• 제목/요약/키워드: multiple-input multiple-output (MIMO) fading channel

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페이딩 채널에서 순환 지연 다이버시티를 적용한 다중 사용자 MIMO OFDM 시스템의 성능 (Performance of Multi-User MIMO/OFDM System using Cyclic Delay Diversity for Fading Channels)

  • 박인환;김윤현;김진영
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제10권6호
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    • pp.263-268
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    • 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.

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.

Novel Trellis-Coded Spatial Modulation over Generalized Rician Fading Channels

  • Zhang, Peng;Yuan, Dongfeng;Zhang, Haixia
    • ETRI Journal
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    • 제34권6호
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    • pp.900-910
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    • 2012
  • In this paper, a novel trellis-coded spatial modulation (TCSM) design method is presented and analyzed. Inspired by the key idea of trellis-coded modulation (TCM), the detailed analysis is firstly provided on the unequal error protection performance of spatial modulation constellation. Subsequently, the Ungerboeck set partitioning rule is proposed and applied to develop a general method to design the novel TCSM schemes. Different from the conventional TCSM approaches, the novel one based on the Ungerboeck set partitioning rule has similar properties as the classic TCM, which has simple but effective code design criteria. Moreover, the novel designed schemes are robust and adaptive to the generalized Rician fading channels, which outperform the traditional TCSM ones. For examples, the novel 4-, 8-, and 16-state TCSM schemes are constructed by employing different transmit antennas and different modulation schemes in different channel conditions. Simulation results clearly demonstrate the advantages of the novel TCSM schemes over the conventional ones.

Performance Analysis of Dual-Hop Cooperative Transmission with Best Relay Selection in a Rayleigh Fading Channel

  • Nessa, Ahasanun;Lee, Woo-Yong;Kim, Yong-Sun;Kwak, Kyung-Sup
    • 한국통신학회논문지
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    • 제34권7A호
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    • pp.530-539
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    • 2009
  • Wireless Relaying is a promising solutions to overcome the channel impairments and provides high data rate coverage that appear for beyond 3G mobile communications. In this paper we present end to end BER performance of dual hop wireless communication systems equipped with multiple Decode and Forward relays over Rayleigh fading channel with the best relay selection. We compare the BER performance of the best relay with the BER performance of single relay. We select the best relay based on the end to end channel conditions. We further calculate the outage probability of the best relay. It is shown that the outage probability of the best relay is equivalent to the outage probability when all relays take part in the transmission. We apply Orthogonal Space Time Block coding(OSTBC) at the source terminal. Numerical and simulation results are presented to verify our analysis.

New Cyclic Precoding Vectors for Open-loop Transmit Diversity Techniques

  • 이경재;이흔철;이인규
    • 한국통신학회논문지
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    • 제34권5A호
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    • pp.347-354
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    • 2009
  • In this paper, we propose a new transmit diversity technique for multiple-input multiple-output (MIMO) systems to improve the link level performance of open-loop systems. By cyclically applying a predetermined set of preceding weight vectors, artificially induced fluctuation is created to achieve additional diversity gain in flat fading channels. To design the set of the precoding vectors, we exploit the knowledge on the distribution of near optimum Preceding vectors observed in a beamforming scheme based on the rotation transformations. Simulation results demonstrate that the proposed open-loop diversity scheme with an arbitrary number of transmit antennas achieves a full diversity gain with computational complexity comparable to a single-input single-output (SISO) system.

MIMO-OFDM 수신기의 성능 열화 분석 및 고속 이동환경에서의 성능 향상을 위한 저복잡도 HIC 간섭제거 기법 (Analysis on the Performance Degradation of MIMO-OFDM Receiver and Hybrid Interference Cancellation with Low Complexity for the Performance Improvement Under High-Mobility Condition)

  • 강승원;김규현;장경희
    • 한국통신학회논문지
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    • 제32권2C호
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    • pp.95-112
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    • 2007
  • 다중 안테나 기술의 공간 다중화 방식은 다수의 송신 안테나가 서로 다른 데이터를 전송함으로써 시스템의 동일한 대역폭을 이용하여 높은 데이터 전송률을 제공하는 기술로서, 심볼간 간섭 (ISI : Inter-Symbol Interference)과 주파수 선택적 페이딩 (Frequency Selective Fading)에 강인한 OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing)과 함께 사용된다. 하지만, OFDM은 고속 이동환경에서 서브 캐리어간의 직교성이 유지되지 않아 서브캐리어간의 간섭 (ICI : Inter-Carrier Interference)으로 인하여 시스템의 성능 열화가 발생한다. 본 논문에서는 ICI와 다중 안테나간의 상관도에 의한 CAI (Co-Antenna Interference)의 발생 원인과 그에 따른 성능 열화를 해석적으로 분석하고, 고속 이동환경에서 MIMO-OFDM 수신기의 QoS를 만족시키기 위한 ICI의 제거 방법으로 저복잡도의 HIC와 데이터 전송률을 저하시키지 않는 CIR (Channel Impuse Response) 추정 방법을 제안한다. 그리고 SCM-E Sub-urban Macro MIMO 채널에서의 모의 실험을 통해, ICI와 CAI에 의한 성능 열화 분석 결과와 모의 실험 결과가 일치하는 것을 검증하고, 고속 이동환경에서 HIC를 적용한 MIMO-OFDM 시스템의 성능이 향상되는 것을 보인다.

