• 제목/요약/키워드: Multiple-input multiple-output MIMO

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고속 대각 하중 행렬을 이용한 MIMO LTE 프리코딩 코드북 (A MIMO LTE Precoding Codebook Based on Fast Diagonal Weighted Matrices)

  • 박주용;펭부쉬;이문호
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제49권3호
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    • pp.14-26
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    • 2012
  • 본 논문에서는 직교 구조를 갖는 고속 대각 하중 재킷 행렬(DWJM:diagonal-weighted Jacket matrices)을 제안 한다. 고속 알리즘을 이용해 높은 차수의 DWJM을 낮은 차수의 희소 행렬로 분해를 통해 연속적인 DWJM의 계산 수를 줄인다. 원소연산 역행렬 특성을 가진 대각 하중 프레임워크(framework)의 결과로, 제안되는 DWJM은 프리코딩(precoding) MIMO(Multiple Input and Multiple Output) 무선통신에 적용된다. DWJM의 성질에 기반하여, DWJM은 대체 오픈 루프 순환 지연 다이버시티 (CDD : Cyclic Delay Diversity) 프리코딩으로 사용될 수 있으며, 이는 셀룰러(cellular) 통신 시스템에 이용될 수 있다. 이와 같은, DWJM에 기반한 프리코딩 시스템의 성능에 대해 OSTBC (Orthogonal Space-Time Block Code) MIMO LTE 시스템과 비교 한다.

Greedy 기법을 이용한 수정된 블록 대각화 프리코딩 기법 (Modified Block Diagonalization Precoding with Greedy Approach)

  • 김성태;서우현;곽경철;홍대식
    • 한국통신학회논문지
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    • 제33권1C호
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    • pp.79-85
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    • 2008
  • 본 논문에서는 다중사용자 multiple-input-multiple output(MIMO) 하향링크 채널 환경에서 시스템 용량을 향상시키기 위한 프리코딩(preceding) 기법에 관해 논의한다. 다중사용자 MIMO 시스템에서는 시스템 용량을 향상시키기 위한 다양한 프리코딩 기법들이 연구되어 왔다. 블록 대각화(Block Diagonalization) 프리코딩 기법은 다중사용자 MIMO broadcast 채널 환경에서 만들어진 여러 가지 프리코딩 기법 중 하나로 특이값 분해를 이용하여 제로-포싱(zero-forcing)을 하는 간단한 방법으로 구성되어 있다. 그러나 블록 대각화 기법은 복잡도가 낮아진 만큼 시스템 용량이 저하되는 단점을 갖고 있으며, 이러한 현상은 시스템 용량의 저하는 안테나들 사이에 상관도가 높을 때 더 심각해진다. 따라서 본 논문에서는 블록 대각화 기법을 수정하여 시스템 용량을 향상시킬 수 있는 프리코딩 기법을 제안한다. 실험 결과를 통해 본 논문에서 제안하는 방법이 기존의 블록 대각화 기법에 비해 높은 시스템 용량 성능을 보임을 확인할 수 있다.

교차 편파를 이용한 MIMO 채널에서 1-비트 피드백 기반 OSTBC의 물리계층 보안 성능 분석 (Secrecy Performance Analysis of One-Bit Feedback-Based OSTBC in Cross-Polarized MIMO Channels)

  • 이상준;이인호
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제19권2호
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    • pp.301-307
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    • 2015
  • 본 논문에서는 공간적 상관관계를 갖는 MIMO(multiple-input multiple-output) 채널을 가정하여 도청자가 존재하는 환경인 와이어탭(wiretap) 채널을 고려한다. 이 때, 각 노드에서 안테나의 교차 편파를 가정하여 1-비트 피드백을 이용하는 직교 시공간 블록 코드(OSTBC: orthogonal space-time block code)의 물리계층 보안 성능을 분석한다. 본 논문에서는 1-비트 피드백을 이용하여 OSTBC(O-OSTBC: one-bit feedback-based OSTBC) 전송을 위한 송신안테나 그룹을 선택하는 방법을 제시하고, 다양한 송신안테나 그룹핑 방법들에 대하여 보안 불통 확률(secrecy outage probability)을 비교한다. 특히, 높은 공간적 상관관계를 갖는 MIMO 채널에서 O-OSTBC와 기존의 OSTBC와의 보안 불통 확률의 성능을 비교하여 효율적인 송신안테나 그룹핑 방법을 제안한다.

