본 논문에서는, 하향 다중 사용자 MIMO 환경에서 간섭 검출 및 제거를 하기위해 확장된 fixed-complexity sphere decoder (FSD) 알고리즘이 제안되었다. 제안된 알고리즘은, generalized sphere decoder (GSD) 알고리즘을 이용한 채널행렬 확장과 간섭신호와 요구신호를 고려한 채널행렬 순서화를 통해 FSD 알고리즘을 간섭신호 검출에 활용 가능하도록 확장 하였다. IEEE802.11ac의 통신모드 중 네 명의 다중 사용자에게 각각 702 Mbit/s 전송이 가능한 환경의 몬테카를로실험을 통해서, 제안된 알고리즘이 10% packet error rate기준으로 간섭제거 기능이 없는 maximum-likelihood 검출성능 대비 $E_b/N_0$가 약 3 dB 향상됨을 보여주었다.
Random Unitary Beamforming (RUB) 은 다중사용자 다중안테나 broadcast 채널에서 매우 간단하면서도 실제적인 전송 기법이다. 본 논문에서는 일반적인 RUB의 형태를 확장시켜 공간다중화 이득을 얻을 수 있는 방법에 대해 고려하였다. 즉 수신기가 2개의 안테나를 가짐으로써 더 많은 데이터를 가지는 방법을 고려하였다. 이를 위해 송신기와 수신기의 새로운 코드북을 제안하고, 수신기에서 Minimum Mean Square Error Successive Interference Cancellation (MMSE-SIC) 기법을 사용함으로써 총 전송율이 증가함을 모의실험 결과를 통해 확인하였다.
본 논문에서는 블라인드 최소 출력 에너지 다중 사용자 검출 기법을 멀티 캐리어 대역 확산 코드 분할 다중접속 시스템에 적용하고자 하였다. MC/DS-CDMA는 다중 사용자의 접속으로 인하여 성능 저하 문제가 발생한다. 시스템의 성능을 높이기 위해서는 다중 사용자 성분을 제거할 필요가 있다. 블라인드 간섭 제거기는 검출하고 자 하는 사용자의 최소한의 정보만을 가지고도 정보 신호 검출이 가능하다. 제안된 수신기의 성능을 평가하기 위해서, 가우시안 채널하에서 실행하였다. 모의실험 결과를 살펴보면, 다중 사용자 간섭이 없는 경우에서는 제안된 수신기가 약 6[dB] 정도의 신호대 잡음비 이득을 얻었고, 다중 사용자 간섭이 존재하는 경우는 약 3[dB] 이득을 얻을 수 있었다. 또한, 사용자의 수용 용량을 비교한 결과 제안된 구조가 기존 방법에 비하여 약 2배 정도 용량을 지니고 있음을 알 수 있었다. 실험 결과를 통하여 제안된 방식이 더 우수한 것을 알 수 있었다.
본 논문에서 우리는 다중사용자 다중입출력 하향링크 통신 시스템을 위한 새로운 빕 형성 기법을 제시한다. 최근 block-diagonalization (BD) 알고리즘이 기지국과 각 사용자들이 다중 안테나는 가지는 다중사용자 다중입출력 하향링크를 위해 제안되고 있다. 그러나, BD 알고리즘은 유저당 제공되는 스트림의 개수가 수신기의 개수보다 작은 경우에는 효율적이지 않다. BD 방법이 수신단의 결합을 고려하지 않고 채널 행렬에 기반한 space를 활용하기 때문에, 빔 형성을 위한 자유도는 수신측에서 전부 얻지 못한다. 본 논문에서 우리는 모든 사용자간의 간섭이 0이 되는 zero forcing (ZF) 조건 하에 수신 빔 형성 벡터를 최적화 한다. 우리는 반복적인 과정에 의해 최적 수신 벡터를 찾는 효율적인 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘은 수신 결합 벡터를 위해 전방향 정보인 두 phase 값을 요구한다. 또한, 우리는 일반적인 복소 단위 행렬의 분해를 이용하여 단지 한 phase 값만 필요한 또 다른 알고리즘을 제시한다. 시뮬레이션 결과는 에러 확률 관점에서 제안된 빔 형성 기법이 기존 BD 알고리즘보다 성능이 낫고 기지국에서 자유도를 이용함으로써 다이버시티 증가를 획듬함을 보여준다.
기지국이 사용자 간의 채널 상태 정보를 완벽하게 알고 있는 가정 하에서, 기존의 상향링크 셀룰러 시스템에서의 간섭 정렬 (IA) 방식은 인접 셀 간섭 채널을 임의로 설정된 참조 벡터로 모두 정렬시킴으로써 셀 간 간섭 (ICI) 을 완벽히 제거할 수 있다. 하지만, 현실적으로 사용자와 기지국 간의 채널 상태 정보의 교환은 제한된 궤환 채널에 의해 이루어지고 그 결과 궤환 오류에 의한 잔여 ICI 의 발생은 시스템 성능 저하에 큰 영향을 미친다. 본 논문에서는 이러한 잔여 ICI 를 최소화 할 수 있는 IA을 위한 최적화된 참조 벡터의 설계를 제안하고자 한다. 다음으로, 잔여 ICI의 최소화 뿐 만 아니라 기지국과 사용자 간의 요구 신호 (Desired signal) 세기의 최대화도 동시에 고려하는 반복적 연산 구조의 IA 기반 송수신기 설계 기법을 제안한다. 또한, 제안된 IA 알고리즘들과 연동된 사용자 스케줄링 기법을 제시함으로써 ICI를 효율적으로 제거함과 동시에 다중사용자 다양성 이득을 획득할 수 있도록 한다. 마지막으로, 이론적 분석 및 실험 결과를 통하여 기존의 IA 방식과 비교하여 제안된 IA 방식이 간섭 제한 영역에서 높은 성능을 나타냄을 확인할 수 있다.
