• ETRI Journal
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• 제25권6호
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• pp.523-526
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• 2003

This letter presents an approximation of the outage probability of the pilot channel that can be used for CDMA cell planning. The approximation can determine system parameters for soft handover in IS-95-based cellular CDMA downlink design. Computer simulations show that our analytical results agree with empirical results.

• Journal of Communications and Networks
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• 제10권2호
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• pp.175-185
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• 2008

In this paper, we investigate the effect of cooperative and selection relaying schemes on multiuser diversity in downlink cellular systems with fixed relay stations (RSs). Each mobile station (MS) is either directly connected to a base station (BS) and/or connected to a relay station. We first derive closed-form solutions or upper-bound of the ergodic and outage capacities of four different downlink data relaying schemes: A direct scheme, a relay scheme, a selection scheme, and a cooperative scheme. The selection scheme selects the best access link between the BS and an MS. For all schemes, the capacity of the BS-RS link is assumed to be always larger than that of RS-MS link. Half-duplex channel use and repetition based relaying schemes are assumed for relaying operations. We also analyze the system capacity in a multiuser diversity environment in which a maximum signal-to-noise ratio (SNR) scheduler is used at a base station. The result shows that the selection scheme outperforms the other three schemes in terms of link ergodic capacity, link outage capacity, and system ergodic capacity. Furthermore, our results show that cooperative and selection diversity techniques limit the performance gain that could have been achieved by the multiuser diversity technique.

• 한국통신학회논문지
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• 제38A권8호
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• pp.704-711
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• 2013

주파수 분할 하향링크 다중 안테나 시스템에서 사용되는 코드북 기반의 채널 정보 피드백 기법을 거대 다중 안테나 시스템에 그대로 적용할 경우 다음의 두 가지 문제가 생기게 된다. 먼저, 코드북 형성에 필요한 자원이 안테나 수에 지수적으로 필요하기 때문에 안테나 수가 매우 많은 거대 다중 안테나 시스템에서는 코드북 형성이 어려워진다. 뿐만 아니라, 사용자의 코드북 검색 시간이 안테나 수에 비례하기 때문에 채널 정보를 피드백 하는데 긴 시간이 필요하게 된다. 본 논문에서는 DFT 코드북의 계수를 안테나 별로 찾음으로써 코드북 형성에 필요한 자원을 안테나 수에 선형적으로 만드는 코드북 형성 기법을 제안한다. 그리고 일정 조건 하에 코드북 검색을 도중에 멈춤으로써 검색 시간을 감소시키는 기법을 제안한다. 실험 결과들은 제안 기법들이 기존 기법에 가까운 성능을 갖고 있음에도 코드북 형성 및 검색에 필요한 자원을 대폭 감소시킬 수 있음을 보여준다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제11권1호
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• pp.253-271
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• 2017

In this paper, considering that perfect channel state information (CSI) is hard to achieve in practice, the downlink capacity of distributed antenna systems (DAS) with imperfect CSI and multiple receive antennas is investigated over composite Rayleigh fading channel. According to the performance analysis, using the numerical calculation, the probability density function (PDF) of the effective output SNR is derived. With this PDF, accurate closed-form expressions of ergodic capacity and outage probability of DAS with imperfect CSI are, respectively, obtained, and they include the ones under perfect CSI as special cases. Besides, the outage capacity of DAS in the presence of imperfect CSI is also derived, and a Newton's method based practical iterative algorithm is proposed to find the accurate outage capacity. By utilizing the Gaussian distribution approximation, another approximate closed-form expression of outage capacity is also derived, and it may simplify the calculation of accurate outage capacity. These theoretical expressions can provide good performance evaluation for downlink DAS for both perfect and imperfect CSI. Simulation results verify the effectiveness of the theoretical analysis, and the system capacity can be improved by increasing the receive antennas, and decreasing the estimation error or path loss. Moreover, the system can tolerate the estimation error variance up to about 0.01 with a slight degradation in the capacity.

• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제2권2호
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• pp.71-75
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• 2004

In non-selective frequency environment, it is difficult to take the advantage of path diversity. In the literature, some methods have been proposed to solve the issue. This paper presents a new method to obtain the resolvable path in Indoor Multi-carrier Code Division Multiple Access (MC-CDMA) system by using downlink beam forming. With the aid of downlink beamforming, the most reliable path is found and chosen for the communication link. The new approach is evaluated in term of bit error rate (BER) and power consumption. The simulation results show that the new approach can get better BER performance. However, the cost of BER improvement is a small degradation in power reservation.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제13권3호
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• pp.1311-1324
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• 2019

In the traditional cellular network communication, the cellular user and the base station exchange information through the uplink channel and downlink channel. Meanwhile, device-to-device (D2D) users access the cellular network by reusing the channel resources of the cellular users. However, when cellular user channel conditions are poor, not only D2D user cannot reuse its channel resources to access the network, but also cellular user's communication needs cannot be met. To solve this problem, we introduced a novelty D2D communication mechanism in the downlink, which D2D transmitter users as half-duplex (HD) relays to assist the downlink transmission of cellular users with reusing corresponding spectrum. The optimization goal of the system is to make the cellular users in the bad channel state meet the minimum transmission rate requirement and at the same time maximize the throughput of the D2D users. In addition, i for the purpose of improving the efficiency of relay transmission, we use two-antenna architecture of D2D relay to enable receive and transmit signals at the same time. Then we optimized power of base station and D2D relay separately with consideration of backhaul interference caused by two-antenna architectures. The simulation results show that the proposed HD relay strategyis superior to existing HD and full-duplex (FD) models in the aspects of system throughput and power efficiency.

