• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제19권1호
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• pp.74-79
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• 2015

A novel color clustered optical RGB multiple-input multiple-output (MIMO) system is presented. As visible light can be divided into three primary regions of red, green and blue, data can be modulated and transmitted separately using these three color clusters. Each color cluster comprised of 30 RGB LEDs is modulated using on-off-keying (OOK), and selection combining is performed at the receiver, producing a diversity effect within that color cluster. The simulations demonstrate that the proposed RGB MIMO VLC system provides high performance via a relatively simple design of MIMO. Moreover, the proposed system ensures sufficient illumination from LEDs and offers extended distance if more LEDs are applied.

• 한국통신학회논문지
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• 제29권6A호
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• pp.640-650
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• 2004

본 논문에서는 Multiple Put-Multiple output Orthogonal Frequency Division Multiplexing(MIMO-OFDM) 시스템을 위한 채널 추정 기법으로 space-time block c첨ing(STBC) 기법과 space-frequency block coding(SFBC) 기법을 제안한다. 제안된 방식은 각 송신 안테나에서 서로 직교성을 갖는 훈련 심볼을 전송함으로써 수신 안테나에서는 각 송수신 안테나 사인의 채널 계수를 추정한다. 제안된 알고리즘은 IEEE 802.11a 시스템 기반의 MIMO-OFDM 시스템에 적용해 성능 개선 효과를 확인해 보았다. 그 결과 제안된 방법이 기존의 방법보다 더 정확한 채별 계수 추정이 가능함을 확인할 수 있었다. 모의실험은 기존의 추정기법과 제안된 추정 기법이 적용된 시스템을 50ns 와 150ns 의 RMS 지연 확산을 갖는 다중 경로 페이딩 환경에서 수행되었으며 각 변복조 방식에 따른 비트 오류 성능 개선 정도를 확인해 보았다.

• 한국통신학회논문지
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• 제34권4C호
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• pp.460-468
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• 2009

OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)이 적용된 MIMO(Multiple-input Multiple-output) 기술은 추가적인 주파수 자원의 할당 없이 채널 용량을 증가시키기 위한 방법으로 주목 받고 있으나, MIMO-OFDM 수신단에서 다른 안테나로부터 동시에 전송된 독립적인 데이터 스트림을 분리할 수 있는 낮은 복잡도의 검출 알고리즘을 개발해야 하는 문제점이 있다. 이 논문에서 제안하는 ULBC QRD-M (Upper-Lower Bounded-Complexity QRD-M) 알고리즘은 최대 복잡도 즉, 복잡도의 상한(upper bound)을 기존의 QRD-M 알고리즘과 동일한 값으로 고정시킴으로써 SD(Sphere Decoding) 알고리즘에서 순시적으로 매우 높은 복잡도를 가지는 문제를 해결하는 동시에, 불필요한 Hypothesis를 제거하여 필요한 계산양을 현저하게 낮출 수 있는 장점이 있다. 분석과 모의실험 결과를 통하여 제안된 알고리즘이 기존의 QRD-M 알고리즘에 비하여 단지 26%의 계산양 만으로도 동일한 BER 성능을 가질 수 있음을 보인다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제8권7호
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• pp.2365-2382
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• 2014

While single-user spatial multiplexing multiple-input multiple-output (SU-MIMO) allows spatially multiplexed data streams to be transmitted to one node at a time, multi-user spatial multiplexing MIMO (MU-MIMO) enables the simultaneous transmission to multiple nodes. However, if the transmission time required to send packets to each node varies considerably, MU-MIMO may fail to utilize the available MIMO capacity to its full potential. The transmission time typically depends upon two factors: the link quality of the selected channel and the data length (packet size). To utilize the cumulative capacity of multiple channels in MIMO applications, the assignment of channels to each node should be controlled according to the measured channel quality or the transmission queue status of the node.A MAC protocol design that can switch between MU-MIMO and multiple SU-MIMO transmissions by considering the channel quality and queue status information prior to the actual data transmission (i.e., by exchanging control packets between transmitter and receiver pairs) could address such issues in a simple but in attractive way. In this study, we propose a new MAC protocol that is capable of performing such switching and thereby improve the system performance of very high throughput WLANs. The detailed performance analysis demonstrates that greater benefits can be obtained using the proposed scheme, as compared to conventional MU-MIMO transmission schemes.

• 한국통신학회논문지
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• 제35권4A호
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• pp.322-331
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• 2010

본 논문에서는 폐루프 다중입출력 무선통신 환경을 위한 새로운 공간 다중화 기법을 소개한다. 기존에 제안되 었던 직교 공간 다중화 (OSM; orthogonalized spatial multiplexing) 방식을 확장하여, 우리는 임의의 수의 데이터 스트림을 동시에 전송하기 위한 새로운 방식을 제안한다. 이를 위하여 우리는 데이터 스트림을 두 개 이상의 그룹으로 나누고 수신기에서 블록 대각화 과정을 수행한다. 제안하는 기법은 적은 피드백 정보량을 가지며 심볼 단위의 ML (maximum likelihood) 검출을 통해 복잡도를 최소화한다. 실험 결과를 통해 제안하는 기법은 기존의 설계 기법들에 비하여 비트에러율 관점에서 큰 성능 이득을 제공함을 확인한다. 또한 추가적인 피드백을 통해 수신 그룹의 선택을 최적화함으로써 성능을 더욱 향상시킬 수 있음을 관찰한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제31권6A호
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• pp.563-574
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• 2006

