• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제21권7호
• /
• pp.1291-1298
• /
• 2017

본 논문에서는 무선 통신에서의 높은 전송률과 신뢰도 있는 무선 통신 방안 중 터보 부호를 이용한 MIMO(Multiple Input Multiple Output) 통신 기법과 FTN(Faster Than Nyquist) 기법을 접목시켜 전송률을 향상시키며 신뢰성을 높일 수 있는 복호 방법을 제안한다. 기존의 계층적 시공간 부호화 기반의 MIMO-FTN(Multiple Input Multiple Output-Faster Than Nyquist) 기법은 FTN으로 인한 인접 심볼 간섭을 제거하기 위한 시공간 부호화 방식의 적용으로 전송률의 손해를 초래한다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 본 논문에서는 ZF(Zero Forcing) 기법을 이용한 MIMO-FTN 기법에서 ZF 기법의 단점을 보완한 W-ZF(Weighted-Zero Forcing)을 이용한 방식을 제안한다. 본 논문에서는, 시뮬레이션을 통해 계층적 시공간 부호화 기반의 MIMO-FTN 기법과, W-ZF을 적용한 MIMO-FTN 기법, SISO-FTN 기법에서 FTN의 간섭량에 따른 성능과 전송률을 비교 하였다. 그 결과 W-ZF 기법을 적용한 MIMO-FTN 기법이 다른 두 기법보다 전송률에서 2배 더 좋은 것을 확인할 수 있다.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제31권1A호
• /
• pp.38-47
• /
• 2006

본 논문에서는 주파수 영역에서의 간단한 zero-forcing 기법을 이용한 속도 적응형 채널 추정 기법을 제안한다. 제안된 기법은 최적의 채널 추정 기법인 Wiener 필터의 주파수 응답을 구형(rectangular)으로 근사화하여 유도된다. 채널 추정 과정은 수신 신호에서 최대 도플러 주파수보다 큰 주파수 성분들을 제거함으로써 수행된다. 제안된 기법은 채널 계수와 이동체 속도에 대한 동시 추정 기법으로 확장 가능하며, 하나의 FFT 구조를 사용하여 효과적으로 구현 가능하다. 실험 결과를 통해 제안된 채널 추정 기법은 기존의 속도 적응형 채널 추정 기법들보다 넓은 속도 범위에서 낮은 채널 추정 MSE 성능을 보여주며, 확장된 동시 추정 기법은 다양한 채널 환경에서 안정된 추정 성능을 보인다. 마지막으로 제안된 기법에 대한 MSE 성능이 수식적으로 유도된다.

• Journal of Communications and Networks
• /
• 제15권4호
• /
• pp.362-369
• /
• 2013

The optimal number of users achieving the maximum sum throughput is analyzed in zero-forcing (ZF) based multiuser multiple-input multiple-output (MIMO) systems with a large number of base station (BS) antennas. By utilizing deterministic ergodic sum rates for the ZF-beam forming (ZF-BF) and ZF-receiver (ZF-R) with a large number of BS antennas [1], [2], we can obtain the ergodic sum throughputs for the ZF-BF and ZF-R for the uplink and downlink frame structures, respectively. Then, we can also formulate and solve the optimization problems maximizing the ergodic sum throughputs with respect to the number of users. This paper shows that the approximate downlink sum throughput for the ZF-BF is a concave function and the approximate uplink sum throughput for the ZF-R is also a concave function in a feasible range with respect to the number of users. The simulation results verify the analyses and show that the derived numbers of users provide the maximum sum throughputs for the ZF-BF as well as ZF-R in multiuser MIMO systems with a large number of BS antennas.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제32권7A호
• /
• pp.724-729
• /
• 2007

가산성 주기정상성 잡음이 있을 때 zero forcing (ZF) 기반에서의 송수신단 동시 최적화를 고려한다. 주기정상성 잡음의 주기는 심볼 전송율의 역수라고 가정하고 자기 상관함수는 양의 정부호로 가정한다. 전송되는 데이터 수열은 광의의정상성(WSS: wide-sense stationary)을 가지는 유색 확률과정으로 모델링 하고 채널은 주파수 선택적 충격 응답을 가지는 선형 시불변 시스템으로 모델링 한다. ZF와 송신 전력 제약 아래 평균제곱오차 (MSE: mean square error)를 최소화하는 최적 송수신 파형을 유도하고 모의 실험 결과를 통해 수신파형만 최적화 한 경우와 가산성 주기정상성 잡음을 정상성 잡음으로 간주한 경우 보다 성능이 더 좋아짐을 보인다.

