• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
• /
• 제8권6호
• /
• pp.1848-1868
• /
• 2014

Multiple-in multiple-out (MIMO) in long-term evolution (LTE) is an essential factor in achieving high speed data rates and spectral efficiency. The unexpected growth in data rate demand has pushed researchers to extend the benefits of multi-user MIMO. The multi-user MIMO system can take full advantage of channel conditions by employing efficient adjustment techniques for scheduling, and by assigning different modulation and coding rates. However, one of the critical issues affecting this feature is the appropriate estimation of channel quality indicator (CQI) to manage the allocated resources to users. Therefore, an accurate CQI estimation scheme is required for the multi-user MIMO transmission to obtain significant improvements on spectral efficiency. This paper presents overviews of multi-user MIMO in LTE/LTE-advanced systems. The link adaptation, scheduling process, and different factors that affect the reliability of CQI measurements are discussed. State-of-the-art schemes for the post-processing CQI estimation, and the comparisons of various CQI estimation schemes to support multi-user MIMO are also addressed.

• Journal of Communications and Networks
• /
• 제13권1호
• /
• pp.63-69
• /
• 2011

In this paper, we propose a fixed-complexity sphere encoder (FSE) for multi-user multi-input multi-output (MU-MIMO) systems. The proposed FSE accomplishes a scalable tradeoff between performance and complexity. Also, because it has a parallel tree-search structure, the proposed encoder can be easily pipelined, leading to a tremendous reduction in the precoding latency. The complexity of the proposed encoder is also analyzed, and we propose two techniques that reduce it. Simulation and analytical results demonstrate that in a $4{\times}4$ MU-MIMO system, the proposed FSE requires only 11.5% of the computational complexity needed by the conventional QR decomposition with M-algorithm encoder (QRDM-E). Also, the encoding throughput of the proposed encoder is 7.5 times that of the QRDM-E with tolerable degradation in the BER performance, while achieving the optimum diversity order.

• 대한전자공학회논문지TC
• /
• 제44권9호
• /
• pp.1-8
• /
• 2007

이 논문에서는 다중 사용자 환경에서 성능을 향상시키는 MIMO(Multi-Input Multi-Out)-OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 시스템의 수신기 구조와 이 구조에 적합한 적응 빔 형성기법을 제안하고 성능을 분석한다. MIMO-OFDM수신기에 Pre-FFT적응 빔 형성기법을 제안 함으로서 원하는 사용자에게 송신 안테나 수만큼 빔 패턴이 형성되어 CCI에 의한 간섭이 제거되고 다이바시티 이득을 얻을 수 있어 MIMO-OFDM의 성능이 크게 향상된다. MIMO-OFDM 시스템에 제안된 적응 빔 형성기를 적용할 경우 성능 개선 효과를 모의 실험을 통하여 확인한다.

• ETRI Journal
• /
• 제36권4호
• /
• pp.682-685
• /
• 2014

In this letter, we propose an efficient near-optimal detection scheme (that makes use of a generalized sphere decoder (GSD)) for blind multi-user multiple-input multiple-output (MU-MIMO) systems. In practical MU-MIMO systems, a receiver suffers from interference because the precoding matrix, the result of the precoding technique used, is quantized with limited feedback and is thus imperfect. The proposed scheme can achieve near-optimal performance with low complexity by using a GSD to detect several additional interference signals. In addition, the proposed scheme is suitable for use in blind systems.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제40권4호
• /
• pp.646-652
• /
• 2015

본 논문은 다중 사용자 MIMO 시스템에서 사용자 선택을 위해 필요한 precoding matrix index (PMI)/channel quality indication (CQI)의 보고 방식에 따른 성능을 분석한다. 이러한 분석을 통해 셀 내의 단말의 수, 선택되는 사용자의 수, 그리고 코드북(codebook)의 크기가 Best Companion Grouping (BCG)방식 스케쥴링의 성능에 복잡하게 영향을 미치는 것을 확인한다. 이에 따라 셀 내의 사용자 수와 코드북의 크기에 따라 동시에 스케쥴링 되는 사용자들의 그룹이 형성될 수 있는 확률이 달라지는 것을 확인할 수 있으며, 피드백 오버헤드가 주어졌을 때 이에 따라 피드백하는 PMI의 수와 사용하는 코드북의 크기를 적응적으로 선택함으로써 시스템의 평균 수율 성능을 최적화할 수 있음을 보였다.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제35권7A호
• /
• pp.632-638
• /
• 2010

