Journal of electromagnetic engineering and science
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제9권2호
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pp.61-65
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2009
Successive interference cancellation(SIC) for the uplink of MC-CDMA mobile communications systems is an effective method to improve performance. We propose a successive interference cancellation(SIC) technique for the uplink of MC-CDMA mobile systems with multiple receive antennas. The destination uses optimum combining(OC) to combine the signals from an OFDM Demodulator with multiple receiving antennas, and applies SIC processing to the combined signals. Achieved interference cancellation order is depends on the signal to interference-plus-noise ratio (SINR) at the output of the optimum combiner. Monte-Carlo simulations are employed to verify the proposed technique.
본 논문에서는 멀티 홉 군통신 시스템에서 발생할 수 있는 동일채널 간섭 (CCI : Co-Channel Interference) 제거 성능을 분석하였다. 간섭 제거 기법으로 먼저 Zero Forcing (ZF)과 Minimum Mean Square Error (MMSE) 기법을 적용하여 간섭을 제거한 후, 연속 간섭 제거 (SIC : Successive Interference Cancellation) 알고리즘을 이용하여 추가적인 다이버시티 이득을 얻고 간섭 제거 성능을 향상시킨다. 무선 채널은 레일레이 (Rayleigh) 페이딩 채널을 고려하여 모의 실험을 하였으며, 시스템 성능은 비트 오류 확률 (Bit Error Probability) 측면에서 분석되었다. 모의실험 결과로부터, 멀티 홉 무선 네트워크 환경에서 MMSE가 ZF보다 BER 성능을 현저하게 향상시킴을 확인하였으며, 각각 기법에 연속 간섭 제거 알고리즘을 적용한 경우, 그 성능이 더욱 좋아지는 것을 알 수 있었다. 따라서 MMSE-SIC 방식은 멀티 홉 군통신 시스템에서 보다 신뢰성 있는 신호의 전송을 제공할 수 있다.
OFDM 방식은 주파수 선택적(frequency-selective) 채널 환경에서 고속 데이터 전송을 위한 효과적인 변조 기술이지만 시간 선택적(time-selective) 채널 환경에선 인접 채널간의 간섭(intercarrier interference) 현상으로 인해 시스템 성능이 저하되게 된다. 본 논문에선 먼저 MMSE(minimum mean squared error) 등화기와 직렬 간섭 제거방식(successive interference cancellation)이 결합된 MMSE-SIC 등화기법을 위한 새로운 recursive 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘은 최적의 검출 순서가 알려져 있을 경우 기존 MMSE-SIC 등화 방식의 복잡도를 크게 낮추면서도 동일한 성능을 나타낸다. 또한 ICI의 특성을 이용하여 어느 정도 성능을 유지하면서도 제안된 알고리즘의 복잡도를 보다 개선할 수 있다.
본 논문에서는 비동기 Rayleigh 페이딩 채널에서 MUD 과정에서 발생하는 시간 지연을 최소화 하면서 서비스 별로 다르게 요구되는 QoS 요구를 충족시킬수 이는 부분 SSPIC I. II형 다중 사용자 검파 기법을 제안하고 성능을 분석하였다. 결과에 의하면 제안한 부분 SSPIC I, II형 기법 모두 SIC 단에서 발생되는 시간 지연을 효과적으로 단축할 수 있으며, 부분SSPIC I형 기법은 성능 및 용량 면에서 기존 SICPIC 기법보다 향상되었고, 부분 SSPIC II형 기법은 유사한 성능을 나타내었다. 따라서, 본 논문에서 제안한 부분 SSPIC I, II형 다중 사용자 검파 기법은 기존SICPIC 다중 사용자 검파 기법의 단점인 간섭 제거 과정에서 발생되는 시간 지연을 효과적으로 단축시킬 수 있고, 간섭 제거 기법을 적용하지 않은 기존의 CDMA 수신기와 비교하여 과도한 시스템의 복잡도 및 시간 지연의 증가 없이 효과적으로 시스템의 성능을 개선 할 수 있다.
본 논문에서는 3GPP(3rd Generation Partnership Project) 비동기(asynchronous) WCDMA(Wide-band CDMA) 시스템에 HIC(Hybrid Interference Cancellation) 기법의 MUD (Multi-User Detector)를 적용하여 Rayleigh 페이딩 채널에서 BER (Bit Error Rate) 성능을 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 구하였다. 이 결과를 감산형 간섭제거기법의 대표적인 방식인 SIC(Successive Interference Cancellation) 기법, PIC(Parallel Interference Cancellation) 기법의 BER(Bit Error Rate) 성능과 비교 분석하였다. 분석한 결과, 전송률이 높은 사용자들은 PIC 기법이나 HIC 기법을 사용하여 간섭을 제거하는 것이 효과적이고, 전송률 이 낮은 사용자들은 SIC 기법이나 HIC 기법을 사용하는 게 효과적이라는 것을 알 수 있었다. 또한, 전송률에 의존하지 않고 모든 사용자의 성능을 고루 만족시키기 위해서는 HIC 구조를 사용하는 것이 효과적이었다. 그 이유로서는 페이딩 채널상의 이유에서 또는 원하는 서비스를 만족시키기 위해서 사용자가 전력을 높일지라도 HIC 기법에서는 전단에 사용하는 SIC에 의해 전력이 낮은 사용자들의 성능을 보장해주고 후단에 사용하는 PIC에 의해 SIC 과정에서 전력이 센 사용자가 받는, 전력이 약한 사용자로부터의 간섭이 효과적으로 제거되기 때문이다.
