• Journal of electromagnetic engineering and science
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• 제11권2호
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• pp.71-75
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• 2011

The sum-rate maximization rule can find an optimal user set that maximizes the sum capacity in multiple input multiple output (MIMO) broadcast channels (BCs), but the search space for finding the optimal user set becomes prohibitively large as the number of users increases. The proposed algorithm selects a user set of the largest effective channel norms based on statistical channel state information (CSI) for reducing the computational complexity, and uses Tomlinson-Harashima precoding (THP) for minimizing the interference between selected users in time-varying MIMO BCs.

• 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.

• 한국통신학회논문지
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• 제41권7호
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• pp.723-731
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• 2016

5G 이동무선통신에서 요구되는 증가된 데이터 속도를 제공하기 위한 핵심적인 기술 축은 대규모 어레이를 활용하는 MIMO 전송을 통한 주파수 효율의 향상이다. MIMO 전송을 위해서는 CSI-RS (channel state information-reference signaling)를 이용하는 채널 추정 및 추정 결과에 적합한 빔포밍이 필요하며, 따라서 빔포밍 벡터를 정의하는 코드북의 설계는 매우 중요한 이슈이다. 본 논문에서는 공간채널모델을 이용하여 생성된 채널의 통계적인 특성을 활용하여 DFT (discrete Fourier transform) 행렬 기반 다중 랭크 코드북의 설계 방안을 제안하였다. 제안 방식은 인접한 안테나 원소 간 위상차의 분포와 전송 레이어 별 선택되는 코드벡터의 특징을 고려하여 PMI (precoding matrix indicator)의 구조 변경을 하였으며, LTE (long-term evolution) 시스템에서 사용 중인 3GPP 표준 코드북과의 성능 비교를 통하여 제안 방식의 이득을 산출하고 검증하였다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제15권5호
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• pp.476-485
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• 2013

In this paper, the effective capacity of a multiple-input multiple-output (MIMO) system in two different cases with receive antenna selection (RAS) and transmit antenna selection (TAS) schemes is investigated. A closed-form solution for the maximum constant arrival rate of this network with statistical delay quality of service (QoS) constraint is extracted in the quasi-static fading channel. This study is conducted in two different cases.When channel state information (CSI) is not available at the MIMO transmitter, implementation of TAS is difficult. Therefore, RAS scheme is employed and one antenna with the maximum instantaneous signal to noise ratio is chosen at the receiver. On the other hand, when CSI is available at the transmitter, TAS scheme is executed. In this case, one antenna is selected at the transmitter. Moreover, an optimal power-control policy is applied to the selected antenna and the effective capacity of the MIMO system is derived. Finally, this optimal power adaptation and the effective capacity are investigated in two asymptotic cases with the loose and strict QoS requirements. In particular, we show that in the TAS scheme with the loose QoS restriction, the effective capacity converges to the ergodic capacity. Then, an exact closed-form solution is obtained for the ergodic capacity of the channel here.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제13권11호
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• pp.5410-5426
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• 2019

With the advent of the fifth-generation (5G) era, Massive multiple-input multiple-output (MIMO) relay systems have experienced the rapid development. Recently, the performance analysis models of Massive MIMO relay systems have been proposed, which are mostly based on Rayleigh fading channels. In order to create a more suitable model for 5G Internet of Things scenarios, our study is based on the Rician fading channels, where line-of-sight (LOS) path exists in the channels. In this paper, we assume the channel state information (CSI) is perfect. In this case, we use statistical information to derive the analytical exact closed-form expression for the achievable sum rate of the uplink for the Massive MIMO two-hop relay system over Rician fading channels. Moreover, considering the different communication scenarios, we derive the analytical exact closed-form expression for the achievable sum rates of the uplink for other three scenarios. Finally, based on these expressions, we make simulations and analyze the performance under different transmit powers and Rician-factors, which provides a theoretical basis and reference for further research.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제14권1호
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• pp.179-187
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• 2014

언더레이 프로토콜은 2차 시스템이나 인지된 사용자가 1차 사용자의 품질 저하 없이 동일한 주파수를 사용하는 인지 기술이다. 또한, 무선 환경의 중계 특성으로 인해, 몇몇 노드는 도청 노드라고 불리며, 다른 통신 링크를 위한 정보를 수신한다. 이러한 이유로, 물리 계층의 보안은 도청의 발생을 막기 위해 보안 성취율을 고려하여 응용된다. 본 논문에서는, 물리 계층 보안과 간섭 제약 환경에서 증폭 후 전송 기법의 성능을 협력 통신 노드를 이용하여 분석한다. 이 모델에서, 중계기는 송신단에서 수신단으로의 신호 전송을 돕기 위해 증폭 후 전송 기법을 사용한다. 우수한 중계기는 기회주의적 중계기 선택 기법으로 선정되며, 단 대 단 보안 성취율을 기초로 한다. 시스템 성능은 보안 성취율의 정전 확률로 평가된다. 정전 확률의 상향, 하향 한계는 국제 통계 채널 상태 정보(CSI)에 기초하며, 또한, 닫힌계로 유도한다. 시뮬레이션 결과는 인지 네트워크는 1차 사용자로부터 충분히 멀 때, 중계기에서 도청 노드까지의 거리가 중계기에서 수신단까지의 거리보다 큰 경우 시스템 성능이 향상된 것을 보여준다.