• 한국통신학회논문지
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• 제27권6B호
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• pp.579-585
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• 2002

적응형 송신 빔 성형 방식에서 순방향 채널 정보의 전달은 시스템 성능을 결정하는 중요한 요소이다. 다양한 귀환 채널 정보의 오류에 따른 시스템의 성능 연구는 귀환 채널 설계 및 귀환 정보의 정확한 전달을 위한 전송 기술 연구를 위해 요구된다. 이 논문에서는 이동국의 수신 신호 대 간섭과 잡음비 (SINR)를 최대화하는 적응형 빔성형 방식을 적용한 CDMA 시스템을 구성하구 송신 안테나 수 및 귀환 지연에 따른 시스템 성능을 연구한다. 특히 채널의 공간 상관 및 시간 상관 특성에 따라 귀환 지연이 여러 개의 송신 안테나를 갖는 적응형 송신 빔 성형시스템의 성능에 미치는 영향을 주파수 비선택적 페이딩 채널 및 다중경로 페이딩 채널에서 모의 실험을 통해 연구한다. 모의 실험 결과는 시스템 성능이 각 안테나 신호가 겪는 페이딩 채널의 통계적 특성이 공간적으로 서로 독립적일 때 안테나 수가 증가할수록 귀환 지연에 더욱 크게 영향을 받는 것을 보여준다. 각 안테나 신호가 겪는 페이딩 채널의 공간 상관 특성이 매우 높을 경우, 다중 경로 페이딩 환경에서는 귀환 지연에 의한 성능 저하는 약 0.1dB 이하로 매우 적음을 보여준다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제39권3호
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• pp.280-285
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• 2015

대용량 다중 송신 다중 수신 안테나 환경에서 정합 필터 송신기는 다중 사용자 하향 링크 전송 용량(capacity)을 달성하는 방법으로 알려져 있다. 그러나 기지국이 유한 개수의 대용량 안테나를 장착한 경우 정합 필터는 다중 사용자 하향링크 전송 용량을 제공할 수 없다. 본 논문에서는 유한 대용량 안테나를 갖춘 기지국이 낮은 신호 대 잡음비의 다수의 셀 경계 영역 사용자를 지원할 경우, 효율적 연산 복잡도로 전송 용량을 최대화하는 두 단계 선형 송수신기 설계 방법을 제안한다. 정합 필터로 구성된 첫째 단계 프리코더는 유효 채널 dimension 을 줄이면서 동시에 빔포밍 이득을 통해 수신 신호 대 잡음 비를 개선한다. 그리고 평균 자승 오류율 최소화 기법을 통해 전송 용량을 최대화하는 둘째 단계 선형 송수신기를 구한다. 시뮬레이션과 분석을 통해 전송 용량과 연산 복잡도 면에서 제안하는 방법이 우수함을 보인다.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제6권2호
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• pp.20-25
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• 2011

저자는 참고문헌 [2]에서 복수의 송신안테나를 이용한 두 가지 Pre-Rake 송신다이버시티 방법 (system 1과 system 2)을 제안하였고 이론적인 해석과 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 제안 시스템의 성능을 분석하였다. 그러나, 참고문헌 [2]에서는 전체 안테나를 이용하여 송신하는 system 2 에 대하여 다중사용자 환경을 고려한 성능 평가가 이루어지지 않았다. 따라서 본 논문에서는 다중사용자 환경에 대하여 system 2의 성능을 이론적으로 해석하고 한 개의 안테나를 선택하여 송신하는 system 1의 성능과 비교한다. 두 시스템의 성능평가 결과를 통해 사용자 수가 적을 때는 system 1이 좋은 성능을 보이며 사용자 수가 많아질수록 system 2가 system 1보다 좋은 성능을 나타내는 사실을 밝힌다. 이로써 사용자 수에 따라 Pre-Rake 송신다이버시티 타입을 기지국에서 선택하여 전송하는 것이 최상의 시스템 성능을 얻기 위해 필요함을 제시한다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제19권2호
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• pp.301-307
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• 2015

