• 제목/요약/키워드: Multiple antenna system

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Adaptive Mode Switching in Correlated Multiple Antenna Cellular Networks

  • Lee, Chul-Han;Chae, Chan-Byoung;Vishwanath, Sriram;Heath, Jr., Robert W.
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제11권3호
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    • pp.279-286
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    • 2009
  • This paper proposes an adaptive mode switching algorithm between two strategies in multiple antenna cellular networks:A single-user mode and a multi-user mode for the broadcast channel. If full channel state information is available at the base station, it is known that a multi user transmission strategy would outperform all single-user transmission strategies. In the absence of full side information, it is unclear what the capacity achieving method is, and thus there are few criteria to decide which of the myriad possible methods performs best given a system configuration. We compare a single user transmission and a multi user transmission with linear receivers in this paper where the transmitter and the receivers have multiple antennas, and find that neither strategy dom inates the other. There is instead a transition point between the two strategies. Then, the mode switching point is determined both ana lytically and numerically for a multiple antenna cellular downlink with correlation between transmit antennas.

Large-System Analyses of Multiple-Antenna System Capacities

  • Biglieri, Ezio;Taricco, Giorgio
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제5권2호
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    • pp.96-103
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    • 2003
  • Asymptotic theorems are very commonly used in probability. For systems whose performance depends on a set of n random parameters, asymptotic analyses for n${\to}{\infty}$ are often used to simplify calculations and obtain results yielding useful hints at the behavior of the system for finite n. These asymptotic analyses are especially useful whenever the convergence to the asymptotic results is so fast that even for moderate n they yield results close to the true values. This tutorial paper illustrates this principle by applying it to capacity calculations of multiple-antenna systems.

안테나 다이버시티를 이용한 PN 코드 획득 성능 분석 (Performance Analysis of PN Code Acquisition with Antenna Diversity)

  • 서성일
    • 한국위성정보통신학회논문지
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    • 제12권1호
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    • pp.120-124
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    • 2017
  • 본 본문에서는 Code division multiple access (CDMA) 사용자와 협대역 사용자가 동일 주파수 대역에 존재하는 곳에서 direct sequence/CDMA (DS/CDMA) 오버레이 시스템에 대해 pseudorandom noise (PN) 코드 획득 성능 상의 안테나 다이버시티의 효과가 분석되고 시뮬레이션 되었다. 시뮬레이션 결과는 안테나 다이버시티가 PN 획득 성능에 매우 효과적임을 보인다. 이 논문의 결과는 DS/CDMA 오버레이 환경에서 동기 구조의 설계에 적용될 수 있다.

An Algorithm for Iterative Detection and Decoding MIMO-OFDM HARQ with Antenna Scheduling

  • 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.

MOBILE WIMAX 기반 향상된 다중 안테나 시스템의 고정소수점 설계

  • 김학민;안치영;윤유석;정재호;최승원
    • 한국정보통신설비학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신설비학회 2008년도 정보통신설비 학술대회
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    • pp.409-413
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    • 2008
  • In this paper, we introduce a platform of advanced multiple antenna system based on orthogonal frequency-division multiplexing (OFDM). The advanced multiple antennas have beamforming gain using array antenna. In array antenna systems, received signal has phase delay caused distance of each antennas, therefore it should compensate with optimum weight vector which calculated by Lagrange algorithm. To implement the presented above procedures using Digital Signal Processor (DSP), we should fixed-point design. The performance of implemented platform is verified through MATLAB$^{(R)}$ simulations with various signal environments.

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Outage Performance of Selective Dual-Hop MIMO Relaying with OSTBC and Transmit Antenna Selection in Rayleigh Fading Channels

  • Lee, In-Ho;Choi, Hyun-Ho;Lee, Howon
    • Journal of Information Processing Systems
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    • 제13권5호
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    • pp.1071-1088
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    • 2017
  • For dual-hop multiple-input multiple-output (MIMO) decode-and-forward relaying systems, we propose a selective relaying scheme that uses orthogonal space-time block code (OSTBC) and transmit antenna selection with maximal-ratio combining (TAS/MRC) or vice versa at the first and second hops, respectively. The aim is to achieve an asymptotically identical performance to the dual-hop relaying system with only TAS/MRC, while requiring lower feedback overhead. In particular, we give the selection criteria based on the antenna configurations and the average channel powers for the first and second hops, assuming Rayleigh fading channels. Also, the numerical results are shown for the outage performance comparison between the dual-hop DF relaying systems with the proposed scheme, only TAS/MRC, and only OSTBC.

