• International journal of advanced smart convergence
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• 제10권3호
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• pp.1-9
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• 2021

In the Internet of Thing (IoT) framework, massive machine-type communications (MMTC) have required large spectral efficiency. For this, non-orthogonal multiple access (NOMA) has emerged as an efficient solution. Recently, a non-successive interference cancellation (SIC) NOMA scheme has been implemented without loss. This lossless NOMA without SIC is achieved via correlated superposition coding (SC), in contrast to conventional independent SC. However, conventional minimum high-correlated SC for only 2-user NOMA schemes was investigated in the lossless 2-user non-SIC NOMA implementation. Thus, this paper investigates a 3-user low-correlated SC scheme, especially for an inflated achievable sum rate, with a design of 3-user low-correlated SC. First, we design the 3-user low-correlated SC scheme by taking the minimum sum rate between 3-user SIC NOMA and 3-user non-SIC NOMA, both with correlated SC. Then, simulations demonstrate that the low correlation in the direction of the first user's power allocation inflates the sum rate in the same direction, compared to that of conventional minimum high-correlated SC NOMA, and such inflation due to low correlation is also observed similarly, in the direction of the second user's power allocation. Moreover, we also show that the two low correlations of the first and second users inflates doubly in the both directions of the first and second users' power allocations. As a result, the proposed 3-user low-correlated SC could be considered as a promising scheme, with the inflated sum rate in the future fifth-generation (5G) NOMA networks.

• International Journal of Internet, Broadcasting and Communication
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• 제13권2호
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• pp.43-51
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• 2021

As the number of mobile devices has been increasing tremendously, system capacity should be enlarged in future next generation communication, such as the fifth-generation (5G) and beyond 5G (B5G) mobile networks. For such future networks, non-orthogonal multiple access (NOMA) has been considered as promising multiple access technology. In this paper, to reduce both latency and complexity in existing NOMA, we propose non-successive interference cancellation (SIC) NOMA with asymmetric binary pulse amplitude modulation (2PAM), nearly without bit-error rate (BER) loss. First, we derive the closed form of BER expressions for non-SIC NOMA with asymmetric 2PAM, especially under Rayleigh fading channels. Then, it is shown that the BER performance of the stronger channel user who is supposed to perform SIC in conventional NOMA can be nearly achieved by the proposed non-SIC NOMA with asymmetric 2PAM, especially without SIC. Furthermore, we also show that the BER performance of the weaker channel user in conventional NOMA can be more closely achieved by the proposed non-SIC NOMA with asymmetric 2PAM. These BERs are shown to be achieved over the part of the power allocation range, which is consistent with the NOMA principle of user fairness. As a result, the non-SIC NOMA scheme with asymmetric 2PAM could be considered as a promising NOMA scheme toward next generation communication.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제16권4호
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• pp.611-616
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• 2021

본 논문은 상관 관계 중첩 코딩/non-SIC 비직교 다중 접속의 향상된 outage 확률을 고찰한다. 먼저, 기존의 독립 중첩 코딩/SIC 비직교 다중 접속의 outage 확률을 고찰한다. 다음, 모의실험을 통하여, 상관 관계 중첩 코딩/non-SIC 비직교 다중 접속의 outage 확률이 독립 중첩 코딩/SIC 비직교 다중 접속의 outage 확률에 비하여 크게 향상되는 것을 입증한다. 결론으로, 이러한 향상된 outage 확률로 인하여, 상관 관계 중첩 코딩/non-SIC 비직교 다중 접속 기술은 5G 시스템의 유망한 기술이 될 수도 있다.

