• 한국통신학회논문지
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• 제34권4C호
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• pp.414-423
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• 2009

본 논문은 최대 전송률에 가까운 성능을 보이는 선형 preceding 기법을 제안한다. MMSE preceding은 ZF preceding 방식보다 우수한 평균 자승 오차 성능을 가진다. 반면 MMSE preceding 방식의 전송률은 낮은 SNR 범위에서는 ZF 방식에 비해 개선된 성능을 보여주지만 높은 SNR에서는 오히려 성능 열화현상을 보인다. 이와 같은 사실에 착안하여 본 논문에서는 최대 전송률에 근접하는 선형 preceding 기법을 제안한다. 제안된 방식은 ZF precoding방식에서 사용되는 역행렬 연산을 전송율이 최대화될 수 있도록 정규화하는 방식이고 이를 위한 간단한 수치 알고리즘이 제안된다. 또한 그 과정에서 낮은 복잡도를 가지는 간단한 전력 재할당에 의한 정규화 방식이 제안된다. 시뮬레이션과 성능분석을 통해 제안된 방식이 모든 SNR 범위에서 기존의 ZF preceding 방식과 MMSE preceding방식보다 높은 전송률을 가짐을 보인다. 또한 제안된 방식은 채널 추정 오차가 존재하는 경우에도 기존의 선형 preceding 방식들과 비교하여 성능 이득을 유지하면서 채널 추정 오차에 강인함을 가진다.

• ETRI Journal
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• 제34권5호
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• pp.763-766
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• 2012

This letter proposes an iterative multimode precoding scheme with limited feedback for nonreciprocal MIMO interference channels. Based on analysis of game theory, we model the iterative multimode precoding as a noncooperative game with a finite set of strategies. Numerical results are presented to verify the sum rate performance of the proposed scheme.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제14권1호
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• pp.40-52
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• 2020

In this paper, we consider a precoder design problem for multiuser interference channel. Most of the conventional schemes for precoder design utilize a signal-to-interference-plus-noise ratio (SINR) as a cost function. However, since the SINR metric of a desired transmitter-receiver pair is a function of precoding vectors of all transmitters in the multiuser interference channel, an analytic closed-form solution is not available for the precoding vector of a desired transmitter that maximizes the SINR metric. To eliminate coupling between the precoding vectors of all transmitters and to find a closed-form solution for the precoding vector of the desired transmitter, we use a signal-to-leakage-plus-noise ratio (SLNR) instead as a cost function because the SLNR at a transmitter is a function of the precoding vector of the desired transmitter only. In addition, channel estimation errors for undesired links are considered when designing the precoding vector because they are inevitable in a multiuser interference channel. In this case, we propose a design scheme for the precoding vector that is robust to the channel estimation error. In the proposed scheme, the precoding vector is designed to maximize the worst-case SLNR. Through computer simulation, we show that the proposed scheme has better performance than the conventional scheme in terms of SLNR, SINR, and sum rate of all users.

• 한국통신학회논문지
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• 제33권12A호
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• pp.1185-1190
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• 2008

이 논문에서는 IST (information society technologies)-WINNER (wireless world initiative new radio) 프로젝트에서 MU-MIMO (multiuser multiple-input multiple-output) 프리코딩 방식으로 채택된 SMMSE (successive minimum mean square error) 프리코딩 방법의 프리코딩 행렬 생성을 단순화하기 위한 $S^{2}MMSE$ (simplified SMMSE) 알고리즘을 제안한다. 기존의 알고리즘이 모든 사용자들의 모든 수신 안테나들을 대상으로 개별 MMSE nulling을 필요로 하는 프리코멍 벡터들을 생성하는 것과 대조적으로, 제안되는 알고리즘은 먼저 사용자 별 MMSE nulling 과정을 수행하고, 해당 사용자 내에서는 이 결과를 공통으로 이용하여 개별 수신 안테나에서 추가적인 MMSE nulling 과정 없이 단순한 행렬-벡터 곱으로 프리코딩 벡터를 계산한다. 따라서, 이 알고리즘을 사용하면 SMMSE 프리코딩을 위한 프리코멍 행렬 생성을 크게 단순화시킬 수 있다.

• 전자공학회논문지
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• 제51권12호
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• pp.3-11
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• 2014

다중 안테나는 송신부가 채널상태정보(CSI : channel state information)를 알고 있으면 높은 채널용량을 제공할 수 있다. 프리코딩(precoding)이란 송신부 측에서 CSI를 이용하는 기술이다. 본 논문에서는 HMP (hybrid multiple-input multiple-output precoding)라 부르는 적응적인 프리코딩 방법을 제시한다. HMP 는 선형과 비선형 프리코딩을 조합한 기술이다. 기존 안테나 선정방법은 4개 이하의 안테나를 사용하나 HMP 방법은 5개 이상의 안테나를 사용한다. 채널 용량을 극대화시키기 위해 주어진 채널 중에서 반드시 선택 되어야하는 채널을 좋은 채널 (good channel)이라 하며, 나쁜 채널 (bad channel) 은 나머지 채널을 의미한다. HMP 방법에서는 좋은 채널에 비선형 프리코딩을 사용하고, 나쁜 채널에 선형 프리코딩을 사용한다. 비선형 프리코딩으로서 고려되고 있는 것은 널리 알려진 THP(Tomlinson-Harashima precoding)이다. 기존 방법인 BD(block diagonalization), antenna selection 및 THP와 제안한 HMP 방법의 성능을 비교하기 위해 이 시스템이 달성할 수 있는 throughput MSE (minimum square error)를 제시하였다.

