• 한국통신학회논문지
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• 제36권2B호
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• pp.159-167
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• 2011

LTE-Advanced 시스템은 최대 15bps/Hz의 주파수 효율을 달성하기 위해 상향링크 다중 안테나 전송을 지원해야 한다 본 논문은 LTE-Advanced 상향링크 MIMO 시스템 구조를 제안하고 프리코딩에 의한 링크 적응방식을 고려하여 단말당 오류율을 줄이고 시스템 용량을 향상시키는데 기여할 수 있다 특히, $2{\times}4$ MIMO 시스템에서 최적의 프리코딩 행렬을 선택하여 랭크를 결정하는 방식을 제안하고 MMSE(minimum mean squared error) 수신기에 대한 SINR(signal-to-interference and noise ratio)을 유도한다. 제안 방식의 성능 검증을 위해 실질적인 MIMO 채널 모델에서 BLER(BLock Error Rate) 시뮬레이션을 수행한다. 제안 방식이 full-rank로 고정해서 보내는 경우 보다 더 좋은 성능을 발휘하며 MCS가 낮거나 고속 이동시에 더 큰 이득을 얻을 수 있다.

• 한국통신학회논문지
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• 제39C권7호
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• pp.546-551
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• 2014

본 논문에서는 릴레이 기반의 선박 통신 네트워크에서 데이터 전송률을 높이기 위한 기회주의적 서브채널 할당기법을 제안한다. 릴레이 시스템을 기반으로 하는 기존 연구에서, 릴레이는 매 프레임마다 기지국으로부터 수신 받은 데이터를 선박에게 즉시 전달 해준다. 이때, 이중 홉 네트워크(기지국과 릴레이, 릴레이와 선박 간 링크)에서 전송 가능한 최대 수율은 두 링크의 채널 상태에 의해 결정된다. 만약, 채널 상태에 따른 두 링크가 가지는 채널 용량의 차이가 크다면 자원이 낭비되는 상황이 발생하게 된다. 이러한 문제점은 시스템의 성능을 저하시키며, 제한된 무선 자원을 효율적으로 활용하지 못하는 문제점이 발생하게 된다. 따라서 본 논문에서는 두 링크 사이에서 발생하는 자원의 낭비를 최소화 시킴과 동시에 자원을 효율적으로 할당 할 수 있는 기법을 제안한다. 또한 제안하는 기법의 계산 복잡도를 줄이기 위해서 차선의 기법을 제안한다. 시뮬레이션 결과를 통해서, 제안하는 기법은 기존 연구 대비 계산의 복잡도는 증가하지만 시스템의 데이터 전송률 성능이 최대 14.0% 향상됨을 확인 할 수 있다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제17권1호
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• pp.46-52
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• 2016

LTE-Advanced 시스템은 한정된 주파수 자원을 효율적으로 이용할 수 있도록 다수의 셀들로 구성된 셀룰러 환경에서 구축되기 때문에 인접 셀과의 간섭 회피를 고려해야 한다. 이동통신 기술의 발전에 따라 스마트폰과 태블릿 등 많은 모바일 데이터 트래픽을 유발시키는 단말이 확산되고 음성위주의 이동 통신 서비스에서 무선 멀티미디어 콘텐츠를 중심으로 하는 데이터 위주의 서비스로 전환됨에 따라 급증하는 모바일 데이터 트래픽에 의해 도심지역에서 증가되는 기지국은 막을 수 없는 현실이다. 증가되는 기지국으로 인해 송신 신호가 수신단에서 섞이는 셀간 간섭은 피할 수 없게 되었으며 이로 인해 셀간 간섭 회피 기법의 성능은 통신성능을 평가하는 중요한 지표 중 하나가 로 작용한다. 본 논문에서는 19셀의 셀룰러 시스템 모델을 바탕으로 LTE-Advanced 시스템 레벨 시뮬레이터를 통해 시뮬레이션을 수행하여 셀 경계에서의 성능 향상을 위한 새로운 Hybrid 자원 할당 기법을 제안한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제34권12C호
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• pp.1167-1176
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• 2009

본 논문에서는 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 송신단에서 IFFT 를 수행한 후 Cyclic Prefix를 첨부하여 OFDM 심볼을 생성하는데 필요한 지연을 감소시킬 수 있는 IFFT(Time shifted DIT IFFT)의 구조를 제안하고, IEEE 802.16e Mobile WiMax OFDMA/TDD규격에 적합한, 1024크기의 FFT에 1/8 cyclic prefix를 가지는 시스템의 송신단 IFFT를 VHDL로 설계한 결과를 제시한다. 본 논문에서 제안하는 IFFT는 OFDM송신단의 지연을 줄이기 위하여 IFFT에 역비트(Bit-Reversed) 순서로 데이터를 입력하고, FFT의 Frequency Translation 특징을 이용해 IFFT의 출력이 cyclic prefix의 길이만큼 시간영역 쉬프트(Time-shift) 되어 나오도록 구현되었다. 이 과정은 cyclic prefix의 길이 특성을 이용하여 부가적인 복소곱셈기(Complex Multiplier)없이 구현되었고, OFDM 송신단의 지연과 함께 IFFT 결과를 저장하는 메모리의 크기도 줄일 수 있다. 송신단의 최종 출력이 통상적인 OFDM 심볼과 완전히 동일하기 때문에 전체 시스템의 성능에도 영향을 미치지 않는다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제48권3호
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• pp.28-35
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• 2011

