Performance Analysis of ML Detection in MIMO Systems with Co-Channel Interference

Kuchi, Kiran; Ayyar, Arun

doi:10.1109/lcomm.2011.060811.102466

Cited by 15 publications

(6 citation statements)

References 7 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…But there is a small gap between the results for P i . This is because the calculation of P i according to (9) involves a lot of very small valued integrations, which makes the result slightly smaller due to limited calculation accuracy in the simulation. The statistics of the number of users in a small cell of interest C k are presented in Fig.…”

Section: Simulation Resultsmentioning

confidence: 99%

“…Proposition 2. The average probability that UE i will come into the cell of interest is given by (9), as shown on the top of next page.…”

Section: B Average Incoming Probabilitymentioning

confidence: 99%

“…Based on this observation, an interference canceling block modulation scheme was proposed in [7], in which interference can be canceled successively since the covariance matrix of the interference is designed to be rank deficient at each receiver. In [8,9], joint detection algorithms and maximum-likelihood based local detections were proposed. In the MAC layer or above, related issues include: 1) frequency reuse techniques such as fractional frequency reuse [10] or soft frequency reuse [11] and optimum combining [12], 2) load balancing and power control schemes such as range extension technique in 3GPP LTE Rel-10 systems, user association schemes in [14,15], and the proportional optimal power control in [16], and 3) fundamental research on interference modeling [17][18][19] that will facilitate interference management.…”

mentioning

confidence: 99%

See 2 more Smart Citations

Mobility-Aware Uplink Interference Model for 5G Heterogeneous Networks

Dong

Chen

Fan

et al. 2016

IEEE Trans. Wireless Commun.

View full text Add to dashboard Cite

To meet the surging demand for throughput, 5G cellular networks need to be more heterogeneous and much denser, by deploying more and more small cells. In particular, the number of users in each small cell can change dramatically due to users' mobility, resulting in random and time varying uplink interference. This paper considers the uplink interference in a 5G heterogeneous network which is jointly covered by one macro cell and several small cells. Based on the L\'{e}vy flight moving model, a mobility-aware interference model is proposed to characterize the uplink interference from macro cell users to small cell users. In this model, the total uplink interference is characterized by its moment generating function, for both closed subscriber group (CSG) and open subscriber group (CSG) femto cells. In addition, the proposed interference model is a function of basic step length, which is a key velocity parameter of L\'{e}vy flights. It is shown by both theoretical analysis and simulation results that the proposed interference model provides a flexible way of evaluating the system performance in terms of success probability and average rate.Comment: 14 pages,12 figure

show abstract

Section: Simulation Resultsmentioning

confidence: 99%

“…Proposition 2. The average probability that UE i will come into the cell of interest is given by (9), as shown on the top of next page.…”

Section: B Average Incoming Probabilitymentioning

confidence: 99%

mentioning

confidence: 99%

See 1 more Smart Citation

Mobility-Aware Uplink Interference Model for 5G Heterogeneous Networks

Dong

Chen

Fan

et al. 2016

IEEE Trans. Wireless Commun.

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…even vanish the self interference terms at the matched filter output, thus relaxing the decoder complexity and rendering the performance analysis more straightforward. However, for more arbitrary multiple-antenna transmission strategies, the conventional tractable analytical tools give way to more intuitive approaches, such as [8] on space-time coding and [9] on general MIMO systems.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

A theoretical limit for the ML performance of MIMO systems based on lattices

Pappi

Kapinas

Karagiannidis

2013

2013 IEEE International Conference on Communications (ICC)

View full text Add to dashboard Cite

We employ the theory of multidimensional lattice constellations in order to evaluate the maximum-likelihood (ML) performance of a general multiple-input multiple-output MIMO system. We show that the lattice representation of the equivalent system model enables a mapping of the received signal set to a single point in a multidimensional constellation, with the generator matrix being equal to the equivalent channel matrix. With the aid of this geometrical interpretation, we derive a performance limit for a general MIMO system in terms of the symbol error probability, which can be written in closed form for various designs. Application of the proposed analysis to popular MIMO schemes reveals the tractability of the approach and validates that designs exploiting the available degrees of freedom in a better way approach the proposed performance limit.

