• 한국정보통신학회논문지
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• 제17권7호
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• pp.1577-1582
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• 2013

본 논문에서는 수조에서 실험을 통해 획득한 데이터를 이용하여 MIMO (Multi-Input Multi-Output) 수중음향통신의 성능을 분석하였다. 이를 위하여 먼저 여러 송수신 위치에서 채널 전달 특성을 측정하였다. 송신신호는 QPSK (Quadrature Phase Shift Keying)로 변조하였으며, 수신신호는 Zero Forcing 등화기 등을 포함하는 검출기를 거쳐 복원되었다. 실험이 이루어진 수조 환경이 물리적으로 폐쇄된 매우 심한 다중 경로 전달 환경이어서 최대 30~40 ms의 지연 현상이 나타났다. 실험 결과 송신 및 수신 센서가 각각 두 개인 $2{\times}2$ MIMO 시스템을 사용하였을 때 채널 특성으로 인해 비트 오차율이 비교적 크게 나타났지만 SISO (Single-Input Single-Output) 시스템에 비해 약 15% 정도 향상된 성능을 갖는 것을 확인하였다.

• 전자공학회논문지
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• 제52권7호
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• pp.22-30
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• 2015

LTE (long-term evolution) MIMO 시스템에서는 제한된 피드백 환경 하에서 추정된 채널 정보를 활용하기 위한 코드북이 사용되고 있으며, 이와 관련된 연구도 활발히 진행되었다. 기존에 활용된 방식으로는 VQ (vector quantization) 기반 및 DFT(discrete fourier transform) 기반으로 생성된 코드벡터를 활용하는 코드북이 있으며, LTE 표준에서도 이를 변형한 방식을 최대 8개의 송신 안테나에 대해 적용할 수 있게 규정하고 있다. 그러나 안테나 개수가 추가적으로 증가하고, 공간 채널 모델이 LTE 시스템 전송 성능 평가에 기본적인 모델로 활용됨에 따라, 이에 따른 새로운 빔포밍 방안 및 코드북 설계가 필요하다. 본 논문에서는 LTE 전송 성능 평가에 활용되는 3차원 공간 채널 모델 (3D Spatial Channel Model; 3D-SCM)의 구현을 통해 생성된 채널의 핵심적인 통계적 특성을 분석하고, 이에 따른 코드북 설계의 방향성을 제시하고자 한다. 특히 DFT 기반 코드 북 활용 시, 기존의 균일위상 DFT 코드북을 개선한 비균일위상 DFT 코드북을 제안하고, 주어진 SCM 환경에서 성능을 평가한다. 코드벡터 설계에 필요한 인접한 안테나 원소 간의 위상차의 통계적 특성의 경우 SCM에서 뚜렷한 경향성이 존재하며, 이를 적절히 활용함으로써 기존 방식 대비 이득을 발생시킬 수 있다.

• 한국통신학회논문지
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• 제30권9A호
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• pp.788-794
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• 2005

In this paper, we focus on the potential of dual polarized antennas in mobile system. thus, this paper designs exact dual polarized channel with Spatial Channel Model (SCM) and investigates the performance for certain environment. Using proposed the channel model; we know estimates of the channel capacity as a function of cross polarization discrimination (XPD) and spatial fading correlation. It is important that the MIMO channel matrix consists of Kronecker product dividable spatial and polarized channel. Through the channel characteristics, we propose an algorithm for the adaptation of transmit antenna configuration to time varying propagation environments. The optimal active transmit antenna subset is determined with equal power allocated to the active transmit antennas, assuming no feedback information on types of the selected antennas. We first consider a heuristic decision strategy in which the optimal active transmit antenna subset and its system capacity are determined such that the transmission data rate is maximized among all possible types. This paper then proposes singular values decision procedure consisting of Kronecker product with spatial and polarize channel. This method of singular value decision, which the first channel environments is determined using singular values of spatial channel part which is made of environment parameters and distance between antennas. level of correlation. Then we will select antenna which have various polarization type. After spatial channel structure is decided, we contact polarization types which have considerable cases It is note that the proposed algorithms and analysis of dual polarized channel using SCM (Spatial Channel Model) optimize channel capacity and reduce the number of transmit antenna selection compare to heuristic method which has considerable 100 cases.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제16권10호
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• pp.2095-2100
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• 2012