고용량의 멀티미디어 데이터 전송이 비약적으로 늘어나는 차세대 이동통신 시스템에서 cooperative ARQ 기법은 단말의 QoS를 만족시키기 위한 효과적인 방법이다. 그러나 기존의 cooperative ARQ 기법은 수신노드의 feedback을 받아서 재전송을 하기 때문에 채널 변화가 극심한 MANET 환경에서는 실시간 전송을 보장하기 어렵다는 단점이 있다. 본 논문에서는 ad-hoc OFDMA 통신 네트워크에서 cognitive relay를 이용한 협력통신 기반 cooperative ARQ 재전송 기법을 제안한다. 제안된 기법에서는 송신노드가 전송한 신호의 SINR을 relay가 사전에 sensing함으로써, 수신노드가 feedback 신호를 전송하기 전에 협력 통신을 능동적으로 제안한다. 이를 통하여, 무선 채널의 변화에 따른 지연 분산 특성을 극소화함으로써 실시간 통신을 원활하게 한다. 또한, relay에서 협력 통신을 제안할 때, 잘못된 제안을 최소화하기 위하여 최적의 sensing threshold를 유지할 수 있도록 하는 적응적 sensing threshold 최적화 알고리듬을 제안한다. 모의실험을 통하여, 실시간 멀티미디어 데이터 전송 시스템에서 제안된 cooperative ARQ 재전송 기법이 기존의 알고리듬에 비하여 프레임 전달시간 및 프레임 손실률 측면에서 우수한 성능을 가짐을 확인하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제33권7A호
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• pp.733-742
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• 2008

3GPP LTE 하향링크 시스템의 초기 셀 탐색은 이동국이 기지국에 접속하기 위해 필수적인 과정이다. 하향링크 신호에는 primary synchronization channel (PSC) 과 secondary synchronization channel (SSC) 이 정의되어 있으며, 이동국은 두 채널로부터 프레임 시작위치, 주파수 오차, 셀 ID (identification) 및 프레임 위치 정보 등을 검출하여 기지국 정보를 얻는다. 이 과정에는 다양한 검출 방식이 이용될 수 있다. 본 논문에서는 인접 셀 간섭, 주파수 옵셋 및 다중 경로 페이딩 환경에서 초기 셀 탐색에 적용 가능한 다양한 검출 알고리즘에 대해 분석하고 컴퓨터 모의 실험을 통해 초기 셀 탐색에 적합한 수신기 구조를 제안한다. 컴퓨터 모의 실험 결과 PSC 검출 시 부분상관 방식의 성능이 가장 우수하며, SSC 검출 시 채널 보상에 간섭 제거 기법을 적용하였을 때 가장 우수한 성능이 나타난다. 두 가지 알고리즘을 적용한 수신기에서는 인접 셀 간섭 및 주파수 옵셋 환경에서 99%의 확률로 70ms 내의 초기 셀 탐색이 수행된다.

• 한국전자파학회지:전자파기술
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• 제17권2호
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• pp.38-49
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• 2006

주파수 자원을 효율적으로 사용할 수 있는 CR(Cognitive Radio)기술의 응용으로 IEEE 802.22 WRAN(Wire-less Regional Area Network) WG에서는 이와 관련하여 활발히 표준화가 진행되고 있다. 기본적으로 WRAN 시스템은 100 km의 광역 셀(wide area cell)을 기반으로 하며 ADSL급(1.5 Mbps Downstream, 384 kbps Upstream) 데이터 전송 속도를 목표로 하고 있으며, 54 MHz에서 746 MHz 대역을 CR 기술로 임의적으로 전송 대역을 선택해서 전송하는 시스템이다. 또한 MAC(Medium Access Control) 계층 관점에서는 기존의 IEEE 802.16 MAC 계층의 OFDMA기반 데이터 전송 방식과 QoS 보존 방식, 대역폭 요청 방식을 기반으로 표준화가 진행되고 있으며, 이에 추가하여 CR 고유 기능인 채널 탐색 기능, 기 사용자(incumbent user) 보호 기능, 자기 공존(self coexistence) 기능등이 중요하게 논의되고 있으며, WRAN 고유 기능인 채널 결합(channel bonding) 및 채널 부분 사용(fractional bandwidth usage)에 대한 표준화가 진행되고 있다. 본 논문에서는 이와 관련하여 CR 기술의 적용 관점에서 중요시 고려되는 프레임 구조, IU 보호 기능, 상호 공존 기술들에 대해 중점적으로 논의 할 것이며, 결론에서는 추후 표준화 방향에 대해 언급할 것이다.

