• 한국통신학회논문지
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• 제33권2A호
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• pp.107-114
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• 2008

무선 접속 시스템에서는 주파수 선택적 페이딩 환경에서 직교 주파수 분할 다중화 기법 (OFDM)의 성능을 향상시키기 위한 연구가 많이 진행되었다. 시불변 채널을 송수신단 모두 알고 있는 경우, 워터 필링 (water-filling) 기법을 이용한 적응변조 기법이 최적이라고 증명되었다. 하지만, OFDM 시스템에서는 워터 필링 기법은 모든 부채널에 대한 채널정보를 송신단으로 보내기 위한 방대한 양의 오버헤드를 필요로 하게 된다. 본 논문에서는 제한된 궤환정보를 이용한 하항링크 적응변조 및 부호화 기법에 대해 제안하고자 한다. 궤환정보의 양을 최소화하기 위해서 각 부채널에 대한 채널정보 대신 하나의 OFDM 심볼을 기준으로 한 적응변조 방법을 적용한다. 궤환정보의 양이 대폭 감소되었지만, 성능열화 정도는 2dB 보다 적게 나타남을 모의실험을 통해 확인하고자 한다. 또한, OFDM 시스템에서는 부채널들을 그룹화하여 다중사용자 환경에서 사용될 수 있다. 이러한 다중사용자 환경에서는 본 논문에서 제안하는 기법의 전송률이 부채널 그룹이 증가할수록, 그리고 사용자가 많아질수록 채널용량에 근접함을 보여주고자 한다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제21권7호
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• pp.715-725
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• 2010

OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 시스템은 주파수 선택적 페이딩 채널에서 무선 고속 데이터 전송에 적합한 통신 방식이다. 본 논문에서는 기계 제어에 많이 사용되는 Fuzzy 이론을 이용하여 OFDM 시스템에서 문제가 되는 PAPR(Peak to Average Power Ratio)을 감소시키는 방법을 제안한다. PAPR을 줄이는데 Fuzzy 이론을 사용함으로써 경험적 실험과 반복에 의한 데이터를 사용하기 쉬우며, 하드웨어적인 측면에서 구현이 쉽고, 또한 보다 적은 연산량으로 쉽게 PAPR을 감소시킬 수 있다. 먼저 입력 신호를 부블록으로 나누고, Fuzzy를 이용하여 부블록의 PAPR을 낮추어 전체의 PAPR을 낮추어 전송하여 이를 수신단에서 복원하는 비교적 쉽고 간단한 알고리즘을 제안한다. 제안한 방식이 기존의 OFDM 시스템에 비하여 시스템의 연산량이 다소 증가하고 Fuzzy에 관한 정보를 따로 보내야 하는 단점이 있지만, PAPR 감소 측면에서 성능이 개선됨을 확인하였다. 제안하는 알고리즘의 성능을 평가하기 위해 CCDF(Complementary Cumulative Distribution Function)을 통하여 비교한다. 이 알고리즘에 따르면 QPSK와 16QAM 변조를 사용하여 시뮬레이션을 한 결과, Fuzzy 이론을 이용한 방법이 FFT 크기(N)=512, Oversampling=4인 경우 PR이 $10^{-5}$을 기준으로 각각 최대 약 2.3 dB와 3.1 dB의 PAPR 감소됨을 확인할 수 있었다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제42권8호
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• pp.33-40
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• 2005

