• 제목/요약/키워드: multiuser MIMO-OFDM

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A Channel State Information Feedback Method for Massive MIMO-OFDM

  • Kudo, Riichi;Armour, Simon M.D.;McGeehan, Joe P.;Mizoguchi, Masato
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제15권4호
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    • pp.352-361
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    • 2013
  • Combining multiple-input multiple-output orthogonal frequency division multiplexing (MIMO-OFDM) with a massive number of transmit antennas (massive MIMO-OFDM) is an attractive way of increasing the spectrum efficiency or reducing the transmission energy per bit. The effectiveness of Massive MIMO-OFDM is strongly affected by the channel state information (CSI) estimation method used. The overheads of training frame transmission and CSI feedback decrease multiple access channel (MAC) efficiency and increase the CSI estimation cost at a user station (STA). This paper proposes a CSI estimation scheme that reduces the training frame length by using a novel pilot design and a novel unitary matrix feedback method. The proposed pilot design and unitary matrix feedback enable the access point (AP) to estimate the CSI of the signal space of all transmit antennas using a small number of training frames. Simulations in an IEEE 802.11n channel verify the attractive transmission performance of the proposed methods.

A New Multiuser Receiver for the Application Of Space-time Coded OFDM Systems

  • Pham, Van-Su;Le, Minh-Tuan;Mai, Linh;Lee, Jae-Young;Yoon, Gi-Wan
    • Journal of information and communication convergence engineering
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    • 제4권4호
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    • pp.151-154
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    • 2006
  • In this work, a novel optimal multiuser detection (MUD) approach, which not only achieves the optimal maximum-likelihood (ML)-like performance but also has reasonably low computational complexity, for Space-time coded OFDM (ST-OFDM) systems is presented. In the proposed detection scheme, the signal model is firstly re-expressed into linearly equivalent one. Then, with the linearly equivalent signal model, a new jointly MUD algorithm is proposed to detect signals. The ML-like bit-error-rate (BER) performance and reasonably low complexity of the proposed detection are verified by computer simulations.

다중 사용자 MIMO-OFDM 시스템에서의 QoS 제공을 위한 스케줄링 기법 (A QoS-aware Scheduling Algorithm for Multiuser Diversity MIMO-OFDM System)

  • 안세현;유명식
    • 한국통신학회논문지
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    • 제31권7A호
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    • pp.717-724
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    • 2006
  • 본 논문에서는 MIMO-OFDM 시스템에서 물리 계층으로부터의 궤환(Feedback) 정보를 이용하여 MAC 계층에서의 전송 용량 극대화 및 공평성을 제공하는 FATM(Fairness Aware Throughput Maximizing) 스케줄링 방식 기반의 QoS 지원을 위한 우선순위 큐 기반의 스케줄링 기법을 제안한다. 제안된 우선순위 큐 스케줄링 기법은 서 비스 클래스별 지연 요구 조건을 최대한 보장함과 동시에, 강한 버스트 특정을 갖는 서비스 클래스의 성능 저하를 효과적으로 방지할 수 있다. 제안된 스케줄링 기법의 QoS 지원을 위한 큐 스케줄링 기법은 SPQ(Strict Priority Queueing), DCBQ(Delay Constraint Based Queuing), HDCBQ(Hybrid Delay Constraint Based Queuing)로 나누어지고, 세 가지 방식에 대한 모의실험을 통해 성능을 비교 평가하였다.

A Multi-Dimensional Radio Resource Scheduling Scheme for MIMO-OFDM Wireless Systems

  • Li, Lei;Niu, Zhisheng
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제8권4호
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    • pp.401-409
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    • 2006
  • Orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) and multiple input multiple output (MIMO) technologies provide additional dimensions of freedom with spectral and spatial resources for radio resource management. Multi-dimensional radio resource management has recently been identified to exploit the full dimensions of freedom for more flexible and efficient utilization of scarce radio spectrum while provide diverse quality of service (QoS) guarantees. In this work, a multi-dimensional radio resource scheduling scheme is proposed to achieve above goals in hybrid orthogonal frequency division multiple access (OFDMA) and space division multiple access (SDMA) systems. Cochannel interference (CCI) introduced by frequency reuse under SDMA is eliminated by frequency division and time division between highly interfered users. This scheme maximizes system throughput subjected to the minimum data rate guarantee. for heterogeneous users and transmit power constraint. By numerical examples, system throughput and fairness superiority of the our scheduling scheme are verified.

적응 다중 빔형성 기법과 시공간 부호가 결합된 MIMO MC-CDMA시스템의 성능 (Performance of MIMO MC-CDMA systems combining multi-beamforming algorithm with space-time coding)

  • 김찬규
    • 전자공학회논문지
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    • 제50권8호
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    • pp.53-60
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    • 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.