• 한국통신학회논문지
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• 제35권6A호
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• pp.555-567
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• 2010

릴레이를 이용한 다중 홉 시스템은 기존의 단일 홉 시스템과 달리 주어진 전체 리소스 영역의 일부를 릴레이 통신에 할당하게 되어 효율적인 자원할당 알고리즘을 도입하지 않으면, 실제 사용이 가능한 리소스의 손실을 초래하게 된다. 또한, 릴레이 기반 셀룰러 시스템에서 생기는 인접 셀 간섭으로 인해 기지국과 단말기 또는 릴레이와 단말기 사이의 높은 링크 성능을 보장하지 못하는 경우가 발생해 리소스 효율이 급격히 떨어질 수 있다. 본 논문에서는 3GPP (3rd Generation Partnership Project) LTE (Long Term Evolution)-Advanced 시스템의 하향링크 릴레이 협력 네트워크에서의 효율적인 자원할당 기법을 제안한다. 릴레이 협력 네트워크에서 각각의 통신 링크마다 고정 리소스 영역을 갖는 기존의 기법과는 달리, 제안된 자원할당 알고리즘은 각 통신 링크 간의 채널 상태 및 전송 가능 용량 등을 고려하여 각 리소스 블록 단위 별로 적응적으로 자원을 할당하는 기법이다. 또한 셀 또는 단말의 추가적인 전송률 증대를 위해 특정 통신 링크가 할당된 리소스 영역에 다른 통신 링크의 리소스를 중복하여 자원을 재사용하는 기법을 제안한다. 제안된 리소스 중복 할당 방식은 리소스 중복으로 인한 추가적인 간섭을 미리 고려하여 동적으로 자원을 할당하는 방식으로 단말기에서 간섭 제거 등의 추가적인 절차가 불필요하다.

• 한국통신학회논문지
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• 제38C권1호
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• pp.64-77
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• 2013

본 논문에서는 요구되는 통신 거리가 길고 LOS 확보가 쉽지 않은 산악 지형이 보편적인 군 전술 통신 환경에서 커버리지 확장과 음영 지역 제거를 위한 협력 중계 기반의 IEEE 802.16j 네트워크를 고려한다. 이를 통해 IEEE 802.16j 네트워크의 상향 링크(UL)에서 협력 중계 전송을 위한 대역 할당과 경로 선택을 통합적으로 수행하는 기법을 제안한다. 이를 위해 OFDMA 프레임 구조에서 협력 중계에 의한 처리율 증가량과 UL 접속 구간 및 UL 중계 구간의 대역 제한폭을 고려하여 전체 시스템의 데이터 처리율을 최대화하는 최적화 문제를 정의하고, 다중 차원 다중 선택 배낭 문제(MMKP)로 변환 후, 전역 탐색 알고리즘을 이용하여 최적해를 구한다. 협력 중계를 이용하지 않는 경우에 대해서도 최적화 문제를 정의하고, MMKP 기반 기법을 제안한다. 성능 비교를 위해 링크 품질 기반 (LQB) 기법의 전체 시스템 처리율도 평가한다. 군 전술 통신 환경 중 LOS 확보가 쉽지 않은 산악 지형 환경에서 OPNET 기반 시뮬레이션을 통해 제안하는 기법들의 전체 시스템 처리율을 비교 분석하고, 제안하는 MMKP 기반 기법들이 LQB 기법들에 비해 좋은 성능을 나타냄을 보이고, 협력 중계를 사용하는 기법들이 그렇지 않은 기법들보다 더 높은 전체 시스템 처리율을 제공함을 보인다.

• 한국통신학회논문지
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• 제34권5A호
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• pp.391-400
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• 2009

최근 이동 통신 네트워크는 2G에서 3G로 이동하고 있으며 주파수의 효율성을 추구하고자 한다. 인지 무선 통신(Cognitive radio) 기술은 secondary 네트워크와 primary 네트워크의 공존을 허용함으로써 주파수의 효율성을 달성할 수 있는 기술로 떠오르고 있다. 하지만, primary 네트워크의 주파수 재사용율을 고려하지 않는 기존 인지무선 통신 방식은 primary 네트워크와 secondary 네트워크를 포함한 전체 네트워크의 성능을 저하시키게 된다. 본 논문에서는 secondary 네트워크가 primary 네트워크의 파일럿 신호를 감지하여 최적의 가용 주파수를 선택하는 복잡도가 낮은 방식을 제안한다. 그리고, primary 네트워크의 간섭을 최소화하는 제약조건을 가지면서 업링크와 다운링크의 용량을 최대화하는 최적화 문제를 고려한다. 시뮬레이션을 통하여 제안방법과 기존방법의 성능을 비교하였으며, 제안방법이 기존방법보다 primary 네트워크의 주파수 재사용율이 작고 채널 사용 변화가 심할 때 특히 우수한 성능을 보임을 확인할 수 있었다.