본 논문은 DS/CDMA 신호 환경에서 동작하는 배열 안테나 시스템에서 다이버시티 이득을 이용하여 동기 성능을 향상시키는 탐색기를 제안한다. 제안한 PN 동기 검출 방법은, 대부분의 CDMA 기반 신호 환경에서 각 안테나 소자에 유기되는 간섭자의 실수-부 성분과 허수-부 성분이 서로 독립적인 가우시안 채널로 모델링할 수 있다는 사실에 근거를 둔다. 제안한 PN 동기 검출 방법은, 모든 PN 위상 오프셋에서 동기 에너지 값을 구하기 위해, 다수의 수신 신호를 안테나 별로 수신기의 PN과 독립적으로 코릴레이션하여 non-코히런트하게 선형 결합하는 단계인 검색 (searching) 단계와 구한 동기 에너지 값을 락-검출기에서 설정한 최적 기준값과 비교하여 동기 성공 여부를 판단하는 증명 (verification) 단계로 이루어진 single-dwell 방식이다. 본 논문에서는 평균 PN 동기 획득 시간 (Mean Acquisition Time)을 결정짓는 중요한 요소인 다이버시티 이득의 영향에 대해서 분석한다 일반적으로, 평균 PN 동기 획득 시간은 배열 안테나 소자의 수가 증가할수록 감소한다고 알려져 있다. 그러나, 다이버시티 차수 증가에 의한 PN 동기 획득 성능 개선은 포화된다. 따라서, 배열 안테나 수신기에서는 수신기의 동작 SNR 범위와 목표 검출 확률 $P_D$ 및 오-경보 확률 $P_{FA}$를 고려하여, 평균 PN 동기 획득 시간을 최소화하기 위한 최적의 배열 안테나 설계가 필요하다. 제안한 PN 동기 검출 방법의 성능은 주파수 선택적 레일레이 페이딩 채널에서 분석하였으며, 기존 단일 안테나에서의 PN 동기 획득 방법보다 우수함을 검출 확률 $P_D$ 및 오-경보 확률 $P_{FA}$항목에서 검증하였다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제47권3호
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• pp.22-30
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• 2010

본 논문은 AMC(Adaptive Modulation and Coding)와 MIMO(Multiple Input Multiple Output)를 결합하여 전송률 및 전송 신뢰도 향상을 가져오는 통신 시스템을 구현한다. 또한 Precoding과 Antenna Subset Selection을 효율적으로 적용하고 MIMO 선택 기법을 결합하여, 최종적으로 AMC와 MIMO 선택 기법이 결합된 통신 시스템을 설계하고 성능을 분석한다. 모의 실험 환경은 안테나 간 상관성이 존재하지 않는 주파수비 선택적 레일리 페이딩 채널을 고려하였으며, 확산인자는 16을 적용하였다. 그 외의 여러 모의 실험 환경은 HSDPA(High Speed Downlink Packet Access) 표준에 근거하여 구성하도록 노력하였다. 본 논문에서 제안한 "AMC와 MIMO 선택 기볍이 결합된 시스템"은 기존의 "AMC와 각 MIMO의 결합 시스템들" 보다 높은 보여주었으며, 열악한 채널 환경에서도 안정적인 전송률을 확보해 주었다. 제안된 시스템은 약 8dB에서 최대 전송률을 나타내었으며, 제안된 시스템과 동일한 최대 전송률올 갖눈 기종의 "AMC와 D-STTD $4{\times}2$ 결합 시스템"과 비교하였을 때 약 6dB 정도 먼저 최대 전송률을 나타냈다. 또한 최대 전송률에 이르기 전까지 거의 모든 SNR(Signal to Noise Ratio)서 기존의 시스템보다 약 2배 정도 높은 전송률을 보였다. 구체적으로 SNR이 2dB인 지점에서 기존의 시스템은 약 2.5Mbps의 전송률을 나타냈으며, 제안된 시스템은 그 2배가 넘는 약 6.4MBps의 전송률을 나타냈다. 또한 SNR이 2dB인 지점에서는 각각 약 7.5Mbps와 15.3Mbps의 전송률을 나타내어 역시 2배에 가까운 차이가 나는 것을 확인할 수 있었다. 제안된 시스템은 AMC 기법을 사용하는 주 목적인 전송률의 향상에 크게 기여하였으며, 특히 평균 전송률의 향상에 효과적임을 확인하였다.