• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제13권1호
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• pp.1-6
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• 2015

In this study, we consider visible light communication in an indoor line-of-sight environment. It has been proved that among the multiple input multiple output (MIMO) techniques, spatial modulation (SM) performs better than repetition coding (RC) and spatial multiplexing (SMP). On the basis of a combination of SM and pulse amplitude modulation (PAM), here, we propose an enhanced SM algorithm to improve the bit error rate. Traditional SM activates only one light-emitting diode (LED) at one time, and the proposed enhanced SM activates two LEDs at one time and reduces the intensity levels of PAM by half. Under the condition of a highly correlated channel, power imbalance is used to improve the algorithm performance. The comparison between the two schemes is implemented at the same signal-to-noise ratio. The simulation results illustrate that the enhanced SM outperforms the traditional SM in both highly correlated and lowly correlated channels. Furthermore, the proposed enhanced SM scheme can increase the transmission rate in most cases.

• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제9권6호
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• pp.652-656
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• 2011

In this paper, a transmitter-based multipath processing and inter-channel interference (ICI) cancellation scheme for a ultra-wideband (UWB) spatial multiplexing (SM) multiple input multiple output (MIMO) system is presented. It consists of taps delayed lines and zero-forcing (ZF) filters in the transmitter and correlators in the receiver. For a UWB SM MIMO system with N transmit antennas, M receive antennas, and Q resolvable multipath components, the BER performance of a linear transmit ZF scheme is analyzed in a log-normal fading channel and also compared with that of a receiver-based ICI rejection approach. It is found that when M ${\leq}$ N, the transmit ZF processing approach outperforms the ZF receiver while making the mobile units low-cost and low-power.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제46권4호
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• pp.1-7
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• 2009

본 논문에서는 다중안테나 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 시스템에서의 인접 셀 혹은 인접 섹터 간섭제거 능력을 갖는 MIMO(Multi-Input Multi-Output) 수신 알고리즘을 제안하였다. 제안된 알고리즘은 시간축에서의 Filtering 기법에 관한 기존의 연구와는 다르게 주파수 영역에 적용이 가능한 Pre-filtering 기법을 채널 추정을 위한 파일럿 심벌만을 이용하여 구현하였다. 또한 제안된 기법은 간섭성분이 MIMO(C-SM(Collaborative-Spatial Multiplexing)) 뿐만이 아니라 SIMO(Single-Input Multi-Out)이더라도 적용이 가능함을 이론적으로 검증하였다. 그리고 제안된 수신 알고리즘을 검증하기 위하여 IEEE 802.16e 표준의 UL-PUSC SR off에서의 모의실험을 수행하였다. 이를 통하여 제안된 알고리즘이 간섭 성분의 종류에 관계없이 적용이 가능함을 확인하였다. 또한 간섭 성분의 영향이 큰 경우에 대해서도 우수한 성능을 보장하여 시스템 Throughput 향상을 보장할 수 있음을 확인하였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제14권2호
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• pp.220-226
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• 2010

본 논문에서는 2개의 송 수신 안테나를 갖는 MIMO 통신 시스템을 위한 저전력 심볼 검출기의 구조를 제안한다. 제안된 심볼 검출기는 MIMO 전송 기법 중 공간 다이버시티(spatial diversity, SD) 모드뿐 아니라 공간 다중화(spatial multiplexing, SM) 모드를 모두 지원하며, ML 수준의 성능을 제공한다. 또한, 연산 블록의 공유와 MIMO 모드에 따라 구분되는 클럭 신호를 사용하여 하드웨어의 전력 소모량을 크게 감소시켰다. 제안된 하드웨어 구조는 하드웨어 설계 언어 (HDL)을 이용하여 설계되었고, $0.13{\mu}m$ CMOS standard 셀 라이브러리를 사용하여 합성되었다. 전력 소모량은 Synopsys Power CompilerTM을 사용하여 측정되었고, 그 결과 기존의 설계 구조대비 제안된 구조의 경우 최대 85%까지의 평균 소모 전력을 감소시킬 수 있음을 확인할 수 있었다.