• 대한전자공학회논문지TC
• /
• 제45권10호
• /
• pp.1-9
• /
• 2008

본 논문에서는 반직교 기반 사용자 선정과 제로 포싱(zero-forcing) 빔 형성에 기반한 간단하면서도 효율적인 세 셀 단위 셀 협력 전송 방법을 제안한다. 육각 셀룰라 시스템 모델에서 각 셀마다 두 그룹의 사용자를 갖는 와이너 (Wyner) 채널 모델에 대해서, 제안한 제로-포싱 협력 전송 방식의 합 전송율의 상계치는 송신 안테나 수와 사용자수의 이중 로거리듬(logarithm)에 비례함을 보인다. 모의 실험 결과는 제안된 협력 전송 방식의 효율성을 확증하며, 사용자 수에 따른 합 전송율은 상계치와 거의 같음을 확인할 수 있다.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제34권8A호
• /
• pp.592-599
• /
• 2009

본 논문에서는, zero-forcing 수신기를 적용한 다중사용자 다중 입출력 시스템의 하향링크 채널을 고려한다. 공간분할다중접속 방식은 다중사용자 다이버시티 이득을 얻기 위하여 기지국의 송신안테나에 서로 다른 사용자를 할당하며, 그에 반하여 공간분할다중화 방식은 한 명의 사용자가 모든 안테나를 점유한다. 본 논문에서는 앞서 언급한 두 방식의 성능을 평가하기 위하여 두 시스템이 갖는 최대 성능에 대한 수학적인 분석을 수행한다. 이를 위하여 우리는 먼저 채널 용량에 대한 정확한 수식을 유도하고, 또한 채널 용량의 상한을 근사적으로 유도하여 더욱 간단한 형태의 수식을 제공한다 마지막으로 시뮬레이션 결과를 통해 유도된 수식의 정확성을 검증하고 공간분할다중화 방식의 성능을 최적의 기법과 비교한다.

• 대한전자공학회논문지TC
• /
• 제45권12호
• /
• pp.34-41
• /
• 2008

본 논문에서는 신호 대 잡음 비의 관점에서 Zero-Forcing 기반의 BLAST(Bell Labs Layered Space-Time) 구조의 채널 capacity를 점근적으로 분석하고자 한다. MIMO 채널 capacity에 관한 새로운 관계를 소개하고, ZF에 기반한 간섭 무효화를 수행할 때 DBLAST(Diagonal BLAST)에 의해 MIMO 채널의 하한값에 이름을 증명한다. 채널 capacity의 확률 밀도 함수의 정확한 최종식을 분석하고, 각 계층의 채널 capacity의 점근적 현상에 기반한 점근적 ergodic capacity의 최종식을 BLAST에서 유도한다. 본 논문에서 다뤄진 분석에 의해 MIMO 채널의 capacity 현상에 대한 통찰할 수 있다. 모의 실험의 결과를 통해서, 본 논문에서 다뤄진 광범위한 안테나 배열 사이즈에 대한 분석의 타당성과 정확성을 보여주고자 한다.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제38A권4호
• /
• pp.350-359
• /
• 2013

본 논문에서는 협력 빔형성(Coordinated Multi-Point Coordinated Beamforming : CoMP CB) 시나리오에서 인접한 사용자들 때문에 발생되는 간섭(Inter User Interference : IUI)을 제거하기 위해 사용된 Block Diagonal Geometric Mean Decomposition(BD-GMD)기반의 IUI 제거 알고리즘을 Successive Signal to Leakage plus Noise Ratio(SSLNR) 환경에서의 ZF(Zero-Forcing)에 적용하여 누출 전력을 제거한다. 또 IUI 제거 알고리즘을 사용했을 시 문제가 되는 원하는 신호 전력(Desired signal power)의 크기를 크게 보장할 수 없다는 점을 보완하기 위해 적절한 채널 열 순열(Channel ordering)을 수행하여 원하는 신호의 전력을 높인다. IUI 제거 알고리즘 사용과 적절한 채널 열 순열을 통해 기존의 SSLNR-Zero-Forcing Tomlinson Harashima precoding(ZF-THP) 기법보다 더 나은 비트오류확률(Bit Error Rate : BER)성능을 낼 수 있다.

• Journal of information and communication convergence engineering
• /
• 제9권6호
• /
• pp.652-656
• /
• 2011

In this paper, a transmitter-based multipath processing and inter-channel interference (ICI) cancellation scheme for a ultra-wideband (UWB) spatial multiplexing (SM) multiple input multiple output (MIMO) system is presented. It consists of taps delayed lines and zero-forcing (ZF) filters in the transmitter and correlators in the receiver. For a UWB SM MIMO system with N transmit antennas, M receive antennas, and Q resolvable multipath components, the BER performance of a linear transmit ZF scheme is analyzed in a log-normal fading channel and also compared with that of a receiver-based ICI rejection approach. It is found that when M ${\leq}$ N, the transmit ZF processing approach outperforms the ZF receiver while making the mobile units low-cost and low-power.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제31권10A호
• /
• pp.976-981
• /
• 2006

다중 안테나(MIMO) 시스템은 무선 통신에서 높은 전송용량을 제공하지만 사용하는 안테나의 숫자가 증가할수록 수신단의 복호 과정에서 높은 연산량이 요구된다. 높은 연산량은 고속 통신 시스템의 구현을 어렵게 만드는 요인이다. 본 논문에서는 MIMO 시스템의 복호 기법으로 널리 알려진 ZF(Zero-Forcing) 방법과 SD(Sphere decoding) 방법을 결합하는 알고리즘을 제안한다. 본 논문에서 제안하는 알고리즘을 통해 수신단의 복호 과정에서 필요한 연산량을 크게 줄이는 동시에 비트 에러 율(BER) 성능은 SD와 비슷한 결과를 얻을 수 있다