본 논문에서는 우수한 잡음 방지 성능과 다른 사용자 간섭에 강건하며, 보안성이 우수한 특징을 갖는 DS-UWB(Direct Sequence-UWB) 방식에 멀티밴드 방식을 적용하였다. 제안된 시스템의 각 서브밴드는 코히어런스 대역폭을 만족하지 못하기 때문에 각 서브밴드에서 레이크 수신기가 사용되었으며 레이크 수신기의 출력은 MRC(Maximum Ratio Combining) 기법을 사용하여 결합하였다. 제안된 시스템은 타 시스템과의 원활한 공존이 가능하며 PBI(Partial Band Interference)에 우수한 성능을 나타낸다. 또한 초광대역 안테나의 부담이 줄게 되며 평균전력 대비 첨두치(peak to average power) 값이 작다는 장점이 있다. 본 논문에서는 AWGN(Additive White Gaussian Noise), 다른 사용자 간섭 및 협대역 잡음이 존재하는 채널에서 멀티밴드 시스템을 적용한 DS-UWB 의 BER 을 수학적으로 분석하였으며, 수신단에서 서브밴드 수가 증가함에 따라 성능이 개선됨을 시뮬레이션을 통하여 입증하였다.
이 논문에서는 코드분할다중접속 시스템에서 다중접속간섭을 제거하는 방법 중 하나인 병렬형 간섭 제거기에(PIC) 초기단 성능 개선을 위해 전단에 순차적 간섭 제거기를(SIC) 사용한 혼합형 간섭 제거기의 구조를 제안하고, 병렬형 간섭 제거기와 순차적 간섭 제거기 그리고 비슷한 구조의 혼합형 간섭 제거기와의 성능을 비교 분석한 것이다. 성능 비교를 위해 채널 환경은 Rayleigh-fading (Jake's model)과 가산성 백색정규잡음환경에서 모의 실험을 하였고, 시스템의 복잡도, 지연시간 그리고 오류율에 대해 비교하였다. 모의 실험을 통하여 제안된 혼합형 간섭 제거기가 순차적 간섭제거기의 오류율에 근접하면서 지연시간을 절반정도 줄였고, 제안한 혼합형 간섭제거기 후단의 병렬형 간섭제거기를 1단을 사용함으로서 복잡도면에서 1단을 사용한 일반 병렬형 간섭제거기에 비해 1/4정도 줄였다.
본 논문에서는 이동 통신 시스템에서의 PIC기법으로 간섭을 제거하여 개선된 SIR을 기반으로 하는 전력 제어 방식을 제안한다. 일반적으로 전력 제어는 SIR을 기반으로 하는 방식이 사용되고 있다. 그러나 이 방식은 시스템의 안정성을 떨어뜨리는 Positive Feedback 현상을 발생시킨다. 따라서 제안된 전력 제어 기법은 SIR의 변수인 간섭신호를 감소시켜 개선된 SIR을 기반으로 하는 전력제어를 수행하여 시스템의 안정화를 도모하였다. 또한 이동국에서 기존의 Up-Down전력 명령대신 Up-Maintain-Down기법을 이용하여 성능을 향상시켰다. 새로운 전력 제어 기법인 개선된 SIR방식과 기존의 방식을 모의 실험을 통하여 비교, 제안된 시스템의 성능 개선을 확인했다.
이 논문에서는 다중 사용자 환경에서 MIMO(Multi-Input Multi-Out)-OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)시스템의 성능 향상을 위해 빔 형성기와 결합된 space-time decoder를 가진 새로운 시스템 구조와 이 구조에 적합한 적응 빔 형성기법을 제안한다. MIMO-OFDM시스템에서 Nr 개의 안테나를 가진 수신기에 송신안테나 수(Nt)와 동일한 수의 빔 형성기를 설치함으로서 이 빔 형성기에 의해 CCI(cochannel interference)가 제거된 Nt개의 신호들이 출력되고 출력된 신호들은 space-time decoding 되어 diversity 이득을 얻을 수 있다. 따라서 CCI가 있는 다중 사용자 환경에서 제안된 MIMO-OFDM 시스템의 성능은 크게 향상된다. MIMO-OFDM 시스템에 제안된 적응 빔 형성기법과 결합된 S-T coding기법을 적용할 경우 수렴특성과 성능 개선 효과를 모의 실험을 통하여 확인한다.
Kim, Youn-Seok;Jang, Won-Mee;Kong, Yan;Nguyen, Lim
Journal of Communications and Networks
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제9권1호
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pp.50-55
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2007
We propose to apply chip interleaving and iterative detection to self-encoded multiple access (SEMA) communications. In SEMA, the spreading code is obtained from user bit information itself without using a pseudo noise code generator. The proposed scheme exploits the inherent diversity in self encoded spread spectrum signals. Chip interleaving not only increases the diversity gain, but also enhances the performance of iterative detection. We employ user-mask and interference cancellation to decouple self-encoded multiuser signals. This paper describes the proposed scheme and analyzes its performance. The analytical and simulation results show that the proposed system can achieve a 3 dB power gain and possess a diversity gain that can yield a significant performance improvement in both Rayleigh and multipath fading channels.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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