• 한국항공우주학회지
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• 제32권5호
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• pp.58-64
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• 2004

본 논문에서는 양시등급 항공기 동력학에서 빠른 종속시스템의 극점들을 그대로 둔 채 느린 종속시스템의 극점만을 재배치함으로써 페루프의 근사치 해를 획득하는 방법이 제안되었다. 행렬대각화를 통하여 얻어지는 이러한 근사치 해는 수정된 것과 수정되지 않은 것 두 종류로 구분된다. 이들의 차이는 전자의 경우 오차가 $O({\varepsilon})$이며 후자의 경우는 오차가 $O({\varepsilon}^2)$이다. 두 가지 해는 모두 감소해이지만 충분한 견실성을 보여준다. 제안된 기법의 우수성은 항공기 종방향 운동 모델의 시뮬레이션을 통하여 확인되었다.

• 한국정보통신설비학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신설비학회 2008년도 정보통신설비 학술대회
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• pp.12-16
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• 2008

In this paper, we study precoding techniques for co-channel interference suppression in multiuser MIMO systems. DPC is optimal techniques to achieve the system capacity of multiuser MIMO downlink channels. DPC is not proper in practical wireless systems because complexity is very high. So block diagonal precoding for multiuser MIMO downlink channel is studied. The block diagonal precoding is used to suppress co-channel interference between multiuser. Block diagonal precoding method, whose complexity is reduced by modified null space operation, change multiuser MIMO channel to multiple single-user MIMO channel. We also use V-BLAST decoder in receiver. V-BLAST decoder can achieve increased system capacity in proportion to the number of users. We show improved system performance by using computer simulation.

• 한국통신학회논문지
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• 제34권12A호
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• pp.1006-1013
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• 2009

본 논문에서는 블록 대각화 기법을 사용하는 다중 사용자 MIMO (Multiple-Input Multiple-Output) 하향링크 채널 환경에서 모든 사용자의 성능을 동일하게 보장하기 위하여 데이터 스트림의 수를 할당하는 기법을 제안한다. 기존의 연구들은 전체 채널 용량의 최대화에 중점을 두고 있고, 각 사용자의 채널 환경에 따라서 채널 용량이 불균등하게 분배되어 사용자 간의 차이가 크다. 뿐만 아니라, water-filling 기법을 사용하여 전력을 제어함으로써, 채널 이득이 작은 사용자는 매우 작은 채널 용량만을 가질 수 있었다. 또한, 대부분의 연구에서는 모든 사용자에 대해 동일한 수의 데이터 스트림을 사용함으로써, 스스로 데이터 스트림의 분배에 의한 추가적인 이득을 제한했다. 본 논문에서는 사용자 채널의 크기에 따라 데이터 스트림을 분배하여 모든 사용자에게 균등한 채널 용량을 보장하는 조건에서 이를 최대화하는 기법을 제안하고 모의실험을 통하여 제안된 기법이 기존의 기법에 비해 송신전력과 채널 용량의 이득이 더 큰 것을 확인한다.

• Transactions on Control, Automation and Systems Engineering
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• 제3권4호
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• pp.242-249
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• 2001

In this paper, the open-loop state response of the two-time-scale systems by unified approach using the $\delta$-operator is presented with an example of the aircraft longitudinal dynamics. First, the $\delta$-operator system unifies both the continuous system and the discrete system simultaneously, and the $\delta$-operator approach improves the finite word-length characteristics. This saves more computing time than that of the discrete system. Second, the singular perturbation method by block diagonalization reduces the sizes and orders of the systems. This also reduces the floating-point operations (flops). The advantage of those two approaches is shown by comparing our results with the earlier ones in the illustrative example of the longitudinal motion of F-8 aircraft.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제15권3호
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• pp.1156-1173
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• 2021

In this paper, we propose a new joint precoder and postcoder design strategy to support multiple streams per user in multiuser multiple-input multiple-output (MIMO) systems. We propose two step precoding strategies using equal channel gain decomposition and block diagonalization at the transmitter. With the proposed precoder, the multiuser MIMO channel can be decomposed into multiple parallel channels with equal channel gain per user. After applying receive postcoder which is generated and sent by the transmitter, we can use ML based decoder per stream to achieve full receive diversity. Achievable sum rate bound and diversity performance of the proposed algorithm are presented with feedback signaling design and quantitative complexity analysis. Simulation results show that the proposed algorithm asymptotically approaches to the sum rate capacity of the MIMO broadcast channel while maintaining full diversity order.

• 전자공학회논문지
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• 제51권12호
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• pp.3-11
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• 2014

다중 안테나는 송신부가 채널상태정보(CSI : channel state information)를 알고 있으면 높은 채널용량을 제공할 수 있다. 프리코딩(precoding)이란 송신부 측에서 CSI를 이용하는 기술이다. 본 논문에서는 HMP (hybrid multiple-input multiple-output precoding)라 부르는 적응적인 프리코딩 방법을 제시한다. HMP 는 선형과 비선형 프리코딩을 조합한 기술이다. 기존 안테나 선정방법은 4개 이하의 안테나를 사용하나 HMP 방법은 5개 이상의 안테나를 사용한다. 채널 용량을 극대화시키기 위해 주어진 채널 중에서 반드시 선택 되어야하는 채널을 좋은 채널 (good channel)이라 하며, 나쁜 채널 (bad channel) 은 나머지 채널을 의미한다. HMP 방법에서는 좋은 채널에 비선형 프리코딩을 사용하고, 나쁜 채널에 선형 프리코딩을 사용한다. 비선형 프리코딩으로서 고려되고 있는 것은 널리 알려진 THP(Tomlinson-Harashima precoding)이다. 기존 방법인 BD(block diagonalization), antenna selection 및 THP와 제안한 HMP 방법의 성능을 비교하기 위해 이 시스템이 달성할 수 있는 throughput MSE (minimum square error)를 제시하였다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제17권3호
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• pp.241-246
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• 2015