Non-stationary Sparse Fading Channel Estimation for Next Generation Mobile Systems

  • Dehgan, Saadat;Ghobadi, Changiz;Nourinia, Javad;Yang, Jie;Gui, Guan;Mostafapour, Ehsan
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제12권3호
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    • pp.1047-1062
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    • 2018
  • In this paper the problem of massive multiple input multiple output (MIMO) channel estimation with sparsity aware adaptive algorithms for $5^{th}$ generation mobile systems is investigated. These channels are shown to be non-stationary along with being sparse. Non-stationarity is a feature that implies channel taps change with time. Up until now most of the adaptive algorithms that have been presented for channel estimation, have only considered sparsity and very few of them have been tested in non-stationary conditions. Therefore we investigate the performance of several newly proposed sparsity aware algorithms in these conditions and finally propose an enhanced version of RZA-LMS/F algorithm with variable threshold namely VT-RZA-LMS/F. The results show that this algorithm has better performance than all other algorithms for the next generation channel estimation problems, especially when the non-stationarity gets high. Overall, in this paper for the first time, we estimate a non-stationary Rayleigh fading channel with sparsity aware algorithms and show that by increasing non-stationarity, the estimation performance declines.

차세대 MIMO 이동통신에서 적응변조시스템의 성능분석 (Adaptive Modulation and Coding of MIMO in Next Generation Mobile Systems)

  • 강성진;장태원;유영환;황인태;강민구;강창언
    • 인터넷정보학회논문지
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    • 제4권5호
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    • pp.1-9
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    • 2003
  • 본 논문에서는 CDMA 시스템에서 적응 변조 및 부호화 (AMC) 기법의 성능을 향상시키기 위한 방안으로서 기지국과 단말기 간에 개루프 및 폐루프 전송 다이버시티를 적용하였다. 이는 전송 다이버시티를 적용하여 수신 단의 신호 대 잡음비 (SNR)를 개선함으로써, 보다 높은 전송률을 지원하는 변조 및 부호화 레벨이 선택될 확률을 증가시키고 이에 따른 평균 전송률의 이득을 얻고자 하는 것이다. 개루프 전송 다이버시티로는 시공간 블록 부호화 기반 전송 다이버시티 (STTD) 기법을, 폐루프 전송 다이버시티로는 선택적 전송 다이버시티 (STD) 기법을 적용하였다. 모의 실험 결과, AMC 기법과 전송 다이버시티를 결합함으로써 기존 시스템에 비하여 향상된 전송률을 얻을 수 있었다. 단일 경로 레일리 페이딩 채널 환경에서 두 개의 전송 안테나를 사용한 AMC-STTD는 9dB신호 대 잡음비에 대하여 기존의 AMC 기법보다 약 250kbps의 전송률 이득을 보였다. 또한 두 개의 전송 안테나를 사용한 AMC-STD의 경우는 역시 9dB 신호 대 잡음비에서 약 420kbps의 전송률 이득이 얻어짐을 확인하였다.

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Power Loading Algorithm for Orthogonalized Spatial Multiplexing in Wireless Communications

  • 김영태;박석환;이인규
    • 한국통신학회논문지
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    • 제34권5A호
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    • pp.331-340
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    • 2009
  • In this paper, we propose a new power loading algorithm for orthogonalized spatial multiplexing(OSM) systems over flat-fading multiple-input multiple-output (MIMO) channels. Compared to SVD-based transmission scheme, the OSM scheme exhibits a good system performance with lower complexity and feedback overhead. To further improve the performance in OSM systems with power loading, we introduce a geometric approach on the Euclidean distance between the constellation points in the effective channel. Using this approach, we show that the optimal power loading parameters in terms of the minimum distance can be obtained. Simulation results demonstrate that our algorithm provides a 5dB gain at a bit error rate (BER) of $10^{-4}$ over that of no power loading case with both QPSK and 16-QAM. Consequently, our power loading algorithm allows us to significantly improve the system performance with one additional feedback value.

무선통신 시스템에 적용 가능한 직교 훈련신호 (An Available Orthogonal Training Signal in Wireless Communication System)

  • 이형우;조형래;김기만;손윤준
    • 한국ITS학회 논문지
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    • 제14권5호
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    • pp.30-37
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    • 2015
  • MIMO(Multiple Input Multiple Output) 시스템을 사용하여 주파수 선택적 페이딩 환경에서 동작하는 차세대 무선 통신 시스템의 데이터 전송 속도를 향상시키기 위한 연구가 현재 활발히 진행 중이다. 여러 개의 송신 안테나에서 송신된 시호들이 혼합되어 각 수신 안테나에 수신되는데 이렇게 혼합된 신호를 분리하기 위해서 직교 특성을 갖는 훈련신호가 필요하며, 이 훈련신호를 사용하여 신호의 동기화 및 채널 추정을 수행할 수 있어야 한다. 본 논문에서는 MIMO 통신 시스템에 사용 가능한 시퀀스들을 소개하고, 관심 영역에 대하여 우수한 자기 상관 특성을 갖는 변형된 WeCAN(weighted cyclic algorithm new) 시퀀스를 제안한다. 모의실험을 통해 각 훈련신호의 자기 상관도를 비교하였으며, 또한 도플러 주파수 변화와 다중경로 전달 페이딩 환경에서의 상관 특성을 비교하였다.