• 한국통신학회논문지
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• 제34권7A호
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• pp.515-522
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• 2009

본 논문에서는 채널 부호회된 OFDM (orthogonal frequency division multiplexing) 시스템을 위한 공간 변조를 이용한 새로운 전송 기법을 제안한다. 공간 변조라 불리는 개루프 (open-loop) 방식의 다중 안테나 기술은 업력 데이터를 안테나 인텍스(index) 신호와 데이터 신호로 나누고, 안테나 인텍스 신호에 따라 다수의 송신안테나 중 하나의 송신안테나를 선택하여 데이터 신호를 전송한다. 공간 변조는 수신기에서 송신된 신호가 어떤 안테나로부터 보내졌는지를 의미하는 안테나 인텍스를 검출해야 하는데, 이를 위해서 채널 행렬의 직교성이 보장되어야 한다. 실제 채널은 무시하지 못할 정도의 채널 상관도로 인해 직교성을 유지하지 못한다. 또한 기존 공간 변조를 위한 수신기는 경판정 방식을 취하고 있으므로, 실제 시스템에 이를 활용하기가 어렵다. 본 논문에서는 기존의 공간 변조 기법이 연판정 수신을 할 수 있도록 소프트 출력 디맵퍼 (soft-output demapper)를 유도하고, 기존 기법의 수신 성능을 개선하기 위해 새로운 구조의 전송 기법을 제안한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제35권2C호
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• pp.229-237
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• 2010

기존 SM MIMO 시스템을 위한 신호검출 기법인 OSIC 계열의 기법과 준최적 신호검출 기법인 QRD-M 기법을 협력적 공간다중화 기반 상향링크 다중사용자 시스템에 적용할 경우 사용자별 신호의 검출성능에 차이가 발생한다. 본 논문에서는 협력적 공간다중화 기반 상향링크 다중사용자 시스템을 위한 사용자간별 검출성능 차이가 발생하지 않으면서 최적 신호검출 기법과 유사한 성능을 보이는 신호검출 기법을 제안한다. 제안된 신호검출 기법의 연산복잡도는 QPSK 변조에서는 QRD-M과 유사하지만, 16-QAM, 64-QAM과 같이 높은 차수의 변조방식의 시스템에서는 QRD-M에 비해 매우 낮은 연산복잡도를 가진다.

• 한국통신학회논문지
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• 제33권6C호
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• pp.429-437
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• 2008

셀룰러 환경에서 전송 효율을 향상시키기 위하여 일반적으로 사용되는 다중 안테나 (multiple-input multiple-output: MIMO) 시스템은 공간 다중화 (spatial multiplexing: SM) 기법과 공간 다이버시티 (spatial diversity) 기법으로 구분된다. 이러한 MIMO 시스템은 셀룰러 환경에서 단말기가 셀 경계로 이동할수록 인접 셀로부터 오는 간섭 신호의 영향을 받게 되어 심각한 성능 열화를 겪게 된다. 따라서 MIMO 시스템의 전송 효율을 증대시키기 위하여 채널 환경에 적합한 송신 기법과 함께 셀 경계에서의 인접 셀 간섭을 효과적으로 제거할 수 있는 수신 기법의 활용은 매우 중요하다. 본 논문에서는 $M_T$개의 송신 안테나와 $M_R$개의 수신 안테나를 갖는 하향 링크 MIMO 시스템의 전송 효율 증대를 위하여 채널 환경에 따라 공간 다중화 및 공간 다이버시티를 이용한 적응적 송신 방법을 사용하곡 공간 다이버시티가 적용될 경우 MRC (maximal ratio combining) 기법과 ISD (intercell spatial demultiplexing) 기법을 적응적으로 사용하기 위한 선택 기준과, 적응적인 송수신 방식 적용시의 성능 이득을 산출한다. 단말기가 기지국 근처에 위치하여 높은 SIR (signal-to-interference ratio)을 가질 경우에는 공간 다중화를 이용한 송신 기법과 함께 SD (spatial demultiplexing) 수신 기법을 사용하고, 셀 경계와 같이 낮은 SIR을 가질 경우에는 공간 다이버시티를 이용한 송신 기법과 함께 기존의 MRC 수신 방식과 $M_R-1$개의 인접 셀 간섭 신호 성분들을 제거할 수 있는 ISD 수신 방식을 적응적으로 사용함으로써 시스템 전송 효율을 향상시킬 수 있는 방안을 제시한다. 제안한 송수신 방식의 성능을 검증하기 위하여 $M_R{\times}M_T$ MIMO 시스템에서 각각의 송수신 방식에 따른 수신 신호의 유효 신호 대 간섭 비의 확률 밀도 함수를 유도하곡 이를 활용하여 평균 유효 신호 대 간섭 비와 전송 효율을 산출하며, 모의실험 결과와의 비교를 통해 검증한다.

