향상시키는 새로운 기술을 제안하고 모의실험을 통해 개선된 성능을 확인한다.
본 논문에서는 증폭 후 재전송 프로토콜 기반의 다중 안테나 다중 중계 시스템에서 저 복잡도의 전력 할당 기법을 제안한다. 기존의 다중 안테나 전처리 기법이 복소수로 구성 된 꽉 찬 행렬을 전처리 필터로 사용하였다면, 제안 하는 기법은 각 중계 노드에서 안테나 별 전력으로 구성 된 실수 대각 행렬을 전처리 필터로 사용한다고 볼 수 있다. 추가적으로 복소수 꽉 찬행렬로 유효 채널을 대각화 하지 못함에서 발생하는 오차를 감소시키기 위해 가중치 벡터를 각 스트림에 적용시켜 안테나 수와 상관없이 낮은 복잡도로 최적 성능에 근접한 성능을 얻을 수 있다. 마지막으로 모의실험을 통해 제안하는 기법이 상호정보량 측면에서 기존의 기법들보다 우수함을 보인다.
Nagaraju, Shamanth;Gudino, Lucy J.;Sood, Nipun;Chandran, Jasmine G.;Sreejith, V.
ETRI Journal
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제42권3호
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pp.351-365
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2020
Directional sensor networks (DSNs) can significantly improve the performance of a network by employing energy efficient communication protocols. Neighbor discovery is a vital part of medium access control (MAC) and routing protocol, which influences the establishment of communication between neighboring nodes. Neighbor discovery is a challenging task in DSNs due to the limited coverage provided by directional antennas. Furthermore, in these networks, communication can only take place when the beams of the directional antennas are pointed toward each other. In this article, we propose a novel multiple token-based neighbor discovery (MuND) protocol, in which multiple tokens are transmitted based on an area exploration algorithm. The performance of the protocol is evaluated using the Cooja simulator. The simulation results reveal that the proposed MuND protocol achieves lower neighbor discovery latency, with a 100% neighbor discovery ratio, and has a relatively low communication overhead and low energy consumption.
In this study, a space-time transmission scheme is proposed to tackle the limitations of channel estimation with orthogonal pilot information in colocated multiple-input multiple-output systems with several transmitting and receiving antennas. Channel information is obtained using orthogonal pilots. Channel estimation introduces pilot heads required to estimate a channel. This leads to bandwidth insufficiency. As a result, trade-offs exist between the number of pilots required to estimate a channel versus spectral efficiency. The detection of data symbols is performed using the maximum likelihood decoding method as it provides a consistent approach to parameter estimation problems. The moment-generating function of the instantaneous signal-to-noise ratio is used to drive an approximate expression of the symbol error rate for the proposed scheme. Furthermore, the order of diversity is less by one than the number of receiver antennas used in the proposed scheme. The effect of the length of a pilot sequence on the proposed scheme's performance is also investigated.
소스 노드, 목적지 노드, 릴레이 노드 중 하나의 노드에서 다중 안테나를 사용하는 특별한 세 가지 경우의 half-duplex (HD) dynamic decode and forward (DDF) 릴레이 프로토콜들에 대한 diversity multiplexing tradeoff(DMT) 함수를 유도하였다. 이 세 가지 릴레이 프로토콜들의 DMT 함수들을 상호 비교하였으며 nonorthogonal amplify-and-forward (NAF) 프로토콜들의 DMT 함수와 비교하였다.
Journal of information and communication convergence engineering
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제9권6호
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pp.652-656
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2011
In this paper, a transmitter-based multipath processing and inter-channel interference (ICI) cancellation scheme for a ultra-wideband (UWB) spatial multiplexing (SM) multiple input multiple output (MIMO) system is presented. It consists of taps delayed lines and zero-forcing (ZF) filters in the transmitter and correlators in the receiver. For a UWB SM MIMO system with N transmit antennas, M receive antennas, and Q resolvable multipath components, the BER performance of a linear transmit ZF scheme is analyzed in a log-normal fading channel and also compared with that of a receiver-based ICI rejection approach. It is found that when M ${\leq}$ N, the transmit ZF processing approach outperforms the ZF receiver while making the mobile units low-cost and low-power.
This study proposes an automated pegboard utilizing the RFID system with multiple reader antennas for the rehabilitation services and the occupational therapy. The system automates the scoring by detecting the plugging correctness as well as the plugging status. It also aims to increase the patient's interest and the functional intelligence. The system was prototyped and tested for the automatic capability of the scoring the session time and success rate. The proposed system will be served as the typical example for the ubiquitous rehabilitation devices.
Kim, Kyoo-Hyun;Kang, Seung-Won;Mohaisen, Manar;Chang, Kyung-Hi
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제2권4호
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pp.194-208
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2008
In this paper, a multiple-input-multiple-output (MIMO) hybrid-automatic repeat request (HARQ) algorithm with antenna scheduling is proposed. It retransmits the packet using scheduled transmit antennas according to the state of the communication link, instead of retransmitting the packet via the same antennas. As a result, a combination of conventional HARQ systems, viz. chase combining (CC) and incremental redundancy (IR) are used to achieve better performance and lower redundancy. The proposed MIMO-OFDM HARQ system with antenna scheduling is shown to be superior to conventional MIMO HARQ systems, due to its spatial diversity gain.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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