• 한국통신학회논문지
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• 제25권11A호
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• pp.1682-1690
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• 2000

최근들어 초광대역 시간 도약 임펄스 무선 전송(ultra wideband time hopping impulse radio; 이하 IR) 기술이 실내 무선 LAN이나 군용 무선 통신 시스템 등을위한 새로운대역 확산 전송 방식으로서 큰 관심을 모으고 있다 IR 시스템은 1(nsec) 이하의 매우 짧은 펄스폭의 펄스 위치 변조(pulse position modulation)된 가우시안 모노사이클 펄스열을 이용함으로서 매우작은 크기 의수 GHz에 이르는 초광대역 스펙트럼을 가지며 기존의 통신 시스템에 거의 간섭을 미치지 않으면서 사용 가능하다. 본 논문에서는 IR 시스템에 M진 (M-ary) PPM 방식을 적용하는 경우의 성능을 평가하였다. 특시 의사 잡음 부호 발생기와 10진 변환기(decimator)로 구성된 시간 도약 패턴을 사용하여 다원 접속 간섭이 배제되는 부가성 백색 가우시안 잡음 채널 하의 동기식(synchronous) IR 시스템에서, 심벌 수, M, 가우시안 모노사이클 펄스 폭 $\tau$$_{p}$, PPM에서 펄스 간 간격$\delta$, 펄스 반복 횟수 N$_{s}$ 등과 같은 다양한 시스템 파라미터의 조합에 따른 성능 변화를 모의 실험을 통해 확인하였으며, 이러한 결과를 통해 비트 오율, 시스템 복잡도 및 전송율 등의 사양에 따라 적합한 M 진 PPM IR 시스템의 구성 방안에 대한 근거를 제공하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제30권12C호
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• pp.1208-1213
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• 2005

최근 초 광대역(UWB) 시스템은 높은 데이터 전송율과 낮은 전력소모로 IEEE 802.15.3a에서 표준안으로 고려되고 있다. IEEE 802.15.3a에서 고려되고 있는 시스템 중에, 직접 확산초 광대역 통신(DS-UWB)은 UWB의 이점과 특성을 잘 이용한 시스템이라 할 수 있다. 하지만, DS-UWB의 에러율과 전송 용량은 다중 페이딩 채널에 의해 많은 제한을 받고 있다. 전송 용량과 에러율의 감소를 극복할 효과적이고 강력한 기법이 다중 안테나를 이용한 방법이라 하겠다. STBC는 전송 신호의 안정성 향상에 중점을 둔 시스템이지만, 전송율이 떨어진다. 그러나, V-BLAST는 전송 신호의 안정성은 떨어지지만, 전송율의 향상을 가져올 수 있다. 본 논문에서는 M진 DS-UWB에서 채널 용량을 높이고 안정성을 확보하기 위한 적응 다중 안테나 전송 기법을 제안한다. 제안된 시스템은 STBC와 V-BLAST의 한계점인 에러율과 처리량을 극복할 수 있는 장점을 가지고 있다. 이를 컴퓨터 모의실험으로 검증하였고 분석하였다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제11권4호
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• pp.375-383
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• 2009

The WiMedia alliance has specified a distributed medium access control (WiMedia MAC) protocol based on ultra wideband (UWB) for high data rate WPANs (HR-WPANs). The merits of WiMedia MAC such as distributed nature and high data rate make it a favorite candidate in HR-WPAN. Although QoS parameters such as the range of service rates are provided to a traffic stream, the WiMedia MAC is not able to use the QoS parameters and to determine or adjust a service rate using the QoS parameters for the traffic stream. In this paper, we propose a fair and adaptive resource allocation method that allocates time slots to isochronous streams according to QoS parameters and the current traffic load condition in a fully distributed manner. Although the traffic load condition changes, each device independently recognizes the changes and calculates fair and maximum allowable service rates for traffic streams. From the numerical and simulation results, it is proved that the proposed method achieves high capacity of traffic streams and fair QoS provisioning under various traffic load condition.

• 한국통신학회논문지
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• 제34권5C호
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• pp.555-560
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• 2009

차량 충돌 위험을 줄이기 위해 거리 측정용 차량 레이더에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. Direct sequence-ultra wideband를 (DS-UWB) 이용한 차량 레이더는 고속으로 이동하는 차량들 사이에서 충분한 시간적인 여유를 두어 목표물까지의 거리를 측정한다. 따라서 UWB 파형을 이용하면 수신기는 거리를 빠르게 측정하여, 충분한 시간적인 여유를 둘 수 있다. 이에 대한 연구가 진행된 바 있으나 본 논문에서는 그보다 간단한 시스템을 기반으로 빠른 처리 속도로 거리를 측정하여 차량 충돌 방지를 위한 시간적 여유를 확보할 수 있는 기법을 제안한다. 그리고 모의실험 결과를 통해 기존 기법보다 빠른 처리 속도를 확인할 수 있다.