본 논문에서는 위치인식기반 WPAN 시스템에서 송수신 안테나간의 상관관계가 존재하는 MIMO-OFDM 환경인 경우 채널의 페이딩에 의한 영향을 완화시키고 통신링크 성능향상과 신뢰성을 증대시킬 수 있는 CS(channel sounding) 기법을 제안하며, 또한 본 논문에서는 sounding신호를 통해 채널 전파특성을 측정하여 CS기법으로 추정오차가 최적화된 송신단과 수신단간의 채널 전파특성을 측정한다. 이 제안된 기법을 통해 수신단에서 간단한 연산을 통하여 채널 용량을 증가 시켜 주며, 송신단에서 채널의 정보를 이용하여 최적의 전력 할당 할 수 있고, 채널 용량의 증가를 얻을 수 있게 된다.

• 한국통신학회논문지
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• 제33권5A호
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• pp.479-486
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• 2008

본 논문은 MIMO-OFDM 시스템을 기반으로 한 Gbps급 차세대 무선전송 시스템에서 m-sequence를 이용하여 효율적으로 훈련심볼을 설계하는 방법을 제안한다. 계산량을 고려하지 않는 일반적인 훈련심볼 설계방법에는 랜덤한 시퀀스에 대하여 시스템 요구사항을 하나하나 비교해가며 모든 사항이 만족되었을 때 훈련심볼로 채택하는 기법이 존재한다. 본 논문에서는 상관관계 특성이 우수하여 대역확산 통신 방식 등에서 사용하는 m-sequence를 기반으로 제한된 탐색공간 내에서 효율적인 MIMO-OFDM 시스템을 위한 훈련심볼의 단계별 설계 및 검증방법을 논의한다. 제안된 방법은 패킷 기반 MIMO-OFDM 무선통신 시스템에서 자동이득제어, 타이밍 동기, 주파수 및 시간옵셋 추정, MIMO 채널추정 등을 포함한 시스템에서 요구하는 조건을 만족시키는 훈련심볼 설계를 목표로 한다.

• 전자공학회논문지
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• 제53권10호
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• pp.3-9
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• 2016

현재 사용 중인 이동 통신 시스템에서는 주파수 효율을 높이기 위한 주요한 방법으로 다중 입출력 송수신 (multiple-input multiple-output; MIMO) 전송 기술을 사용하고 있다. MIMO 전송 시 채널의 추정을 통한 정확한 빔포밍의 수행은 수신 신호의 신호 대 간섭 및 잡음 비 (signal-to-interference-plus-noise ratio; SINR) 증가와 시스템의 성능 향상에 기여하며, 따라서 빔포밍 벡터와 이를 정의하는 코드북 설계에 관한 논의는 매우 중요하다. 본 논문에서는 균일 원형 배열 (uniform circular array; UCA) 구조 환경에 적합한 코드북을 제안하기 위해 인접 안테나 간 채널의 위상 차이를 통계적으로 분석한 후, 확률 밀도 함수의 분포에서 나타난 위상의 이동 정도를 보상하기 위해 새로운 매개 변수를 추가하는 방법을 사용한다. 제안 코드북은 공간채널모델 환경에서 성능 평가를 진행하여 기존의 LTE (long term evolution) Release 8과 Release 10에서 제시한 표준 코드북 대비 큰 폭의 성능 이득을 보임을 확인한다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제13권8호
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• pp.1534-1542
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• 2009