본 논문에서는 다중 사용자 MIMO 시스템을 위한 고정 복잡도를 갖는 스피어 인코더 (FSE)를 제안하고, FSE의 복잡도를 감소시키는 2가지 방법을 제시한다. FSE는 성능과 복잡도 간의 트레이드오프 관계를 적응적으로 조절할 수 있고, 병렬의 트리 탐색구조를 적용함으로써 프리코딩 지연을 상당히 감소시킬 수 있다. $4\times4$ 다중 사용자 MIMO 시스템에서 시뮬레이션을 수행한 결과, 제안한 FSE는 QRDM 인코더 (QRDM-E)에 비하여 작은 BER 성능 감소를 가져오지만 최적의 다이버시티 오더를 달성함과 더불어 일반적인 QRDM-E 복잡도의 16%정도만을 갖고, 인코딩 처리량(throughput)이 7.5배 향상됨을 확인하였다.

• Journal of Communications and Networks
• /
• 제15권4호
• /
• pp.338-351
• /
• 2013

Multiple-input multiple-output (MIMO) communication may provide high spectral efficiency through the deployment of a very large number of antenna elements at the base stations. The gains from massive MIMO communication come from the use of multi-user MIMO on the uplink and downlink, but with a large excess of antennas at the base station compared to the number of served users. Initial work on massive MIMO did not fully address several practical issues associated with its deployment. This paper considers the impact of channel aging on the performance of massive MIMO systems. The effects of channel variation are characterized as a function of different system parameters assuming a simple model for the channel time variations at the transmitter. Channel prediction is proposed to overcome channel aging effects. The analytical results on aging show how capacity is lost due to time variation in the channel. Numerical results in a multicell network show that massive MIMO works even with some channel variation and that channel prediction could partially overcome channel aging effects.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
• /
• 제10권6호
• /
• pp.263-268
• /
• 2010

본 논문에서는 802.11n WLAN 시스템에서 우수한 오류성능을 유지하고 시스템 용량을 개선하기 위해 순환 지연 다이버시티와 블록 대각화 프리코딩 기법을 적용한 다중 사용자 MIMO OFDM 시스템을 제안하였다. 순환 지연 다이버시티(CDD : Cyclic Delay Diversity) 기법은 주파수 다이버시티를 이용하여 OFDM 시스템의 성능을 향상시키는 기법이다. 또한 블록 대각화 프리코딩 기법은 다중 사용자 MIMO 채널 환경에서 만들어진 여러 거지 프리코딩 기법 중 하나로 특이값 분해를 이용하여 zero-forcing을 하는 간단한 방법으로 구성되어 있다. 모의실험 결과를 통해 본 논문에서 제안하는 방법이 기존의 프리코딩을 사용하지 않는 CDD MIMO-OFDM 시스템에 비하여 높은 시스템 용량 성능을 보임을 확인할 수 있다.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
• /
• 제10권6호
• /
• pp.2406-2412
• /
• 2015

Multi-user multi-input multi-output (MU-MIMO) system has attracted the 4^th generation wireless network as one of core technique for performance enrichment. In this system rate control is a challenging problem and another problem is optimization. Proper scheduling can resolve these problems by deciding which set of user and at which rate the users send their data. This paper proposes a new multi-parameter based scheduling (MPS) for downlink multi-user multiple-input multiple-output (MU-MIMO) system under space-time block coding (STBC) transmissions. Goal of this MPS scheme is to offer improved link level performance in terms of a low average bit error rate (BER), high packet delivery ratio (PDR) with improved resource utilization and service fairness among the user. This scheme allows the set of users to send data based on their channel quality and their demand rates. Simulation compares the MPS performance with other scheduling scheme such as fair scheduling (FS), normalized priority scheduling (NPS) and threshold based fair scheduling (TFS). The results obtained prove that MPS has significant improvement in average BER performance with improved resource utilization and fairness as compared to the other scheduling scheme.

• 전자공학회논문지
• /
• 제50권8호
• /
• pp.53-60
• /
• 2013

이 논문에서는 Pre-FFT 빔 형성기를 가진 MIMO(Multi-Input Multi-Out)-OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)시스템 구조에 적합한 적응 빔 형성기법과 결합된 전력제어 기법을 제안한다. 제안된 전력제어 기법과 적응 빔 형성기법이 결합되어 송신전력을 제어하는 과정과 빔형성기 계수를 갱신하는 과정이 시간적으로 함께 iterative하게 이루어져서 수렴하게 되면 원하는 방향으로 빔이 형성되고 각 부반송파별로 원하는 SNIR 값에 수렴하게 되어 다중 사용자 환경에서 성능개선 효과를 얻을 수 있다. Pre-FFT 빔 형성기를 가진 MIMO-OFDM 시스템에 전력 제어기법을 결합할 경우 시스템의 성능 개선 효과를 모의 실험을 통하여 확인한다.