• 한국통신학회논문지
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• 제32권7A호
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• pp.762-769
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• 2007

적응 전송 MIMO(multiple input multiple output)-OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 시스템은 CSI(channel state information)의 되먹임을 이용하여 각 부반송파의 채널 상황에 따라 변조 방식을 다르게 전송하는 시스템이다. CSI 되먹임 채널인 상향링크 채널에는 송수신기 처리지연, 전송 지연, 프레임 지연 등 다중 지연 요소가 존재한다. 이러한 다중 지연요소로 인한 CSI 불일치는 채널 상황에 따라 적절한 변조 방식을 결정하는데 오류를 발생시키게 되어 시스템 성능을 떨어트린다. 본 논문에서는 적응 시스템에 내장되는 다중 지연 채널 예측 방식인 CTSBP(comb type samples based prediction)와 BTSBP(block type samples based prediction)에 대해 전송 지연 및 채널 신호 대 잡음비에 따른 MSE (mean square error), 데이터 율 등 성능을 비교한다. 이를 통하여 악조건 다중경로 채널환경에 강건한 적응 전송 SISO(single input single output)-OFDM/MIMO-OFDM을 설계한다. 또한 CSI 되먹임 오버헤드를 줄이기 위한 방안으로 선형보간 방법을 제안하고 선형 보간 간격에 따른 MSE를 도출한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제32권12C호
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• pp.1164-1174
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• 2007

본 논문에서는 상향링크 다중사용자 MIMO/FDD 시스템에서 최적 성능을 보이면서 낮은 복잡도를 가지는 안테나 선택 기반 스케줄링 방식을 제안한다. 가장 복잡하면서 가장 우수한 성능을 보이는 스케줄링 알고리즘인 Brute-Force 스케줄러(BFS)의 성능에 근접하면서 복잡도가 현저히 낮은 세 가지 스케줄링 방식을 제안하고 채널용량, 복잡도, SER 관점에서의 성능 비교를 보인다. 실험 결과 제안한 스케줄링 방식 중 CSS(Capacity-Stacking Scheduler)와 SOAS(Semi-orthogonal Antenna Scheduler) 방식은 낮은 복잡도를 유지하면서 BFS와 같은 성능을 보였으며, 좀 더 복잡도를 줄인 RC-SOAS(Reduced Complexity-SOAS)의 경우 안테나 수가 적은 경우에는 BFS 와의 성능차가 거의 없음을 확인하였다. 또한, 스케줄링을 하기 위한 안테나 채별의 집합을 형성하는 방식으로 Full-Set(FS) 방식과 Sub-Set(SS) 방식을 비교하여, SS 방식을 통해 안테나 수가 적은 경우 성능 열화 없이 추가적으로 복잡도의 이득을 얻을 수 있음을 보였다.

• ETRI Journal
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• 제26권6호
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• pp.622-634
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• 2004

In this paper, we discuss the design problem and the robustness of space-frequency trellis codes (SFTCs) for multiple input multiple output, orthogonal frequency division multiplexing (MIMO-OFDM) systems. We find that the channel constructed by the consecutive subcarriers of an OFDM block is a correlated fading channel with the regular correlation function of the number and time delay of the multipaths. By introducing the first-order auto-regressive model, we decompose the correlated fading channel into two independent components: a slow fading channel and a fast fading channel. Therefore, the design problem of SFTCs is converted into the joint design in both slow fading and fast fading channels. We present an improved design criterion for SFTCs. We also show that the SFTCs designed according to our criterion are robust against the multipath time delays. Simulation results are provided to confirm our theoretic analysis.

• Journal of Communications and Networks
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• 제7권3호
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• pp.284-293
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• 2005

A critical issue in applications involving networks of wireless sensors is their ability to synchronize, and mitigate the fading propagation channel effects. Especially when distributed 'slave' sensors (nodes) reach-back to communicate with the 'master' sensor (gateway), low power cooperative schemes are well motivated. Viewing each node as an antenna element in a multi-input multi-output (MIMO) multi-antenna system, we design pilot patterns to estimate the multiple carrier frequency offsets (CFO), and the multiple channels corresponding to each node-gateway link. Our novel pilot scheme consists of non-zero pilot symbols along with zeros, which separate nodes in a time division multiple access (TDMA) fashion, and lead to low complexity schemes because CFO and channel estimators per node are decoupled. The resulting training algorithm is not only suitable for wireless sensor networks, but also for synchronization and channel estimation of single- and multi-carrier MIMO systems. We investigate the performance of our estimators analytically, and with simulations.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제10권5호
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• pp.2166-2180
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• 2016

We investigate the opposite of artificial noise (AN)-assisted communication in multiple-input-multiple-output (MIMO) wiretap channels for the multiuser case by taking the side of the eavesdropper. We first define a framework for an AN-assisted multiuser multiple-input-multiple-output (MU-MIMO) system, for which eavesdropping methods are proposed with and without knowledge of legitimate users' channel state information (CSI). The proposed method without CSI is based on a modified joint approximate diagonalization of eigen-matrices algorithm, which eliminates permutation indetermination and phase ambiguity, as well as the minimum description length algorithm, which blindly estimates the number of secret data sources. Simulation results show that both proposed methods can intercept information effectively. In addition, the proposed method without legitimate users' CSI performs well in terms of robustness and computational complexity.