International journal of advanced smart convergence
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제10권2호
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pp.1-9
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2021
In the Internet-of-Things (IoT) and artificial intelligence (AI), complete implementations are dependent largely on the speed of the fifth generation (5G) networks. However, successive interference cancellation (SIC) in non-orthogonal multiple access (NOMA) of the 5G mobile networks can be still decoding latency and receiver complexity in the conventional SIC NOMA scheme. Thus, in order to reduce latency and complexity of inherent SIC in conventional SIC NOMA schemes, we propose a rate-lossless non-SIC NOMA scheme. First, we derive the closed-form expression for the achievable data rate of the asymmetric 2PAM non-SIC NOMA, i.e., without SIC. Second, the exact achievable power allocation interval of this rate-lossless non-SIC NOMA scheme is also derived. Then it is shown that over the derived achievable power allocation interval of user-fairness, rate-lossless non-SIC NOMA can be implemented. As a result, the asymmetric 2PAM could be a promising modulation scheme for rate-lossless non-SIC NOMA of 5G networks, under user-fairness.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제10권4호
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pp.1679-1691
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2016
Successive interference cancellation (SIC) is an effective means of multi-packet reception to combat interference at the physical layer. We investigate the joint optimization issue of channel access and power control for capacity maximization in SIC-enabled wireless networks. We propose a new interference model to characterize the sequential detection nature of SIC. Afterward, we formulize the joint optimization problem, prove it to be a nondeterministic polynomial-time-hard problem, and propose a novel approximation approach based on the genetic algorithm (GA). Finally, we discuss the design and parameter setting of the GA approach and validate its performance through extensive simulations.
본 논문에서는 다중입출력 (MIMO : multiple-input multiple-output) 시스템에서 순차적 간섭 제거 기반 (SIC : successive interference cancellation) 신호 검출 기법의 성능을 분석한다. 고려되는 신호검출 기법들은 SIC 기법와 LR-SIC 기법이며, 이러한 신호 검출 기법들의 블록오류확률 (BLER; block error ratio) 성능을 나타내는 식을 유도 하고, 모의실험 결과를 통해 유도된 식과 성공적으로 일치함을 확인한다.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제10권5호
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pp.2081-2101
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2016
Successive interference cancellation (SIC) is considered to be a promising technique to mitigate multi-user interference and achieve concurrent uplink transmissions, but the optimal power allocation (PA) issue for SIC users is not well addressed. In this article, we focus on the optimization of the PA ratio of users on an SIC channel and analytically obtain the optimal PA ratio with regard to the signal-to-interference-plus-noise ratio (SINR) threshold for successful demodulation and the sustainable demodulation error rate. Then, we design an efficient resource allocation (RA) scheme using the obtained optimal PA ratio. Finally, we compare the proposal with the near-optimum RA obtained by a simulated annealing search and the RA scheme with random PA. Simulation results show that our proposal achieves a performance close to the near-optimum and much higher performance than the random scheme in terms of total utility and Jain's fairness index. To demonstrate the applicability of our proposal, we also simulate the proposal in various network paradigms, including wireless local area network, body area network, and vehicular ad hoc network.
본 논문에서는 비교적 구조가 간단하고 계산량이 적어 시스템에 적용하기가 쉬운 감산형 간섭제거(subtractive interference cancellation) 기법의 대표적인 방식인 순차 간섭제거(SIC : Successive Interference Cancellation) 기법과 병렬 간섭제거(PIC : Parallel Interference Cancellation) 기법의 성능을 분석하고, 이들을 결합한 복합 간섭제거(HIC : Hybrid Interference Cancellation) 기법의 성능을 분석한다. 잡음과 MAI (Multiple Access Interference)가 존재하는 채널환경에서 간섭제거를 위해 데이터를 추정할 때 연판정(soft decision)을 수행하는 SIC 기법과 HIC 기법의 오율식을 각각 유도하고, 각 간섭제거 방식의 성능을 수치계산과 시뮬레이션을 통해 각각 구하여 비교, 분석하였다. 그 결과, HIC 기법은 전력제어의 완전성 여부에 관계없이 다른 방식들에 비해 MAI를 효과적으로 제거하여 BER(Bit Error Rate) 성능을 향상시키며 시스템의 용량도 증가시킴을 알 수 있었다. 그 이유는 HIC 기법에서 전단에 사용하는 SIC에 의해 불완전 전력제어 하에서 발생되는 원근문제(near-far problem)가 해결되고, 후단에 사용하는 PIC에 의해 성능 개선이 이루어질 수 있기 때문이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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