• 한국통신학회논문지
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• 제36권12C호
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• pp.764-773
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• 2011

다중 안테나 전송은 단일 셀 환경에서 큰 성능 이득을 제공하는 반면에 다중셀 환경에서는 간섭에 의해서 다중 안테나의 이득이 많이 사라지게 된다. 또한, 다중셀 환경에서 효율적인 빔 형성 방법을 계산하는 것은 여전히 어려운 문제중에 하나이다. 먼저 이 논문에서는 다중셀 환경에서 점근적으로 낮은 SNR과 높은 SNR에서 최적의 하향링크 빔행성 방법이 MRT 빔형성과 ZF 빔형성임을 보인다. 둘째, 이 점근적 최적 빔 형성 결과를 이용하여 쌍대 역방향 문제로부터 얻어진 MMSE 빔형성 형태를 갖는 두가지의 준최적 하향 빔형성 방식을 제안한다. 각 빔 형성 방식에 대해서 복잡도에 띠라서 세가지의 다른 부클래스 알고리즘을 고려한다. 모의 실험을 통하여 제안된 준 최적 알고리듬은 복잡도와 성능 사이에 트레이드 오프를 제공함을 보인다.

• 한국통신학회논문지
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• 제31권3A호
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• pp.291-303
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• 2006

본 논문에서는 현재 진행 중인 IEEE 802.22 WRAN의 Functional Requirements를 분석하고, 제시된 Requirements를 만족시키는 하향링크 프레임 구조를 제안한다. 제안된 하향링크 프레임 구조는 WRAN 각 채널 환경하에서의 상황인식 적응 Traffic Channel에 의한 Rate Control을 수행하여 전송 효율을 극대화시키며, 이를 위한 하항링크와 상향링크의 Signaling Overhead를 계산한다. 그리고, 하링링크의 프리앰블을 이용한 시간, 주파수동기 및 셀 ID 탐색 성능을 분석하고, 프리앰블 또는 Pilot에 의한 환경 적응적 채널 추정 방법과 동적채널할당(Dynamic Channel Allocation)을 결합한 고정 빔형성(Stationary Beamforming) 알고리즘을 제안한다. 또한, 모의실험을 통하여 이와 같이 제안된 무선 채널 환경에서 적응 부채널 할당 기능을 고려한 상황인식 하향링크 프레임구조가 IEEE 802.22 WRAN 시스템의 요구사항을 만족시킴을 검증한다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제9권2호
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• pp.192-197
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• 2007

We analyze the performance of code division multiple access (CDMA) system with multicarrier (MC) that employs precoding in synchronous downlink channels. Even though considerable efforts are undergoing for frequency offset estimation and correction, it is inevitable for the system to bear the remaining frequency offset. Therefore it is important to predict accurately the system performance in the presence of the residual frequency offset. We obtain the bit error rate (BER) performance in terms of the number of users, the spreading factor, the number of sub-carriers, and frequency offset. We assume that the spreading factor is equal to the number of sub-carriers, although we can generalize the case. The simulation results show that the BER of MC-CDMA with precoding shows a performance that varies with frequency offset as well as system loading.

• 한국통신학회논문지
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• 제31권5A호
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• pp.493-500
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• 2006

논문은 OFDMA/TDD 시스템에서 하향링크 빔 형성 송신기의 효율적인 구조와 설계 변수의 최적화에 대하여 고찰하였다. 다수의 송신 안테나를 사용하는 하향링크 빔 형성 송신기 설계에 있어 다수의 사용자에 대한 효율적인 빔 형성 구조 설계와 송신기 블록의 word-length 는 송신기의 성능과 하드웨어 복잡도 측면에서 중요한 설계 변수가 된다. 본 논문에서는 기지국 수신에서 사용자 구분 없이 부반송파별 가중치만 메모리에 저장하고, IFFT 입력의 부반송파 단위에서 사용자에 따라 할당된 부반송파의 가중치를 고속으로 계산하여 적용하는 효율적인 빔형성기 구조를 제시하였다. 또한, 고정 소수점 시뮬레이션을 통하여 최적의 설계 변수를 분석하였다. 제시한 구조는 프레임 당 최대 사용자 수에 비례하게 메모리를 줄일 수 있으며, 또한 기지국 수신에서 사용자 제어 없이 FFT 출력을 바로 송신에 적용하여 OFDM 한 심볼의 처리 시간을 줄일 수 있고 송신기에서 빔 형성 계산은 별도의 처리 시간을 요구하지 않는 장점이 있다.