다중 안테나 다중 사용자 하향 링크 환경에서 Regularized Channel Inversion 기법 (Regularized Channel Inversion for Multiple-Antenna Users in Multiuser MIMO Downlink)

  • 이흔철;이광원;이인규
    • 한국통신학회논문지
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    • 제35권3A호
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    • pp.260-268
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    • 2010
  • Channel inversion is one of the simplest techniques for multiuser downlink systems with single-antenna users. In this paper, we extend the regularized channel inversion technique developed for the single-antenna user case to multiuser multiple-input multiple-output (MIMO) channels with multiple-antenna users. We first employ the multiuser preprocessing to project the multiuser signals near the null space of the unintended users based on the MMSE criterion, and then the single-user preprocessing is applied to the decomposed MIMO interference channels. In order to reduce the complexity, we focus on non-iterative solutions for the multiuser transmit beamforming and use a linear receiver based on an MMSE criterion. Simulation results show that the proposed scheme outperforms existing joint iterative algorithms in most multiuser configurations.

선택적 전송다이버시티를 사용한 개선된 AMC-MIMO 다중화시스템 (Unproved AMC-MIMO Multiplexing Systems Using Selection Transmit Diversities)

  • Kang, Min-goo
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제7권4호
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    • pp.652-657
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    • 2003
  • 본 논문에서는 MIMO 시스템에서 적응 변조 및 부호화 (AMC) 기법의 성능을 향상시키기 위한 방안으로서 기지국과 단말기간에 선택적 전송 다이버시티를 적용하였다. 이는 전송 다이버시티를 적용하여 수신 단의 신호 대 잡음비(SNR)를 개선함으로써, 보다 높은 전송률을 지원하는 변조 및 부호화 레벨(MCS) 확률을 증가시키고 이에 따른 평균 전송률의 이득을 얻고자 하는 것이다. 전송 다이버시티로는 선택적 전송다이버시티 (STD) 기법을 적한 AMC-MIMO 다중전송시스템은 기존 시스템에 비하여 향상된 전송률을 얻을 수 있었다. 특히, 균일한 레일리 페이딩 채널환경에서 4개 안테나로 부터 2개의 안테나를 선택하는 제안된 전송안테나를 사용한 AMC-MIMO는 15dB SNR 성능상태에서 IMbps 전송률 이득을 보였다.

Efficient Implementation of a Pseudorandom Sequence Generator for High-Speed Data Communications

  • Hwang, Soo-Yun;Park, Gi-Yoon;Kim, Dae-Ho;Jhang, Kyoung-Son
    • ETRI Journal
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    • 제32권2호
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    • pp.222-229
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    • 2010
  • A conventional pseudorandom sequence generator creates only 1 bit of data per clock cycle. Therefore, it may cause a delay in data communications. In this paper, we propose an efficient implementation method for a pseudorandom sequence generator with parallel outputs. By virtue of the simple matrix multiplications, we derive a well-organized recursive formula and realize a pseudorandom sequence generator with multiple outputs. Experimental results show that, although the total area of the proposed scheme is 3% to 13% larger than that of the existing scheme, our parallel architecture improves the throughput by 2, 4, and 6 times compared with the existing scheme based on a single output. In addition, we apply our approach to a $2{\times}2$ multiple input/multiple output (MIMO) detector targeting the 3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution (3GPP LTE) system. Therefore, the throughput of the MIMO detector is significantly enhanced by parallel processing of data communications.