적응 다중 안테나 Bit-Interleaved Coded OFDM 시스템을 위한 향상된 Bit-Loading 기법 (Enhanced Bit-Loading Techniques for Adaptive MIMO Bit-Interleaved Coded OFDM Systems)

  • 조정호;성창경;문성현;이인규
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제46권2호
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    • pp.18-26
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    • 2009
  • 송신단에서 채널 상태 정보를 알 수 있는 경우, 적응 알고리즘을 통한 전송 및 다중사용자 스케줄링을 통해 시스템 전송률을 향상시킬 수 있다. 본 논문에서는 비트 인터리버와 결합한 부호화된 직교 주파수 다중 분할 (BIC-OFDM; Bit-Interleaved Coded Orthogonal frequency Division Multiplexing) 기법을 기반으로 하는 다중안테나 (MIMO; Multiple-Input Multiple Output) 시스템을 고려한다. 먼저 Levin-Campello 알고리즘을 개선한 비트 로딩 (bit-loading) 기법을 제안하고, 이를 다중안테나 시스템으로 확장하여 한정된 개수의 신호 성상을 사용하는 데 따르는 잔여 파워 문제를 극복하는 알고리즘을 제시한다. 실험 결과는 제안하는 기법이 시스템 성능을 개선시키며 특히 높은 신호 대 잡음비 (SNR; Signal-to-Noise Ratio) 영역에서 기존의 기법에 비하여 큰 성능 이득을 제공함을 보여준다.

다중사용자 상향링크 환경을 위한 적응형 다중안테나 채널추정 기법 (Adaptive Multi-Antenna Channel Estimation Scheme for Uplink Multiuser Environments)

  • 김경준;최경준;이진녕;김광순
    • 한국통신학회논문지
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    • 제40권7호
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    • pp.1293-1295
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    • 2015
  • 본 논문은 LTE-A 시스템과 같은 상향링크 다중사용자 환경에서 시변채널을 적절한 복잡도와 좋은 성능으로 추정할 수 있는 적응형 다중안테나 채널추정 기법을 제안하였다. 제안하는 채널추정기가 다양한 시변채널 환경 및 트래픽 패턴에서도 좋은 채널 트래킹 성능을 제공할 수 있음을 보인다.

MMSE-SIC 기반 상향링크 다중 사용자 MIMO-OFDM 시스템에서 공정한 스케줄링 기법 (Scheduling Algorithm for Multiuser MIMO-OFDM System)

  • 이판형;이재홍
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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    • 한국방송공학회 2008년도 추계학술대회
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    • pp.91-94
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    • 2008
  • 본 논문에서는 준 정적(quasi-static) 레일레이 페이딩(Rayleigh fading) 채널에서 상향링크 다중 사용자 MIMO-OFDM 시스템을 위한 최소평균제곱오차-순차간섭제거(MMSE-SIC: Minimum mean square error-successive interference cancellation) 수신기에 대해 연구한다. 송신 안테나가 하나인 사용자와 수신 안테나가 다수인 기지국에서 MMSE-SIC 수신기를 기반으로 신호를 검출하는 시스템에서는 하나의 부대역 내에서 동시에 전송 가능한 사용자의 수가 기지국에서의 수신안테나 수보다 작아야 하는 제한 조건을 가지고 있다. 따라서 사용자간 공정성을 보장하고 시스템의 효율성을 높이기 위해 낮은 복잡도를 가지는 비례 공정(Proportional fair) 스케줄링 알고리즘을 제안한다. 제안된 비례 공정 스케줄링 알고리즘에서는 부대역 내에서 다중 사용자 채널 행렬을 기반으로 동시에 전송하는 사용자들의 집합을 찾는다. 평균 채널 이득이 사용자마다 다른 환경에서의 모의실험을 통해 제안된 비례 공정 스케줄링 기법의 성능을 알아본다. 제안된 비례 공정 스케줄링 기법은 기존의 공정성을 기반으로 하는 스케줄링 알고리즘보다 더 큰 일반 비례 공정(General proportional fair) 기준과 더 높은 셀 수율(Cell throughput)을 가지는 것을 보이고 있다.

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상향링크 다중 사용자 기반 가상적 MIMO-OFDM 시스템의 파일럿 오버헤드와 다중화 이득의 트레이드오프 (A Tradeoff of Multiplexing Gain and Pilot Overhead in Multi-User OFDM Virtual MIMO Uplink Systems)

  • 란롱;조성윤;김요한;김동구
    • 한국항행학회논문지
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    • 제12권5호
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    • pp.437-443
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    • 2008
  • 본 논문에서는 다중사용자 환경의 상향링크 가상적 MIMO-OFDM 시스템 기반 하에서 정보 이론적인 관점에서의 합 전송률을 최대화 할 수 있는 최적의 사용자 수에 대하여 분석하였다. 다중 안테나 기반의 기지국과 단일 안테나용 단말기를 기반으로 하고 있으며 주파수 비선택적 블록 페이딩 및 시변 페이딩 채널 하의 파일럿 기반의 채널 추정 방식을 가정하였다. 이론적 분석을 통하여 낮은 SNR 영역에서 다중화 이득과 파일럿 오버헤드 간의 트레이드오프가 있음을 증명하였고 동일한 파일럿 및 신호 전력이 주어질 때, 주파수 비선택적 블록 채널에서의 시스템 성능을 최대화 하는 최적의 사용자 수는 min ($N_r$,LT/2)으로 결정되는 반면, 페이딩 채널에서는 min($N_r$, ${\lfloor}{\sqrt{LT+1}}-1{\rfloor}$)으로 접근함을 보여 준다.

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