• Journal of Communications and Networks
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• 제8권3호
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• pp.275-285
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• 2006

Suitable for multi-input multi-output (MIMO) communications, the joint beamforming space-time block coding (JBSTBC) scheme is proposed for high-speed downlink transmission. The major functionality of the scheme entails space-time block encoder and joint transmit and receive eigen-beamformer (EBF) incorporating with block-ordered layered decoder (BOLD), and its operating principle is described in this paper. Within these functionalities, the joint EBFs will be utilized for decorrelating fading channels to cause an enhancement in the spatial diversity gain. Furthermore, to fortify the capability of layered successive interference cancellation (LSIC) in block-ordered layered decoding process, this paper will develop a simple ad-hoc transmit power discrimination scheme (TPDS) based on a particular power discrimination function (PDF). To confirm the superior behavior of the proposed JBSTBC scheme employing ad-hoc TPDS, computer simulations will be conducted under various channel conditions with the provision of detailed mathematical derivations for clarifying its functionality.

• 한국정보통신설비학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신설비학회 2008년도 정보통신설비 학술대회
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• pp.525-530
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• 2008

There are a few core technologies to enable high-performance $4^{th}$ generation (4G) broadband wireless communication system. A multiple input multiple output (MIMO) provides high-rate transmission through expended channels by multiple array antennas in both sender and receiver side. Also orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) is well-known as the most appropriate technique for high data rate transmission such as Mobile WiMAX and WLAN. Efficient decrease of inter-carrier interference (ISI) and inter-carrier interference (ICI) are the reasons for why OFDM is suitable for high-performance transmission, 4G mobile communication. In this paper, we mainly focus on two of objects, combination between MIMO and OFDM, and OFDM channel simulator using Ray-tracing algorithm. The results of this paper can be used implementation of a Wireless Software Platform for 4G Mobile Communication Systems.

• 방송공학회논문지
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• 제20권1호
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• pp.3-15
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• 2015

지상파 디지털 방송시스템에서도 높은 전송율에 대한 요구가 증가하고 있다. 이러한 요구를 만족시키기 위해서는 무엇보다도 MIMO 기술 도입이 필요하다. 본 논문에서는 DVB-NGH 시스템에서 편파 $2{\times}2$ MIMO SM을 적용할 경우 공간 채널 상관도가 높은 지상파 방송 채널에서의 성능을 개선하기 위한 전치 부호화 기법을 제안하였다. 또한, 제안한 전치 부호화 기법을 적용할 때, 2개의 안테나에 서로 다른 변조 차수를 가진 신호를 전송할 경우 서로 다른 전력을 이용하여 수신 성능을 향상시키는 기법을 제안하였다. 제안한 기법을 최적화하기 위해 전치 부호화를 위한 위상 회전값과 적합한 서로 다른 전력비를 구하였다. 도출된 파라미터를 지상파 방송환경에 적용하여 모의실험을 통해 기존 SM에 비해 성능이 향상됨을 보였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제27권5호
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• pp.407-415
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• 2016

무선 통신의 최근 동향을 살펴보면 에너지 효율적 전송의 중요성이 강조되고 있다. 본 논문은 multiple-input multiple-output orthogonal frequency division multiplexing(MIMO-OFDM) 무선 시스템에서 에너지 효율성을 최대화하기 위해 기계학습 기술을 사용하는 적응형 전송을 고려한다. MIMO-OFDM 시스템의 채널 상태를 효과적으로 나타내기 위한 two- dimensional capacity(2D-CAP) feature space와 classification 기술을 통해 에너지 효율적인 적응형 전송을 수행하는 machine-learning-based bit and power adaptation(ML-BPA) 알고리즘을 제안한다. 모의 실험 결과를 통해 2D-CAP이 본 논문이 고려하는 무선 채널 상태를 정확하게 나타내며, 이를 통해 적응형 전송의 성능을 향상시킴을 확인하였다. 또한, ordered postprocessing signal-to-noise ratio(ordSNR)를 포함한 다른 feature space들과 직접적인 비교를 통해 2D-CAP이 전송 성능이나 복잡도 측면에서 뚜렷한 이득을 가짐을 확인하였다.

• 융합정보논문지
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• 제10권11호
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• pp.23-29
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• 2020

IoT 장치가 기하급수적으로 증가하면서 다중 안테나를 통해 IoT 정보를 송·수신하기 위한 MIMO 간섭 최소화 및 전송 용량 증대는 가장 큰 이슈로 남아있는 상황이다. 본 논문에서는 MIMO 기반의 IoT 통신 잡음을 최소화하기 위해서 딥러닝을 활용한 비밀키 차원 분배 메커니즘을 제안한다. 제안 메커니즘은 다중의 안테나를 통해 송·수신되는 IoT 정보를 딥러닝을 사용하여 일괄적으로 분산 처리함으로써 송·수신 과정 중에 발생하는 자원 손실을 최소화하고 있다. 또한, 제안 메커니즘은 AP들간의 직접적인 간섭이 없는 기지국의 다중 안테나 다중 스트림 전송을 통해 용량을 최대로 증대시킬 수 있도록 다차원 키 분배 처리 과정을 적용하였다. 또한, 제안 메커니즘은 다중 안테나 기술을 최대한 활용하기 위해서 IoT 정보의 주파수 채널 수에 따라 비밀키를 차원 분배하는 방식을 적용함으로써 IoT 정보수에 따른 비밀키 사용 빈도수를 딥러닝하여 IoT 정보를 서로 동기화하고 있다.