• 한국통신학회논문지
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• 제36권5C호
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• pp.317-325
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• 2011

OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 시스템에서 2-D MMSE (2-Dimensional Minimum Mean Square Error) 채널 추정 기법은 주파수/시간 선택적 특성을 가지는 채널에서 우수한 성능을 나타내는 것으로 알려져 있다. 하지만 2-D MMSE 채널 추정 방식은 주파수 축 뿐만 아니라 시간 축 까지 고려하기 때문에 행렬 크기가 커지고, 이로 인해 복잡도가 크게 증가한다는 문제점이 있다. 따라서 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 l-D MMSE 채널 추정 구조를 기반으로 가중치 합을 이용하여 기존의 2-D MMSE 채널 추정 방식보다 낮은 복잡도를 갖는 방식을 제안한다. 뿐만 아니라 2-D MMSE 채널 추정을 적용하기 위해 필요한 파라미터인 RMS 지연 확산과 도플러 주파수를 추정하는 기법을 고려한다. 성능 검증 결과 제안하는 방식은 기존의 2-D MMSE 방식에 비해서 복잡도를 크게 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 2-D MMSE 채널 추정 방법과 유사한 성능을 나타내는 것을 확인하였다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제16권4호
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• pp.447-457
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• 2014

In this paper, we investigate the frequency domain channel estimation for multiple-input multiple-output (MIMO) single-carrier frequency-division multiple-access (SC-FDMA) systems. In MIMO SC-FDMA, code-division multiplexed (CDM) pilots such as cyclic-shifted Zadoff-Chu sequences have been adopted for channel estimation. However, most frequency domain channel estimation schemes were developed based on frequency-division multiplexing of pilots. We first develop a channel estimation error model by using CDM pilots, and then analyze the mean-square error (MSE) of various minimum MSE (MMSE) frequency domain channel estimation techniques. We show that the cascaded one-dimensional robust MMSE (C1D-RMMSE) technique is complexity-efficient, but it suffers from performance degradation due to the channel correlation mismatch when compared to the two-dimensional MMSE (2D-MMSE) technique. To improve the performance of C1D-RMMSE, we design a robust iterative channel estimation (RITCE) with a frequency replacement (FR) algorithm. After deriving the MSE of iterative channel estimation, we optimize the FR algorithm in terms of the MSE. Then, a low-complexity adaptation method is proposed for practical MIMO SC-FDMA systems, wherein FR is performed according to the reliability of the data estimates. Simulation results show that the proposed RITCE technique effectively improves the performance of C1D-RMMSE, thus providing a better performance-complexity tradeoff than 2D-MMSE.

• 전자공학회논문지
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• 제52권12호
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• pp.22-31
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• 2015

최근, 3GPP (3rd Generation Partnership Project) 에서는 폭발적으로 증가하고 있는 모바일 데이터 트래픽을 수용하기 위하여 기기 간 직접(Device-to-Device, D2D) 통신을 개발하고 이에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. D2D 통신을 위해 이용되는 링크를 사이드링크라 하며, 사이드링크는 낮은 PAPR (Peak to Average Power Ratio)을 위해 SC-FDMA (Single Carrier-Frequency Division Multiple Access)를 기반으로 한다. 또한, DMRS (DeModulation Reference Signal)를 사용함으로써 MIMO (Multiple Input Multiple Output) 전송이 가능하게 한다. 본 논문에서는 D2D 통신에서 사이드링크를 위한 DFT 기반 채널 추정 기법을 제안한다. 제안 기법은 빠른 속도로 움직이는 사용자의 채널 추정이 가능하도록 2-D MMSE (2-Dimensional Minimum Mean Square Error) 보간 기법을 사용한다. 시스템 레벨 시뮬레이션은 3GPP LTE-Advanced 시스템의 20MHz 대역을 기반으로 이루어 졌으며, 시뮬레이션 결과 제안한 채널 추정 기법을 통해 기존 기법보다 SINR(Signal-to-Interference-plus-Noise Ratio), 전송률 및 스펙트럼 효율 측면에서 성능 향상을 가져다주는 것을 확인하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제33권3A호
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• pp.256-268
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• 2008

본 논문에서는 다중 경로 레이리 페이딩 시변 채널 환경의 Multiple Input Multiple Output-Orthogonal Frequency Division Multiplexing (MIMO-OFDM) 시스템에서 효율적으로 채널 변화를 추적할 수 있는 채널 추적방식을 제안하였다. 제안된 방식은 시변 채널에 대응할 수 있도록 블라인드 채널 예측기를 설계하였다. 또한 주파수 영역 채널 추정이 Minimum Mean Square Error (MMSE) 시간영역 채널 추정과 결합되어 있으며 이 방식은 매 OFDM 심벌마다 역행렬을 계산할 필요가 없다는 장점이 있다. 컴퓨터 시뮬레이션 결과 제안된 방식은 기존의 Li방식[4] 보다 성능이 우수함을 보였다. 도플러 주파수 100Hz 및 10-4 BER에서 Eb/No이득이 약 2.5 dB 정도 되었다. 도플러 주파수가 200Hz일 때 그 성능의 차이는 더욱 커졌다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제23권2호
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• pp.235-243
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• 2012

본 논문에서는 주파수 선택적 채널 환경의 OFDM 시스템에서 파일럿 심볼을 이용한 채널 추정 기법인 pilot Symbol Assisted Modulation(PSAM) 채널 추정 성능을 개선하는 방법을 제안한다. OFDM시스템에서는 채널 추정에 쓰이는 파일럿의 밀도가 적을수록 시스템의 유효 데이터량과 전력 효율이 증가되는 장점이 있다. 이를 위해 송신단에서는 채널 추정에 사용되는 파일럿의 수를 적게 사용하는 것이 좋다. 본 논문에서의 수신단에서는 인접한 파일럿 중간에 위치한 채널값이 먼저 추정된 후, 기존의 파일럿 값과 추정된 중간값을 사용하여 나머지 채널값을 추정한다. 그 후 채널의 최대 응답 길이를 고려하여 설계된 보호 구간의 길이를 이용하여 추정된 채널값의 오차를 줄여준다. 제안된 채널 추정 기법의 평균 제곱 오차(MSE) 성능은 기존의 PSAM 채널 추정 방법에 비해 신호대 잡음비 면에서 약 2 dB 정도의 개선 효과를 보여주었다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제5권3호
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• pp.187-196
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• 2003

We consider the use of error control coding in direct sequence-code-division multiple access (OS-COMA) systems that employ multiuser detection (MUO) and space diversity. The relative performance gain between Reed-Solomon (RS) code and convolutional code (CC) is well known in [1] for the single user, additive white Gaussian noise (AWGN) channel. In this case, RS codes outperform CC's at high signal-to-noise ratios. We find that this is not the case for the multiuser interference channel mentioned above. For useful error rates, we find that soft-decision CC's to be uniformly better than RS codes when used with DS-COMA modulation in multiuser space-time channels. In our development, we use the Gaussian approximation on the interference to determine performance error bounds for systems with low number of users. Then, we check their accuracy in error rate estimation via system's simulation. These performance bounds will in turn allow us to consider a large number of users where we can estimate the gain in user-capacity due to channel coding. Lastly, the use of turbo codes is considered where it is shown that they offer a coding gain of 2.5 dB relative to soft-decision CC.