본 논문에서는 공간적 상관관계를 갖는 MIMO(multiple-input multiple-output) 채널을 가정하여 도청자가 존재하는 환경인 와이어탭(wiretap) 채널을 고려한다. 이 때, 각 노드에서 안테나의 교차 편파를 가정하여 1-비트 피드백을 이용하는 직교 시공간 블록 코드(OSTBC: orthogonal space-time block code)의 물리계층 보안 성능을 분석한다. 본 논문에서는 1-비트 피드백을 이용하여 OSTBC(O-OSTBC: one-bit feedback-based OSTBC) 전송을 위한 송신안테나 그룹을 선택하는 방법을 제시하고, 다양한 송신안테나 그룹핑 방법들에 대하여 보안 불통 확률(secrecy outage probability)을 비교한다. 특히, 높은 공간적 상관관계를 갖는 MIMO 채널에서 O-OSTBC와 기존의 OSTBC와의 보안 불통 확률의 성능을 비교하여 효율적인 송신안테나 그룹핑 방법을 제안한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제32권1A호
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• pp.51-56
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• 2007

대각 행렬(unitary matrix)을 이용하여 다중 안테나와 같은 효과를 내기 위한 방법을 USTM (unitary space-time modulation)이라 부르고, 대각행렬 변조(UMM)시에 coherent bandwidth 만큼의 간격(splitting)을 적용한 한 개의 안테나 OFDM시스템(UMM-S/OFDM)을 모델로 삼아 주파수 diversity를 확보하였다. 다중 경로 Rayleigh 페이딩 채널 환경에서 시뮬레이션을 통하여 2개의 송신안테나를 갖는 USTM/OFDM과 한 개의 안테나를 갖는UMM-S/OFDM 시스템의 다중레벨 변조방식을 비교하고, 종래의 다중 OFDM 성능과 UMM-S/OFDM 시스템의 Hz당 부호율 변화에 따른 성능을 비교하였다. 또한, 전송율 변화에 따른 다중 STBC/OFDM과 다중UMM-S/OFDM 시스템의 SNR과 관계를 분석하였으며, SNR을 개선하기 위하여 다중레벨을 적용한 N-ary PSK와 다중레벨 M-ary QAM을 갖는 UMM-S/OFDM 시스템에 대한 성능을 분석하였다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제47권5호
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• pp.18-24
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• 2010

본 논문에서는 MIMO-OFDM 시스템에서 이중계층 (dual layer) 빕포밍 (beamforming) 기법을 제안한다. 이중계층 빔포밍 기법은 두 개 이상의 송신 및 수신 안테나를 이용하는 공간 다중화 (spatial multiplexing)에서 두 개의 스트림 (stream)을 이용하여 전송 용량을 증대시키는 기술이며, 빔포밍은 어레이 안테나에서 수신 신호의 방향을 추정하여 수신 및 송신에서 어레이 이득을 얻는 기술이다. 제안되는 기법은 MIMO-OFDM 구조에서 공간 다중화 기술을 적용해 높은 채널용량이득을 얻고, 동시에 어레이 안테나를 이용한 이득을 얻을 수 있으므로 기존에 OFDM 시스템에 공간다중화만 적용하거나, 어레이 안테나만 적용한 것에 비해, 시스템 성능을 획기적으로 높일 수가 있다.

• 한국통신학회논문지
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• 제41권4호
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• pp.424-432
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• 2016

세계 주요 국가에서는 차세대 지상파 방송을 위해서 한정된 주파수 자원으로 전송량을 크게 높일 수 있는 MIMO(multiple-input multiple-output) 기술을 적용한 MIMO-OFDM 기반 지상파 방송 시스템의 개발 및 표준화를 활발하게 진행하고 있다. 특히, 공간상으로 떨어져 있는 송신 안테나를 사용하는 분산 다중 안테나 시스템에서는 각 안테나에서 전송한 신호가 수신 안테나로 다른 시간에 도착할 수 있고, 이와 같은 환경을 고려한 프레임 동기화 연구는 아직 활발하게 진행되지 않았다. 따라서, 본 논문에서는 두 개의 분산 송신 안테나로부터 전송되는 신호가 수신 안테나로 시간 간격을 두고 도착할 때 각 신호의 도착 시간을 탐지하기 위해 널 심볼을 삽입하는 방법을 제안한다. 프리앰블 이전에 널 심볼을 삽입하게 되면 두 송신 안테나에서 전송하는 신호를 수신기에서 구별해낼 수 있기 때문에 각 프레임의 시작 지점을 찾을 수 있다. 500 샘플 이하의 수신 차이가 날 때는 기존의 방법보다 우수한 성능을 보이는 것을 모의실험을 통해 확인하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제30권6C호
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• pp.560-569
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• 2005