본 논문은 SSB(Single Side Band) 변조 기법을 이용하여 실제 해상에서 실험을 수행한 결과를 분석하였다. 현재 수중 통신 분야에서의 연구는 디지털 변조 기법 및 OFDM(Orthogonal Frequency Division Modulation)이나 MIMO(Multiple Input Multiple Output) 시스템을 적용하고 있으나, 실제 해상에서 사용되는 상용 통신기로는 아날로그 변조 방식을 많이 사용하고 있다. 그에 따라 본 연구에서는 한국 해양 특성에 맞는 고품질의 수중 통신기기 개발을 목적으로 실험을 수행하였다. 실험은 SSB 아날로그 변조 기법으로 경상남도 진해 연안 천해의 조건에서 수행되었으며, 실제적인 채널의 영향을 해석하기 위해 도플러 효과, 잔향 특성, 전달 특성 등을 분석하였다. 결과적으로 수중 통신에 있어서 잔향과 배에서 방사되는 잡음이 가장 큰 장애 요인임을 확인하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제35권9C호
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• pp.735-742
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• 2010

본 논문에서는 다수의 송신 안테나와 수신 안테나를 갖는 RF 중계기를 위한 적응 간섭제거 알고리즘을 제안한다. 중계기에서 다수의 안테나를 사용하는 경우 송신 안테나와 수신 안테나간의 불완전한 격리로 인해 간섭이 발생하고, 궤환 간섭 경로는 MIMO (multi-input multi-output) 채널로 모델링된다. 이런 궤환 간섭을 제거하기 위해 적응 신호처리 기법에 기반하여 LMS (least mean square) 간섭제거 알고리즘과 RLS (recursive least squares) 간섭제거 알고리즘을 유도한다. 모의 실험을 통해 제안된 간섭 제거 알고리즘의 수렴 특성 및 정상 상태에서의 간섭 제거 성능을 비교한다.

• 디지털융복합연구
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• 제12권10호
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• pp.317-327
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• 2014

IEEE 802.11ac 무선 랜에서는 무선 채널의 효율성을 높이기 위하여 공간 분할된 다중채널을 활용하여 AP로부터 다중의 단말기들을 향해 서로 다른 프레임들을 동시에 전송할 수 있는 DL MU-MIMO MAC 기술을 도입하였다. IEEE 802.11ac DL-MIMO MAC 기술은 기존 DL SU-MIMO MAC 동작의 두 단계 동작인 무선채널 획득단계와 프레임 전송단계 사이에 TXOP 기간 동안 채널별 목적지 단말기와 전송될 프레임을 선정하는 TXOP 공유단계가 있다. 따라서 IEEE 802.11ac의 MAC 성능을 향상시키기 위해서는 TXOP 공유단계의 성능이 중요하게 고려되어야 한다. 하지만 표준에서 예시적으로 제시한 우선순위 TXOP 공유방식은 버퍼와 버퍼 내 프레임에 대하여 공정하게 다루지 못하고, 많은 지연시간과 특정 버퍼에 대해서는 높은 손실률을 일으키는 문제점이 있다. 본 논문에서는 각 AC가 가지고 있는 속성의 특성을 최대한 살기기 위하여 p-AC, 유사속성 s-AC, 전체 s-AC, 순으로 TXOP를 공유하는 방안을 제시한다. 이는 기존의 EDCA 특성을 해치지 않는 범위 내에서 차별화된 서비스를 제공할 수 있는 방법이다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제13권5호
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• pp.2357-2380
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• 2019

In this paper, we investigate the impact of hardware impairments (HWIs) on the performance of a downlink massive MIMO system. We consider a single-cell system with maximum ratio transmission (MRT) as precoding scheme, and with all the HWIs characteristics such as phase noise, distortion noise, and amplified thermal noise. Based on the system model, we derive closed-form expressions for a typical user data rate under two scenarios: when a common local oscillator (CLO) is used at the base station and when separated oscillators (SLOs) are used. We also derive closed-form expressions for the downlink transmit power required for some desired per-user data rate under each scenario. Compared to the conventional system with ideal transceiver hardware, our results show that impairments of hardware make a finite upper limit on the user's downlink channel capacity; and as the number of base station antennas grows large, it is only the hardware impairments at the users that mainly limit the capacity. Our results also show that SLOs configuration provides higher data rate than CLO at the price of higher power consumption. An approach to minimize the effect of the hardware impairments on the system performance is also proposed in the paper. In our approach, we show that by reducing the cell size, the effect of accumulated phase noise during channel estimation time is minimized and hence the user capacity is increased, and the downlink transmit power is decreased.