show abstract

“…Σε όλες τις περιπτώσεις, η ορθογωνικότητα του κώδικα και η γνώση της κατάστασης του καναλιού στην πλευρά του πομπού μειώνουν ή εξαφανίζουν τους όρους της αυτο-παρεμβολής στην έξοδο του προσαρμοσμένου φίλτρου, μειώνοντας την πολυπλοκότητα του αποκωδικοποιητή και κάνοντας ευκολότερη την ανάλυση της επίδοσης. Ωστόσο, όσον αφορά πιο γενικά συστήματα ΜΙΜΟ, η έρευνα επικεντρώνεται σε πιο διαισθητικές μεθόδους, όπως στο [77] για STBC κώδικες και το [78] για γενικά συστήματα ΜΙΜΟ.…”

Section: βιβλιογραφική ΄ερευνα και συμβολή κεφαλαίουunclassified

Τεχνικές Εκπομπής Και Λήψης Σε Ασύρματα Ψηφιακά Τηλεπικοινωνιακά Συστήματα Με Χρήση Δικτυωμάτων

Παππή¹

View full text Add to dashboard Cite

Στη διατριβή αυτή εξετάζεται η εφαρμογή των δικτυωμάτων στα ψηφιακά τηλεπικοινωνιακά συστήματα. Η διατριβή αποτελείται από δύο βασικές ενότητες. Στην πρώτη ενότητα, εξετάζεται η εφαρμογή των δικτυωμάτων στις ψηφιακές διαμορφώσεις. Αρχικά, προτείνεται μία πρωτότυπη παραμετρική οικογένεια διαμορφώσεων, η οποία ονομάζεται θ-QAM. Στόχος της έρευνας αυτής είναι η ελαχιστοποίηση του ρυθμού σφάλματος συμβόλου ή του ρυθμού σφάλματος ψηφίου, σε κανάλια λευκού Γκαουσιανού προσθετικού θορύβου ή κανάλια διαλείψεων και για κόμβους που διαθέτουν μία κεραία, μέσω της βελτιστοποίησης της παραμέτρου θ. Στη συνέχεια εξετάζεται η επίδοση πολυδιάστατων αστερισμών δικτυώματος, οι οποίοι χρησιμοποιούνται σε συστήματα διαφορισμού στο χώρο σημάτων, ο οποίος καταπολεμά στις διαλείψεις σε συστήματα στα οποία οι κόμβοι διαθέτουν μία μόνο κεραία, ενώ χρησιμοποιεί περιστραμμένους πολυδιάστατους αστερισμούς που προέρχονται από το ακέραιο δικτύωμα. Για την αξιολόγηση της επίδοσης των παραπάνω αστερισμών χρησιμοποιούνται εργαλεία από τη γεωμετρία πολυδιάστατων παραλληλοτόπων. Με τα εργαλεία αυτά εξάγεται μία ακριβής αναλυτική έκφραση για την πιθανότητα σφάλματος των αστερισμών αυτών, με βάση την οποία προτείνονται ένα άνω και ένα κάτω φράγμα για την πιθανότητα σφάλματος συμβόλου, τα οποία δίνονται σε κλειστή μορφή τόσο για κανάλια λευκού προσθετικού θορύβου όσο και για κανάλια διαλείψεων. Η μεθοδολογία αυτή στη συνέχεια εφαρμόζεται στην εξέταση της επίδοσης συστημάτων πολλαπλών εισόδων πολλαπλών εξόδων ΜΙΜΟ όταν εφαρμόζεται αποκωδικοποίηση μέγιστης πιθανοφάνειας. Εξάγεται ένα θεωρητικό όριο της πιθανότητας σφάλματος συμβόλου για γενικευμένα συστήματα ΜΙΜΟ, το οποίο αντιστοιχεί στην επίδοση ενός ιδεατού συστήματος που εκμεταλλεύεται ταυτόχρονα όλους τους διαθέσιμους βαθμούς ελευθερίας του συστήματος. Το όριο αυτό αποτελεί ένδειξη για την αξιοποίηση των διαθέσιμων βαθμών ελευθερίας από διάφορα πρακτικά ΜΙΜΟ συστήματα. Στη δεύτερη ενότητα της διατριβής, εξετάζονται