실내 채널 환경에서 MIMO 시스템의 안테나 이격거리에 따른 채널 용량 분석 (Analysis of Channel Capacity with Respect to Antenna Separation of an MIMO System in an Indoor Channel Environment)

  • 김상근;오이석
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제17권11호
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    • pp.1058-1064
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    • 2006
  • 본 논문에서는 3차원 광선 추적법을 이용하여 실내 무선 MIMO 채널에서 공간적 특성들을 해석함으로써 채널 용량을 계산하고, 특정 실내 환경에서 최적화된 다중 안테나의 이격거리를 알아내는 방법을 제안한다. 우선, 가시 영역과 비가시 영역을 갖는 복도 환경에서 3차원 광선 추적법을 이용하여 전파 경로, 전송 손실 및 시간지연 확산 등의 채널 공간적 특성들을 계산하고, 시간 지연 확산 특성을 다이폴 안테나와 네트워크 분석기를 이용하여 측정한 후에 계산 값들과 비교하여 3차원 광선 추적법의 정확성을 검증한다. 그런 다음에 그 실내 환경에 다중 안테나를 갖는 송신기와 수신기를 위치시키고, 수신기 위치별로 송 수신 안테나들의 간격에 따른 전파 경로와 전송 손실을 3차원 광선 추적법을 이용하여 계산하며, 이들 계산 값을 이용하여 채널 용량을 계산한다. 이 계산을 100개의 수신 위치에서 4종류의 안테나 방향 조합을 갖는 조건들에서 안테나 간격에 따른 채널용량을 계산하고, 이들 값들을 평균하여 이 실내 환경에서의 최적의 안테나 이격 거리를 알아내었다.

SPA 안테나 기반 단일 RF 체인을 사용한 빔포밍 기능 구현 (Design of Beamforming Scheme Using Single RF Chain Based on SPA Antenna)

  • 송재수;서석;김형진;조성철;오정훈
    • 한국통신학회논문지
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    • 제41권6호
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    • pp.689-697
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    • 2016
  • 본 논문에서는 다수의 기생소자를 사용하여 빔패턴을 제어할 수 있는 SPA(Switched Parasitic Array) 안테나를 설계 및 제작하고, 이를 실제 무선통신 시스템에 적용하여 빔포밍 기능을 구현함으로써 시스템 성능이 향상됨을 확인한다. SPA 안테나는 단일 능동 안테나와 그 주위에 다수의 기생소자들로 구성되는 안테나로서 기생소자의 스위칭을 통하여 빔패턴 제어가 가능한 안테나이다. 이러한 안테나 특성을 이용하면 기존의 다중 안테나 시스템으로 구현되는 빔포밍 기능을 SPA 안테나로 구현이 가능하다. SPA 안테나를 이용한 빔포밍 시스템은 단일 능동 안테나와 단일 RF 체인을 사용하기 때문에 저비용, 저복잡도 및 저전력의 통신 시스템을 구현할 수 있다. 본 논문에서는 SPA 안테나를 통한 빔포밍 이득을 실제 시스템 레벨에서 확인하기 위하여 기 구현된 무선통신 시스템 상에서 SPA 안테나를 적용하는 경우와 기존의 omni 안테나를 사용하는 경우에 대하여 성능 파라미터(SNR, PER, 전송속도)를 측정하여 비교 분석한다.

다중 안테나 OFDM 기반 차세대 무선 LAN 시스템의 프리엠블 구조 설계 (Preamble Design for OFDM-based WLAM Systems with Multiple Transmit/Receive Antennas)

  • 이서구;정윤호;김재석
    • 한국통신학회논문지
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    • 제29권2A호
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    • pp.202-213
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    • 2004
  • 본 논문에서는 다중 안테나 OFDM 기반의 최대 200Mbps급 차세대 무선 LAN 시스템의 프리엠블 구조와 이를 이용한 동기/채널 추정 기법을 제안한다. 제안된 프리엠블 구조를 사용할 경우 IEEE 802.11a 시스템과의 하위 호환성을 유지할 수 있을 뿐 아니라 동기 측면에서는 안테나 다이버시티(diversity) 이득으로 인해 단일 안테나 OFDM 시스템에 비해 우수한 성능을 얻을 수 있다. 또한 채널 추정 측면에서는 프리엠블의 오버헤드가 적고, 기존의 채널 추정 기법들을 적용할 경우 발생하는 시간 동기 오차에 의한 성능 저하를 주파수 영역에서의 위상 보정을 통해 최소화할 수 있다. 제안된 프리엠블 구조를 이용한 동기 및 채널 추정단은 Verilog HDL을 이용하여 하드웨어로 설계 및 검증되었으며, 그 결과 4개의 전송 안테나와 4개의 수신 안테나를 갖는 경우 동기단은 약 150K gates, 채널 추정단은 약 12K gates가 소요되었다.

Performance Analysis of MUSIC-Based Jammer DOA Estimation Technique for a Misaligned Antenna Array

  • Park, Kwansik;Seo, Jiwon
    • Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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    • 제9권1호
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    • pp.7-13
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    • 2020
  • As a countermeasure against the threat of jamming which can disrupt operation of the Global Positioning System (GPS) receivers, various kinds of technique to estimate the Direction-Of-Arrivals (DOAs) of incoming jamming signals have been widely studied, and among them, the MUltiple SIgnal Classification (MUSIC) algorithm is known to provide very high resolution. However, since the previous studies regarding the MUSIC algorithm does not consider the orientation of each antenna element of antenna arrays, there is a possibility that DOA estimation performance degrades in the case of a misaligned antenna array whose antenna elements are not oriented along the same direction. As an effort to solve this problem, there exists a previous work which presents an MUSIC-based method for DOA estimation. However, the error between the real and measured values of each antenna orientation is not taken into consideration. Therefore, in this paper, the effect of the aforementioned error on the DOA estimation performance in the case of a misaligned antenna array is analyzed by simulations.