In this paper, we consider a relaying system which employs a single relay in a wireless network with distributed sources and destinations. Here, all source, destination, and relay nodes are equipped with multiple antennas. For amplify-and-forward relay systems, we confirm the achievable sum rate through a joint multiple source precoders and a single relay filter design. To this end, we propose a new linear processing scheme in terms of maximizing the sum rate performance by applying a blockwise relaying method combined with geometric programming techniques. By allowing the global channel knowledge at the source nodes, we show that this joint design problem is formulated as a standard geometric program, which can guarantees a global optimal value under the modified sum rate criterion. Simulation results show that the proposed blockwise relaying scheme with the joint power allocation method provides substantial sum rate gain compared to the conventional schemes.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제48권8호
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• pp.15-26
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• 2011

본 논문에서 우리는 다중사용자 다중입출력 하향링크 통신 시스템을 위한 새로운 빕 형성 기법을 제시한다. 최근 block-diagonalization (BD) 알고리즘이 기지국과 각 사용자들이 다중 안테나는 가지는 다중사용자 다중입출력 하향링크를 위해 제안되고 있다. 그러나, BD 알고리즘은 유저당 제공되는 스트림의 개수가 수신기의 개수보다 작은 경우에는 효율적이지 않다. BD 방법이 수신단의 결합을 고려하지 않고 채널 행렬에 기반한 space를 활용하기 때문에, 빔 형성을 위한 자유도는 수신측에서 전부 얻지 못한다. 본 논문에서 우리는 모든 사용자간의 간섭이 0이 되는 zero forcing (ZF) 조건 하에 수신 빔 형성 벡터를 최적화 한다. 우리는 반복적인 과정에 의해 최적 수신 벡터를 찾는 효율적인 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘은 수신 결합 벡터를 위해 전방향 정보인 두 phase 값을 요구한다. 또한, 우리는 일반적인 복소 단위 행렬의 분해를 이용하여 단지 한 phase 값만 필요한 또 다른 알고리즘을 제시한다. 시뮬레이션 결과는 에러 확률 관점에서 제안된 빔 형성 기법이 기존 BD 알고리즘보다 성능이 낫고 기지국에서 자유도를 이용함으로써 다이버시티 증가를 획듬함을 보여준다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제46권4호
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• pp.95-103
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• 2009

본 논문에서는 기지국 간 협조적 전송을 통해 다중 사용자 MIMO 이동통신 시스템에서 신호 대 간섭 및 잡음비(Signal-to-Interference plus Noise Ratio; SINR)를 최대화하기 위한 송수신 빔포밍 벡터를 생성하는 방법을 제안한다. 다중 사용자 MIMO 이동통신 시스템의 성능에 영향을 주는 간섭 신호로는 기지국 간 협조적 전송을 통해 신호를 전송하는 사용자 들 간 간섭 신호 성분 및 협조적 신호 전송에 참여하지 않는 기지국으로부터의 간섭 신호 성분이 있다. 제안하는 기법은 다중 사용자 간 간섭은 블록 대각화 기법(Block Diagonalization; BD)을 활용하여 제거하고, 협조적 신호전송에 참여하지 않는 기지국으로부터의 간섭 신호는 간섭 신호의 통계적 정보를 활용한 최적 결합(Optimal Combining; OC) 기반의 수신 빔포밍 벡터 및 송신 빔포밍 벡터를 생성함으로써 완화 시킨다. 또한 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 협조적 신호 전송에 참여하지 않는 기지국 간섭 신호의 통계적 정보를 송수신단 빔포밍 벡터를 생성하는데 활용하는 제안 방식의 평균 SINR 측면에서의 성능이득을 기존의 통계적 정보를 활용하지 않거나 수신단에서만 활용하는 방식들과 비교하여 검증한다. 성능평가를 위해 안테나 간 독립적인 채널뿐만 아니라 상관도가 존재하는 채널에서도 실험을 수행하여 제안 방식이 실제 채널에서 사용될 때에 발생할 수 있는 성능열화에 대한 정량적인 수치를 제시며, 또한 제안 방식이 안테나 간 상관도가 존재하는 경우에 강건한 성능을 보임을 검증한다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제7권11호
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• pp.2616-2635
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• 2013

In this paper, we propose an iterative transceiver design in a multi-relay multi-user multiple-input multiple-output (MIMO) system. The design criterion is to minimize sum mean squared error (SMSE) under relay sum power constraint (RSPC) where only local channel state information (CSI)s are available at relays. Local CSI at a relay is defined as the CSI of the channel between BS and the relay in the $1^{st}$ hop link, and the CSI of the channel between the relay and all users in the $2^{nd}$ hop link. Exploiting BS transmitter structure which is concatenated with block diagonalization (BD) precoder, each relay's precoder can be determined using local CSI at the relay. The proposed scheme is based on sequential iteration of two stages; stage 1 determines BS transmitter and relay precoders jointly with SMSE duality, and stage 2 determines user receivers. We verify that the proposed scheme outperforms simple amplify-and-forward (SAF), minimum mean squared error (MMSE) relay, and an existing good scheme of [13] in terms of both SMSE and sum-rate performances.