Maximum Power Waveform Design for Bistatic MIMO Radar System

  • Shin, Hyuksoo;Yeo, Kwang-Goo;Yang, Hoongee;Chung, Youngseek;Kim, Jongman;Chung, Wonzoo
    • IEIE Transactions on Smart Processing and Computing
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    • 제3권4호
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    • pp.167-172
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    • 2014
  • In this paper we propose a waveform design algorithm that localizes the maximum output power in the target direction. We extend existing monostatic radar optimal waveform design schemes to bistatic multiple-input multiple-output (MIMO) radar systems. The algorithm simultaneously calculates the direction of departure (DoD) and the direction of arrival (DoA) using a two-dimensional multiple signal classification (MUSIC) method, and successfully localizes the maximum transmitted power to the target locations by exploiting the calculated DoD. The simulation results confirm the performance of the proposed algorithm.

Partly Random Multiple Weighting Matrices Selection for Orthogonal Random Beamforming

  • Tan, Li;Li, Zhongcai;Xu, Chao;Wang, Desheng
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제18권6호
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    • pp.892-901
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    • 2016
  • In the multi-user multiple-input multiple-output (MIMO) system, orthogonal random beamforming (ORBF) scheme is proposed to serve multiple users simultaneously in order to achieve the multi-user diversity gain. The opportunistic space-division multiple access system (OSDMA-S) scheme performs multiple weighting matrices during the training phase and chooses the best weighting matrix to be used to broadcast data during the transmitting phase. The OSDMA-S scheme works better than the original ORBF by decreasing the inter-user interference during the transmitting phase. To save more time in the training phase, a partly random multiple weighting matrices selection scheme is proposed in this paper. In our proposed scheme, the Base Station does not need to use several unitary matrices to broadcast pilot symbol. Actually, only one broadcasting operation is needed. Each subscriber generates several virtual equivalent channels with a set of pre-saved unitary matrices and the channel status information gained from the broadcasting operation. The signal-to-interference and noise ratio (SINR) of each beam in each virtual equivalent channel is calculated and fed back to the base station for the weighting matrix selection and multi-user scheduling. According to the theoretical analysis, the proposed scheme relatively expands the transmitting phase and reduces the interactive complexity between the Base Station and subscribers. The asymptotic analysis and the simulation results show that the proposed scheme improves the throughput performance of the multi-user MIMO system.

발광 각도 변화에 따른 MIMO-VLC 시스템의 성능 비교 (Performance comparison of MIMO-VLC systems according to the change of an emission angle)

  • 이병진;김용원;김영근;김경석
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제14권2호
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    • pp.73-79
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    • 2014
  • 가시광 무선통신은 전송하고자 하는 데이터를 빠른 ON/OFF 속도를 갖는 LED를 이용해 고속의 무선 데이터 전송 수단으로 사용하는 통신 방식이다. VLC 시스템이 발전함에 따라 기본적인 연구 문제는 통신 신뢰성 확보와 성능을 향상시키는 것이다. 가시광 무선통신의 특성 상 빛의 도달 범위에만 통신이 이루어지며, 이는 빛의 발광각도에 따라서 큰 차이를 나타낸다. 이에 본 논문에서는 일반적인 실내 환경의 경우, 여러 개의 LED가 장착되어 있는 속성을 이용하여 MIMO (Multiple Input Multiple Output) 통신 시스템 적용하였으며, 송신기의 발광각도를 변화시켜 수신단에서 얻는 총 전력과 SNR성능을 분석하였다. 이에 대해 시뮬레이션을 실행한 결과, 송신기의 발광 각도에 따라서 SNR 성능과 BER성능에 많은 영향을 끼침을 확인하였다.

MIMO 환경에서 OSUC 알고리즘을 적용한 V-BLAST 시스템의 성능분석 (Performance Analysis of V-BLAST System using OSUC Algorithm over MIMO)

  • 한덕수;이지훈;조성준;오창헌
    • 디지털콘텐츠학회 논문지
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    • 제5권4호
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    • pp.264-268
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    • 2004
  • 최근 대용량 고속데이터 전송을 위해 여러 개의 송,수신 안테나를 이용하여 전송용량을 증가시킬 수 있는 MIMO(Multi-Input Multi-Output) 시스템에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 논문에서는 먼저 MIMO 채널을 모델링하고, MIMO 채널에서 OSUC 복호알고리즘을 이용한 ZF수신기와 MMSE 수신기를 각각 적용하여 V-BLAST 시스템의 성능을 비교분석하였다.

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