• ETRI Journal
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• 제33권6호
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• pp.831-840
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• 2011

This paper focuses on codebook-based precoding for space-division multiple access/orthogonal frequency-division multiple access (SDMA-OFDMA) systems aiming to guarantee high throughput for their users as well as to mitigate interference to fixed satellite service (FSS). A systematic design of SDMA codebook for subband-based OFDMA is proposed, which forms multiple orthogonal beams with common spatial null in the direction of a victim FSS earth station (ES). The design enables both transmitter and receiver to independently construct identical codebook by sharing only on the direction angle of an FSS ES, which takes fewer overhead bits than Gram-Schmidt process, a general method satisfying our design criterion. A system-level throughput evaluation shows that the proposed precoding provides superior performance over existing spectrum sharing method, that is, subband deactivation. The spectrum sharing analysis shows that the proposed precoding, even with an estimation error of the direction angles of an FSS ES, causes lower interference than existing precoding, knockdown precoding.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제23권12호
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• pp.1638-1643
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• 2019

본 논문에서는 MIMO (Multiple-Input Multiple Output, 다중입출력) 시스템을 위한 적응형 섭동을 이용한 기회적 프리코딩(Adaptive Perturbation-aided Opportunistic Precoding) 방식을 제안한다. 제안 프리코딩 방식에서는 MIMO 시스템을 위한 프리코딩 행렬을 생성할 때 랜덤한 섭동 뿐 아니라 사용자로부터 받은 전송률 정보에 의해 결정되는 적응적 변화값을 함께 이용한다. 이전 시간의 랜덤 섭동이 전송속도를 상승시켰을 경우 적응형 섭동을 이전 랜덤 섭동과 동일하게 하고, 그렇지 않을 경우 이전 랜덤한 섭동 값의 음의 값에 해당하는 값을 적용시킨다. 또한 전송 속도 최적화를 위해 스케줄링에서 현재 생성된 프리코딩 행렬 뿐 아니라 메모리에 저장된 최근 프리코딩 행렬 정보도 함께 이용한다. 모의실험 결과에서 기존 프리코딩 방식에 비해 제안한 섭동 기반 기회적 프리코딩 방식이 높은 전송속도를 얻으며, 특히 사용자의 수가 적은 환경에서 전송 속도 이득이 큰 것을 확인할 수 있다.

• 전자공학회논문지
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• 제50권4호
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• pp.3-8
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• 2013

최근 들어 CDMA 기반 시스템에서 고속 데이터 서비스 지원을 위한 수신 성능 개선 방법의 하나로 칩 단위에서 동작하는 선형 최소 평균 제곱 오차(LMMSE: linear minimum mean-squared error) 수신기에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 논문에서는 D-TxAA (dual stream transmit antenna array) 방식을 사용하는 단일 스트림(single stream) HSDPA MIMO 시스템에서 선부호화 계수(precoding weight) 적용이 LMMSE 수신기의 성능에 미치는 영향을 분석하고자 한다. 우선 D-TxAA 기반 $2{\times}2$ 다중입력 다중출력(MIMO: multiple input multiple output) 시스템에서 수신 신호 순간 파워 (instantaneous power)의 총 합이 최대가 되도록 하는 선부호화 계수 결정 방식을 유도할 것이다. 또한 선부호화 계수의 적용 지연 시간과 단말의 이동 속도가 LMMSE 수신기의 성능에 미치는 영향을 분석하고, 컴퓨터 모의실험을 통해 검증하고자 한다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송공학회 2011년도 하계학술대회
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• pp.137-140
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• 2011

A precoding strategy is one of the representative interference management techniques in cognitive radio (CR) network which is a typical interference-limited environment. The interference minimization approach to precoding is an appropriate scheme to mitigate the interference efficiently while it may cause the capacity loss of the desired channel. The precoding scheme for the maximal capacity of the desired channel improves the capacity of the desired channel while it increases the interference power and finally causes the capacity loss of the interfered users. Therefore, we propose a precoding scheme which satisfies these two conflicting goals and manages the interference signal in such an interference-limited environment. The proposed scheme consists of two steps. First, the precoder nulls out the largest singular value of the interference channel to mitigate the dominant interference signal based on the interference minimization approach. Second, the transmitter calculates the sum capacities per mode and selects a mode to maximize the sum capacity. In the second step, each mode consists of the right singular vectors corresponding to the singular values except the largest singular value eliminated in the first step. Simulation results show that the proposed precoding scheme not only efficiently mitigate the interference signal, but also has the best performance in terms of the sum capacity in a MIMO-based CR network.

• Journal of Communications and Networks
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• 제18권5호
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• pp.762-772
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• 2016

This paper studies the problem of precoding and post-coding design for multicell multiuser downlink transmissions in the absence of perfect channel state information (CSI). Using statistical information of imperfect CSI, an iterative multiuser multicell transceiver design is formulated by minimizing the mean squared error (MSE) cost function of signal and leakage interference under per-base station power constraint (PBPC). The convergence of the iterative precoding and postcoding algorithm is verified by analytical and empirical results. The proposed precoding and postcoding algorithm offers a low computational complexity and robustness against CSI imperfection.