• 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.

• 한국통신학회논문지
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• 제39C권8호
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• pp.681-687
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• 2014

최근 몇 년 간 스마트 폰과 같은 개인 스마트 디바이스들의 확산으로 인해 인터넷 트래픽이 급증하고 있다. 이는 지상에 있는 기지국뿐만 아니라 건물, 버스, 철도, 선박 등에 설치된 AP(Access Point)나 기지국에도 심각한 과부하를 야기한다. 따라서 이를 해소하기 위해 크루즈선과 같은 선박 내부에서 효과적인 콘텐츠 분배를 위한 통신시나리오를 제안한다. 또한 제안한 시나리오 안에서 기존의 단말 간 직접통신(D2D: Device-to-Device)을 확장하여 다중 단말 간(MD2MD: Multi-Device-to-Multi-Device) 직접 통신 네트워크를 구성하고 이에 적합한 전송기법을 제시한다. 제안한 선박 내 다중 단말 간 직접통신 방식은 STBC(Space-Time Block Coding) 전송기법, SM(Spatial Multiplexing) 전송기법, 그리고 하이브리드 STBC-SM 기법을 비교분석하여 전송률(throughput) 관점에서 향상된 성능을 보인 전송기법을 채택했다. 제안한 방식은 선박 내 통신 특히 사용자의 수가 많아 트래픽이 심하여 선박 내 설치된 AP의 과부하가 심할 경우 이를 분배하고 사용자들에게 효율적으로 보다 질 높은 콘텐츠를 제공할 수 있는 기술로 기대된다.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제2권2호
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• pp.80-84
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• 2007

본 논문에서는 MIMO (multi input multi output) 기술의 위성 통신에 적용을 위한 연구에 대해 논하고자 한다. 위성은 광역 커버리지의 장점을 활용하여 DVB-S/S2, DVB-SH와 같은 방송 서비스 및 지상망 커버리지외각에 대해 음성 및 데이터 fill-in 서비스 제공하여 왔다. 한편 최근의 지상망은 MIMO 기술을 적용하여 높은 전송 효율 및 전송 커비러지를 넓히는 것을 가능하게 하였다. 이러한 관점에서, 위성 시스템의 지상망과의 효율적인 공존 및 4세대 통신에서 요구하는 유비커터스 환경에 부합하기 위해서는 지상망의 핵심 기술인 MIMO 기술의 위성 시스템 적용을 위한 연구가 필요하다. 이에 본 논문에서는 위성 및 IMR (intermediate module repeater) 환경에서의 효과적인 MIMO적용을 위한 여러 시스템 시나리오들을 소개하고 각각의 시나리오 모델에서 필요로 하는 기술적 요구사항 및 적용 가능성에 대해 논하고 대략적인 실험 결과를 통해 그 가능성을 확인 하고자 한다. MIMO기술은 크게 Space time coding (STC)기법과 Spatial multiplexing (SM) 기법으로 나눌 수 있는데, 위성 통신에서는 STC 의 위성 및 IMR환경에서 전송 효율 및 IMR cell 커버리지를 증가 시키기 위해 사용되었으며, SM의 경우 IMR환경에서 위성에서 전송된 방송 외에 IMR cell지역의 지역 방송을 multiplexing 하기 위한 형태로 형태로 활용 되었다.