• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제11권10호
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• pp.4738-4758
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• 2017

Resource allocation plays a crucial role in multiuser multiple input multiple output orthogonal frequency division multiplexing (MIMO-OFDM) systems to improve overall system performance. While previously proposed resource allocation algorithms are mainly designed from the point of view of the information-theoretic, we formulate the resource allocation problem as an average bit error rate (BER) minimization problem subject to a total power constraint when considering employing realistic MIMO detection techniques. Subsequently, we derive the optimal subcarrier and power allocation algorithms for three types of well-known MIMO detectors, including the maximum likelihood (ML) detector, linear detectors, and successive interference cancellation (SIC) detectors. To reduce the complexity, we also propose a two-step suboptimal algorithm that separates subcarrier and power allocation for each detector. We also analyze the diversity gain of the proposed suboptimal algorithms for various MIMO detectors. Simulation results confirm that the proposed suboptimal algorithm for each detector can achieve a comparable performance with the optimal allocation with a much lower complexity. Moreover, it is shown that the suboptimal algorithms perform better than the conventional algorithms that are known in the literature.

• 한국통신학회논문지
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• 제29권10A호
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• pp.1177-1188
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• 2004

본 논문에서는 UWB Application을 위하여 IEEE 802.15 TG3a 의 표준안의 하나로 제안된 MB-OFDM 시스템의 성능을 분석하고, IEEE 802.15 SG3a 에서 제안된 60Hz의 광대역 UWB 채널모델을 MB-OFDM 시스템의 주파수 대역 및 중심 주파수 호핑을 고려하여 기존의 UWB 채널을 필터링한 3개의 서브 맨드 채널로 재성형한다. 시뮬레이션을 통해서 AWGN 과 UWB 채널 환경에서 bm-OFDM 시스템의 성능을 비교하고, 시간 영역 확산 및 주파수 영역 확산 기법으로부터 얻을 수 있는 주파수 및 시간 영역 다이버서티 이득을 검증하며, SFBC MB-OFDM 시스템과 기존 MB-OFDM 시스템과의 성능을 비교 분석한다. 시뮬레이션 결과에 의하면, SFBC를 사용하는 경우 기존의 MB-OFDM 시스템보다 10-4 BER 에서 약 1.5dB 정도의 Eb/No 성능을 향상시킴을 알 수 있다.

• 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.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제19권5호
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• pp.1157-1162
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• 2015

본 논문에서는 OFDM 기반의 4x4 MIMO 알고리즘을 설계 및 구현을 하였으며, 구현된 결과를 검증하기 위한 방법을 제시한다. 알고리즘은 MRVD와 QRM-MLD을 적용했다. Matlab과 Simulink를 이용하여 채널 추정 및 MIMO 알고리즘을 Floating-point와 Fixed-point 모델로 설계하였다. 그 다음 Modelsim을 이용하여 VHDL로 구현한다. 구현된 알고리즘의 성능 검증을 위해 설계한 Simulink 모델과 Modelsim 시뮬레이션, ISE ChipScope, 그리고 오실로스 코프로 측정한 결과를 비교하는 방법을 사용하였다. 이 방법은 시스템이 완성되지 않은 상태에서 구현된 알고리즘을 검증하는 방법이다. 검증 결과 ChipScope의 결과와 오실로스코프의 결과가 동일함을 확인하였고, 백홀 시스템에 적용이 가능함을 확인하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제36권12B호
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• pp.1565-1573
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• 2011

본 논문에서는 스마트 그리드 응용 등을 타깃으로 한 3상 4선 전력선 채널상의 MIMO-OFDM 광대역 전력선 통신방식 (BPLC broadband power line communication)을 검토하고 성능을 분석한다. 실제전력선 채널 환경을 감안하여 기존의 확정적 페이딩 채널 모델 (Zimmennann 모델, MTL 모델 등) 대신 통계적 전력선 페이딩 채널 모델을 채택한다. 본 논문에서는 3상 4선식 전력선을 이용한 $2{\times}2$ MIMO 및 $3{\times}3$ MIMO 방식을 설계하며, 특별히 MIMO 채널 내 안테나 링크 간 크로스 토크의 유무에 따른 전송 용량 손실과 이에 의거한 시스템 성능 분석을 실시한다. 부반송파 간 주파수간섭을 줄여주기 위해 공간주파수 부호화 전송방식을 채택하며 전력선 채널에 적합한 최대비 합성법 (MRC maximum ratio combining)으로 다중 안테나 및 다중 경로 페이딩 다이버시티 이득을 얻는다. 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 임펄스 잡음지수의 변화, 용량 손실 비율의 변화, 서로 다른 수신 신호 합성기법 (최대비 합성, 등가이득 합성, 선택적 함성)에 따른 시스템 성능을 비교분석한다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제8권4호
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• pp.401-409
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• 2006

Orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) and multiple input multiple output (MIMO) technologies provide additional dimensions of freedom with spectral and spatial resources for radio resource management. Multi-dimensional radio resource management has recently been identified to exploit the full dimensions of freedom for more flexible and efficient utilization of scarce radio spectrum while provide diverse quality of service (QoS) guarantees. In this work, a multi-dimensional radio resource scheduling scheme is proposed to achieve above goals in hybrid orthogonal frequency division multiple access (OFDMA) and space division multiple access (SDMA) systems. Cochannel interference (CCI) introduced by frequency reuse under SDMA is eliminated by frequency division and time division between highly interfered users. This scheme maximizes system throughput subjected to the minimum data rate guarantee. for heterogeneous users and transmit power constraint. By numerical examples, system throughput and fairness superiority of the our scheduling scheme are verified.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2008년도 학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.390-391
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• 2008

대용량의 이동 고속통신 환경 하 에서 다중경로 페이딩에 의한 성능열화 영향을 효과적으로 줄이고, 용량을 극대화하기 위해 MIMO(Multi-Input Multi-Output) 와 OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 기술들이 차세대 이동통신시스템으로 최근에 각광을 받고 있다. 그러나 cellular 시스템에서는 Co-Channel Interference의 영향을 피할 수도 없으며, 그 영향 또한 그 무엇보다도 크다. 그러므로 본 논문에서는 이러한 MIMO OFDM 시스템의 Co-Channel Interference 의 영향을 줄이고 성능 향상을 위해 Interference Cancelling 기법을 응용한 STBC-OFDM 시스템의 성능을 MATLAB simulation을 통해 기술하였다.

• 전자공학회논문지
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• 제50권8호
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• pp.53-60
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• 2013

이 논문에서는 Pre-FFT 빔 형성기를 가진 MIMO(Multi-Input Multi-Out)-OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)시스템 구조에 적합한 적응 빔 형성기법과 결합된 전력제어 기법을 제안한다. 제안된 전력제어 기법과 적응 빔 형성기법이 결합되어 송신전력을 제어하는 과정과 빔형성기 계수를 갱신하는 과정이 시간적으로 함께 iterative하게 이루어져서 수렴하게 되면 원하는 방향으로 빔이 형성되고 각 부반송파별로 원하는 SNIR 값에 수렴하게 되어 다중 사용자 환경에서 성능개선 효과를 얻을 수 있다. Pre-FFT 빔 형성기를 가진 MIMO-OFDM 시스템에 전력 제어기법을 결합할 경우 시스템의 성능 개선 효과를 모의 실험을 통하여 확인한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제32권5C호
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• pp.469-477
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• 2007

소스 코딩을 통해 얻어지는 대다수의 멀티미디어 데이터 정보는 여러 등급의 다른 비트에러민감도를 가지고 있다. 그러므로 효율적인 시스템 구현을 위해서는 데이터 고유의 비트에러민감도에 따라 서로 다른 수준의 에러 방지를 제공해야 한다. 이 논문에서는 다중안테나 (multiple-in multiple-out : MIMO) 기반의 OFDM시스템에서 효과적인 멀티미디어 정보를 전송하기 위한 차등 에러 방지 기법(Unequal error protection : UEP)을 제안한다. 차등의 에러 방지를 제공하는 시공간 코딩 기법을 설명하고 그 성능을 평가한다. MIMO 기법과 BICM (Bit-interleaved coded modulations) 기술은 보통 RCPC (Rate compatible punctured convolutional codes) 기법과 연계되어 구동된다. 이때 다중안테나 채널 이퀄라이저와 채널코딩 사이에 터보디코딩 기법을 적용하여 최상의 성능을 얻을 수 있는데 기존의 시스템에서는 동일한 에러방지기법(Equal Error Protection : EEP)을 사용하고 있다. 이 논문에서는 이런 시스템 구조에서 보통 사용되는 동일 에러 방지 기법(EEP)와 비교하여 차등 에러방지 기법(UEP)를 사용함으로써 얻을 수 있는 이득을 사용되는 전송파워와 채널밴드 측면에서 설명한다. 특히 제안된 알고리즘을 둘 또는 세 개의 전송 안테나와 두 개의 수신안테나를 갖는 다중안테나 시스템에 적용하고 8PSK 신호를 이용하여 플랫 페이딩 채널에서 성능을 평가하였다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제48권11호
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• pp.9-16
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• 2011

ICT(Information & Communication Technology)기반의 차상제어시스템을 구축하기 위해서는 열차와 지상간의 통신 규격 정립이 필요하다. 본 논문은 이를 위한 선행 작업으로서 다중경로전송에서 발생할 수 있는 ISI(Inter Symbol Interference)문제를 해결하기 위한 기법들을 평가하고 OFDM이 최선의 선택이 될 수 있음을 보인다. ISI를 해결하기 위해서는 Single carrier 시스템을 사용시에는 등화기가 필요하고, 다른 기법으로는 OFDM 기법이 있는데, Single carrier를 사용하고 등화기를 사용할 경우 OFDM 대비 PAPR이 낮은 장점이 있으나 빔포밍, MIMO 공간다중화등의 다중안테나 전송이 어렵고, 높은 변조지수의 변조를 사용할 경우 BER적 측면에서 손해가 발생하게 된다. PAPR 관점에서 생각해 보면 차량과 지상의 통신에 있어서 중계기의 크기가 커도 문제가 되지 않으므로 OFDM의 PAPR문제가 크게 고려해야 할 사항이 아닐 것으로 판단된다.