• International journal of advanced smart convergence
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• 제9권4호
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• pp.42-51
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• 2020

In this paper, the authors propose the pseudo complex correlation coefficient (PCCC) of the two complex random variables (RV), because the four real correlation coefficients (RCC) of the corresponding four real RVs cannot be obtained only from the complex correlation coefficient (CCC) of given two complex RV. Such observation is motivated by the general statement; "The complex jointly-Gaussian random M-vector cannot be completely described by the complex covariance matrix, even though the real Gaussian random 2M-vector can be completely descried by the real covariance matrix. Therefore, in order to describe completely the complex jointly-Gaussian random M-vector, we need an additional matrix, namely the complex pseudo-covariance matrix, along with the complex covariance matrix." Then, we apply PCCC to correlated information sources (CIS) for non-orthogonal multiple access (NOMA) in 5G system, and investigate impact of the proposed PCCC on the achievable data rate of the stronger channel user in the conventional successive interference cancellation (SIC) NOMA with CIS. It is shown that for the given same CCC, the achievable data rates with the different PCCC are different, because the corresponding RCC are different. We also show that as the absolute value of the same CCC increases, the impact of the different PCCC becomes more significant.

• International Journal of Internet, Broadcasting and Communication
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• 제13권3호
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• pp.17-24
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• 2021

Recently, a lossless non-orthogonal multiple access (NOMA) implementation without successive interference cancellation (SIC) has been proposed in the literature of NOMA. This lossless non-SIC NOMA was achieved via correlated superposition coding (CSC), in contrast to conventional independent superposition coding (ISC). However, only the achievable data rates for CSC NOMA were investigated. Thus, this paper proposes a practical CSC NOMA scheme under Rayleigh fading channel environments. First, we design the practical CSC NOMA scheme, namely quadrature correlated superposition modulation (CSM) NOMA, without channel coding, i.e., uncoded systems. In addition, we calculate the symbol error rates (SERs) for this quadrature CSM NOMA scheme. Then, simulations demonstrate that for the weak channel gain's user, the SER performance of the proposed quadrature CSM NOMA is shown to be improved greatly, compared to that of the conventional quadrature amplitude modulation (QAM) NOMA, whereas for the strong channel gain's user, the SER performance of the proposed quadrature CSM NOMA degrades a little, compared to that of the conventional QAM NOMA. As a result, the proposed quadrature CSM NOMA scheme could be considered as a practical NOMA scheme for CSC NOMA schemes toward the fifth-generation (5G) and next generation communications.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제16권6호
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• pp.1029-1036
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• 2021

최근 상관 중첩 코딩으로 SIC를 사용하지 않고 무손실 이중 사용자 비직교 다중 접속이 구현될 수 있다고 보고된 바 있다. 그러나 단지 이중 사용자 사례만 고려되었다. 따라서 본 논문은 삼중 사용자 무손실 non-SIC 비직교 다중 접속 기법을 제안한다. 이러한 제안은 삼중 사용자 상관 중첩 코딩을 통하여 달성된다. 모의실험을 통해 삼중 사용자 무손실 non-SIC 비직교 다중 접속 기법이 사용자-공평성에 해당하는 전력 할당 영역에서 구현될 수 있음을 입증한다.

• ETRI Journal
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• 제46권3호
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• pp.485-500
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• 2024

A hardware architecture is presented to decode (N, K) polar codes based on a low-density parity-check code-like decoding method. By applying suitable pruning techniques to the dense graph of the polar code, the decoder architectures are optimized using fewer check nodes (CN) and variable nodes (VN). Pipelining is introduced in the CN and VN architectures, reducing the critical path delay. Latency is reduced further by a fully parallelized, single-stage architecture compared with the log N stages in the conventional belief propagation (BP) decoder. The designed decoder for short-to-intermediate code lengths was implemented using the Virtex-7 field-programmable gate array (FPGA). It achieved a throughput of 2.44 Gbps, which is four times and 1.4 times higher than those of the fast-simplified successive cancellation and combinational decoders, respectively. The proposed decoder for the (1024, 512) polar code yielded a negligible bit error rate of 10^-4 at 2.7 E_b/N_o (dB). It converged faster than the BP decoding scheme on a dense parity-check matrix. Moreover, the proposed decoder is also implemented using the Xilinx ultra-scale FPGA and verified with the fifth generation new radio physical downlink control channel specification. The superior error-correcting performance and better hardware efficiency makes our decoder a suitable alternative to the successive cancellation list decoders used in 5G wireless communication.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제46권6호
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• pp.78-85
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• 2009