οι πρακτικές προκλήσεις της εφαρμογής του πρωτοκόλλου Υπολογισμού-και-Επανεκπομπής (C&F), μιας τεχνικής αξιοποίησης των παρεμβολών σε περιβάλλον πολλών χρηστών με κοινό δέκτη. Το σύστημα χρησιμοποιεί πολλαπλούς αναμεταδότες, συνδεδεμένους με έναν κεντρικό αποκωδικοποιητή, και πολλαπλούς χρήστες οι οποίοι χρησιμοποιούν κώδικες εμφωλευμένων δικτυωμάτων. Ωστόσο, καθώς το πρωτόκολλο C&F προτάθηκε πολύ πρόσφατα, η πρακτική του εφαρμογή παρουσιάζει πολλές προκλήσεις. Αρχικά, μελετάται η επίδοση ενός δικτύου C&F και συγκεκριμένα ο επιτεύξιμος ρυθμός δεδομένων και η πιθανότητα διακοπής, όταν η εκτίμηση του καναλιού που είναι διαθέσιμη στους αναμεταδότες περιλαμβάνει σφάλματα. Αυτή η μελέτη επιτρέπει τη στοχευμένη σχεδίαση κατάλληλων διαδικασιών εκτίμησης καναλιού, με στόχο τον περιορισμό των επιπτώσεων των σφαλμάτων στην επίδοση των δικτύων αυτών. Επιπλέον, το πρωτόκολλο C&F απαιτεί την εφαρμογή κωδικοποίησης δικτύου φυσικού επιπέδου (PNC) στους αναμεταδότες, η οποία προϋποθέτει βελτιστοποίηση με στόχο τη μεγιστοποίηση του επιτεύξιμου ρυθμού μετάδοσης. Αυτή η βελτιστοποίηση δεν έχει αναλυτική λύση, ενώ δεν είναι ανεξάρτητη από την επιλογή των αναμεταδοτών, σε περίπτωση που ο αριθμός τους είναι μεγαλύτερος από τον απαιτούμενο. Σε αυτή τη διατριβή, εξετάζεται το πρόβλημα της κοινής βελτιστοποίησης της κωδικοποίησης PNC και της επιλογής αναμεταδοτών, με έμφαση στα δίκτυα που επιτρέπουν μη-συμμετρικούς ρυθμούς μετάδοσης στους χρήστες. Για την επίτευξη αυτού του στόχου, χρησιμοποιούνται εργαλεία της θεωρίας παιγνίων, ενώ το πρόβλημα αντιστοιχίζεται σε ένα παίγνιο συνεργατικών ομάδων, στο οποίο παίκτες είναι οι αναμεταδότες και ο κεντρικός αποκωδικοποιητής. Τέλος, σε αυτή την ενότητα της διατριβής προτείνεται και μία μέθοδος κωδικοποίησης PNC χαμηλής πολυπλοκότητας, για εφαρμογή σε κανάλια TWRC τα οποία εφαρμόζουν το πρωτόκολλο C&F στον αναμεταδότη. Η μέθοδος αυτή βασίζεται στην κατασκευή πινάκων αναζήτησης πριν την έναρξη της επικοινωνίας. Έτσι, η επιλογή των διανυσμάτων κωδικοποίησης κατά τη διάρκεια της επικοινωνίας περιορίζεται σε απλή αναζήτηση στους πίνακες, προσφέροντας μία λύση πολύ χαμηλής πολυπλοκότητας για την εφαρμογή PNC.

show abstract

Performance Analysis of ML Detection in MIMO Systems with Co-Channel Interference

Cited by 15 publications

References 7 publications

Mobility-Aware Uplink Interference Model for 5G Heterogeneous Networks

Mobility-Aware Uplink Interference Model for 5G Heterogeneous Networks

A theoretical limit for the ML performance of MIMO systems based on lattices

Τεχνικές Εκπομπής Και Λήψης Σε Ασύρματα Ψηφιακά Τηλεπικοινωνιακά Συστήματα Με Χρήση Δικτυωμάτων

Contact Info

Product

Resources

About