본 논문에서는 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 기반 다중 안테나 시스템의 링크레벨 성능 분석을 위하여 실제 전파 환경과 유사한 특성을 갖는 Ray-tracing 방식 채널의 하나인 SCM(Spatial Channel Model) 채널을 구현한다. 3GPP & 3GPP2 Spatial Channel AHG(Ad-hoc Group)에서 시스템레벨 성능 비교용으로 제안한 SCM 채널을 링크레벨 성능의 비교 분석을 위하여, 본 논문에서는 시스템레벨 채널에 대한 채널 계수 및 파라메터들을 링크레벨 성능 비교용으로 변환하여 구현한다. 모의실험을 통하여 구현한 SCM 채널의 특성을 검증하고, 이를 이용하여 기존의 OFDM 기반 MIMO (Multiple Input Multiple Output) 적용 시스템 및 스마트 안테나 적용 시스템에서의 실제적인 링크레벨 성능을 분석하고, 정확한 비교 검증을 위하여 SCM 채널과 동일한 파라메터를 적용한 I-METRA 채널 및 독립 채널 상황에서의 링크 레벨 성능을 함께 비교 분석한다. MIMO 및 스마트 안테나 적용 시스템에 대하여 여러 채널 환경에서 채널 상관도에 따른 링크레벨 성능을 분석함으로써, 채널 상관도의 영향에 따라 주어진 환경에 적합한 다중 안테나 시스템을 제안한다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제16권1호
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• pp.18-25
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• 2014

In this paper, we propose a codebook-based interference alignment (IA) scheme in the constant multiple-input multiple-output (MIMO) interference channel especially for the uplink scenario. In our proposed scheme, we assume cooperation among base stations (BSs) through reliable backhaul links so that global channel knowledge is available for all BSs, which enables BS to compute he transmit precoder and inform its quantized index to the associated user via limited rate feedback link. We present an upper bound on the rate loss of the proposed scheme and derive the scaling law of the feedback load to maintain a constant rate loss relative to IA with perfect channel knowledge. Considering the impact of overhead due to training, cooperation, and feedback, we address the effective degrees of freedom (DOF) of the proposed scheme and derive the maximization of the effective DOF. From simulation results, we verify our analysis on the scaling law to preserve the multiplexing gain and confirm that the proposed scheme is more effective than the conventional IA scheme in terms of the effective DOF.

• 전자공학회논문지
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• 제50권1호
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• pp.21-26
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• 2013

본 논문에서는 그룹(group)을 2개의 심볼(symbol)로 나누는 시스템을 제안하는데, 이 두 개의 더해진 심볼들은 다중화에 의해 분리된 후 역다중화 기술을 이용해 다시 합해진다. 제안된 시스템에서 간단한 PIC(Partial Interference Cancelation) 그룹 복호화 기술은 Double-ABBA(D-ABBA) 유사 직교(Quasi-Orthogonal) 시공간 부호(Space Time Code)를 위해 사용된다. 이 부호는 고차 MIMO(Multiple Input Multiple Output) 시공간 블록 부호화에서 복호화시에 복잡도를 줄여준다. 그리고 기존의 방법과 제안된 방법과의 성능을 비교한다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제9권2호
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• pp.141-149
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• 2007

Multiple-input multiple-output (MIMO) transmit pre-coding/beamforming can significantly improve system spectral efficiency. However, several obstacles prevent precoding from wide deployment in early wireless networks: The significant feedback overhead, performance degradation due to feedback delay, and the large storage requirement at the mobile devices. In this paper, we propose a precoding method that addresses these issues. In this approach, only 3 or 6 bits feedback is needed to select a precoding matrix from a codebook. There are fifteen codebooks, each corresponding to a unique combination of antenna configuration (up to 4 antennas) and codebook size. Small codebooks are prestored and large codebooks are efficiently computed from the prestored codebook, modified Hochwald method and Householder reflection. Finally, the feedback delay is compensated by channel prediction. The scheme is validated by simulations and we have observed significant gains comparing to space-time coding and antenna selection. This solution was adopted as a part of the IEEE 802.16e specification in 2005.

• 한국정보기술학회 영문논문지
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• 제9권2호
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• pp.1-14
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• 2019

This paper considers a multiple-input multiple-output (MIMO) power line communication (PLC) network where interference alignment (IA) technique is used to mitigate the interference that arises in multi-user networks. IA as a precoding technique requires perfect channel state information (CSI) to achieve maximum multiplexing gain. Due to the common-mode reception at the receiver ports, we assume imperfect CSI for the IA precoding design. Here, the CSI is quantized and sent via feedback to the transmit ports. For different levels of CSI quantization, we evaluate the performance of various IA algorithms via Monte Carlo simulations. Simulation results reveal the superior performance of the proposed scheme due to common-mode reception in IA MIMO PLC networks. It is shown that for a quantization level of 5 bits, the CM reception improves the sum-rate by up to 70%.