시변 채널에서 상향 직교 주파수 분할 다중 접속 (OFDMA uplink : Orthogonal Frequency Division Multiple Access uplink) 시스템은 도플러 현상 (Doppler Effect)과 시간 비동기에 의한 부반송파 간의 간섭 (ICI : Inter-Channel Interference)으로 인해 치명적인 성능 열화가 발생한다. 본 논문에서는 OFDM uplink 시스템에서 부반송파 간의 간섭으로 인한 열화를 줄이기 위해 혼합 간섭 제거 기법 (HIC : Hybrid Interference Cancellation)을 제안한다. 제안된 혼합 간섭 제거 기법은 직렬 간섭 제거 기법 (SIC : Successive Interference Cancellation)의 강인한 간섭 제거 효과와 병렬 간섭 제거 기법 (PIC : Parallel Interference Cancellation)의 복잡도 감소 효과를 동시에 얻을 수 있도록 설계되었다. 이것은 신호 대 간섭 및 잡음 비 (SINR : Signal-to-Interference and Noise Ratio)에 따라 정렬된 수신 신호의 효과적인 군(Group) 선택과 위너 여파기 (WF : Wiener Filter), 그리고 시변 채널 특성을 고려한 신호 선택 기준을 통해 구현된다. 모의 실험 결과에서는 기존 OFDMA 기법의 등화기가 시변 페이딩 채널의 영향이 커짐에 따라 성능 열화가 심해지는 것에 반해 제안된 간섭 제거 기법은 간섭 제거를 위한 신호 선택 기준에 의해 저복잡도에서도 비트 오류 확률 성능이 더욱 향상되며, 또한 성능과 복잡도의 교환이 가능한 유연한 시스템인 것을 보여 준다.

• 한국통신학회논문지
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• 제26권7B호
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• pp.944-950
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• 2001

현재 상용화된 CDMA (code division multiple access) 방식은 사용자가 증가함에 따라 다중 사용자 간섭에 의해 통화품질 향상 및 가입자 수용 용량 증대에 한계를 가지고 있다. 이러한 문제를 극복하기 위해 다양한 형태의 다중 사용자 검파 알고리즘이 제안되었다. 본 논문에서는 여러 형태의 알고리즘들 가운데, 역상관 (decorrelating) 검파기와 병렬 간섭 제거 (parallel interference cancellation, PIC) 검파기, 연속 간섭 제거 (successive interference cancellation, SIC) 검파기와 PIC 검파기, zero-forcing decision-feedback (ZF-DF) 검파기와 PIC 검파기를 하이브리드 형태로 구성하는 방법을 제시하였고, Rayleigh 페이딩 환경에서 성능분석 및 컴퓨터 시뮬레이션을 통한 성능 비교를 하였다. 컴퓨터 모의실험 결과, 본 논문에서 제안한 세 가지 하이브리드 검파기 모두 기존 검파기에 비하여 우수한 성능을 보였다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2000년도 제13회 신호처리 합동 학술대회 논문집
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• pp.963-966
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• 2000

현재 상용화된 CDMA (code division multiple access)방식은 사용자가 증가함에 따라 다중 사용자 간섭(multiuser interference)에 의해 통화품질 향상 및 가입자 수용 용량 증대에 한계를 가지고 있다. 이러한 문제를 극복하기 위해 다양한 다중 사용자 간섭 제거 알고리즘이 제안되었다 〔1-5〕. 본 논문에서는 여러 형태의 알고리즘들 가운데, 역상관 successive interference cancellation(SIC) , zero-forcing decision-feedback(ZF-DF) 검파기와 parallel interference cancellation(PIC) 검파기를 하이브리드 형태로 구성하는 방법을 제안하였고. 그에 따른 성능 분석 및 Rayleigh 페이딩 환경에서 컴퓨터 시뮬레이션을 통한 성능비교를 하였다. 컴퓨터 모의시험결과, 본 논문에서 제안한 3가지 하이브리드 검파기 모두 기존 검파기에 비하여 우수한 성능을 보였다.