본 논문은 순차적인 간섭제거와 전송 안테나 별 전송률을 제어하는 공간 다중화 전송 MIMO 시스템에서 채널환경에 따라 전송에 사용되는 안테나를 선택하고 데이터 율을 조절하는 알고리즘을 제안한다. 수신기에서 전송에 사용될 송신 안테나 및 전송률을 결정하고, 이는 각 송신 안테나 별 전송률에 대한 피드백 채널을 통해 송신기로 전송된다. 본 연구에서는 각 단계에서 최소의 SINR을 가지는 안테나를 제거해가는 연속적인 단계들로 이루어진 직렬 결정 방식을 제안한다. 또한, 각 연속적인 심볼 추정 단계에서 가장 낮은 신호 대 간섭 비를 갖는 심볼을 먼저 추정하는 "reverse detection ordering"이 각 안테나에 할당되는 용량 차이를 증가시킴으로서 안테나 선택에 의한 이득을 증가시킴을 보인다. 시뮬레이션 결과는 제안된 "reverse detection ordering"을 기반으로 하는 직렬 결정 방식이 낮은 복잡도을 가지면서 heuristic 방식과 비슷한 용량을 제공함을 보여준다.

• 한국통신학회논문지
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• 제28권3A호
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• pp.111-118
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• 2003

적응형 송신 빔 성형 시스템에서 순방향 링크의 채널 특성을 기지국에 정확히 전달하는 것은 시스템 성능을 결정하는 중요한 요소이다. FDD 방식 시스템의 경우 순방향 채널의 정보는 일반적으로 귀환 채널을 통해 전달되며 송신 안테나 수에 비례하여 증가하게 된다. 이 논문에서는 N개의 송신안테나를 갖는 빔 성형 시스템이 2N개의 송신 안테나 시스템으로 확장되는 반면, 귀환 채널은 귀환 전송 비트율의 제한으로 인해 기존의 N-안테나 시스템의 귀환 채널이 그대로 유지된다. 제한된 귀환 채널 정보의 사용 효율을 높여 시스템의 성능을 향상시키기 위해 적응형 송신 빔 성형 방식과 안테나 선택 다이버시티 방식을 결합한 순방향 링크 CDMA 시스템을 제안하고 모의 실험을 통해 성능을 연구한다. 제한된 귀환 채널 비트를 갖는 시스템에서, 송신 안테나 수와 안테나 선택 방식에 따른 시스템 성능을 주파수 비선택적 페이딩 채널 및 다중 경로 페이딩 채널에서 모의 실험을 통해 정량화 한다. 모의 실험 결과는 송신 안테나 선택 방식을 적용함으로써 각 안테나당 할당되는 정보 비트 수를 증가시켜 양자화로 인한 오류를 줄이고, 선택 다이버시티 이득을 얻음으로써 전체 시스템 성능이 개선됨을 보인다.

• 한국통신학회논문지
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• 제32권9A호
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• pp.871-877
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• 2007

본 논문은 다중 송신 안테나를 사용하는 직교 주파수 분할 다중 반송파(OFDM: orthogonal frequency division multiplexing) 시스템에서 윈도윙 기법을 이용하여 송신 다이버시티 효과를 얻는 새로운 기법을 제안한다. 제안된 기법은 윈도우 함수의 형태에 따라 송신 다이버시티 효과가 달라지며 송신 다이버시티를 최대화하기 위한 윈도우 함수의 조건을 제시한다. 제안된 기법은 윈도우 함수의 형태에 따라 순환 지연 다이버시티 (CDD: cyclic delay diversity) 기법, 직교 송신 다이버시티(OTD: orthogonal transmit diversity) 기법, 주파수 스위치 송신 다이버시티(FSTD: frequency switched transmit diversity) 기법을 일반화한 기법으로 해석될 수 있다.