• 한국통신학회논문지
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• 제35권4C호
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• pp.358-363
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• 2010

IEEE 802.15.4a에 제안된 IR-UWB (Impulse Radio Ultra Wideband) 시스템의 경우 패킷 방식으로 동작하며 하나의 패킷은 SYNC 심볼 (symbol)과 SFD (Start of Frame Delimiter) 심볼로 이루어진 프리앰블, 헤더 및 데이터부로 구성된다. 성공적인 패킷 수신을 위해서는 프리앰블을 이용한 초기 동기 획득과 SFD 검출이 필수적이다. IEEE 802.15.4a IR-UWB 시스템의 경우 SFD 패턴은 8개의 심볼로 구성되어 있으며 SYNC 패턴의 길이에 비하여 매우 짧아 정상적으로 초기 동기를 획득한 경우에도 SFD 패턴 검출에 실패하여 해당 패킷에 대한 복조를 수행하지 못하는 경우가 발생한다. 본 논문에서는 초기 동기 획득 이후 잉여 SYNC 심볼들 중 일부를 활용하여 IEEE 802.15.4a에 제안된 IR-UWB 시스템의 SFD 검출 성능을 개선하는 방안을 제안한다.

• 전기전자학회논문지
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• 제17권2호
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• pp.176-181
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• 2013

This paper presents a CMOS impulse radio ultra-wideband (IR-UWB) receiver implemented using IBM 0.13um CMOS technology for inner/inter-chip wireless interconnection. The IR-UWB receiver is based on the non-coherent architecture which removes the complexity of RF architecture (such as DLL or PLL) and reduces power consumption. The receiver consists of three blocks: a low noise amplifier (LNA) with active balun, a correlator, and a comparator. Simulation results show the die area of the IR-UWB receiver of 0.2mm2, a power gain (S21) of 12.5dB, a noise figure (NF) of 3.05dB, an input return loss (S11) of less than -16.5dB, a conversion gain of 18dB, a NFDSB of 22. The receiver exhibits a third order intercept point (IIP3) of -1.3dBm and consumes 22.9mW of power on the 1.4V power supply.

• Journal of Communications and Networks
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• 제14권5호
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• pp.501-509
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• 2012

This paper proposes a joint timing synchronization, channel estimation, and data detection for the impulse radio ultra-wideband systems. The proposed timing synchronizer consists of coarse and fine timing estimation. The synchronizer discovers synchronization points in two stages and performs adaptive threshold based on the maximum pulse averaging and maximum (MAX-PA) method for more precise synchronization. Then, iterative channel estimation is performed based on the discovered synchronization points, and data are detected using the selective rake (S-RAKE) detector employing maximal ratio combining. The proposed synchronizer produces two signals-the start signal for channel estimation and the start signal for start frame delimiter (SFD) detection that detects the packet synchronization signal. With the proposed synchronization, channel estimation, and SFD detection, an S-RAKE receiver with binary pulse position modulation binary phase-shift keying modulation was constructed. In addition, an IEEE 802.15.4a channel model was used for performance comparison. The comparison results show that the constructed receiver yields high performance close to perfect synchronization.

• 한국통신학회논문지
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• 제34권3A호
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• pp.205-212
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• 2009

본 논문에서는 IEEE 802.15.4a를 기반으로 한 IR-UWB (Impulse Radio - Ultra-wideband) 시스템에서 잔여 주파수 오프셋의 영향을 줄이는 채널 추정 기법을 제안한다. 실제로 IR-UWB 수신기는 제한된 프리앰블 심볼의 개수 때문에 주파수 동기를 완벽하게 수행할 수 없다. 따라서 잔여 주파수 오프셋이 존재하고 이 영향으로 채널추정 과정에서 상당한 오류가 발생하게 된다. 제안된 채널 추정 기법은 채널 추정과정에서 얻어낸 다중경로 프로파일을 이용하여 주파수 동기에 대한 정보를 획득하고 그것을 이용함으로써 제한된 수의 프리앰블 심볼을 가지고도 잔여 주파수 오프셋을 보상하고 잔여 주파수 오프셋에 의한 채널 추정 오류를 수정하여 정확한 채널 상태 정보를 추정하는 기법이다. 제안된 알고리즘을 IEEE 802.15.4a에서 제시한 채널 모델에 적용하여 모의실험 하였으며 제안된 채널 추정 알고리즘과 기존의 채널 주정 알고리즘을 비교 분석하여 성능이 개선됨을 확인하였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제10권3호
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• pp.268-275
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• 2006

가정과 사무실 정보 응용 및 서비스의 급격한 확산은 광대역 근거리 멀티미디어 통신을 가능하게 하는 새로운 무선 기술을 필요로 하고 있다. 고품질 미디어와 고속의 무선 연결을 위한 요구에 의하여 IEEE 표준화 그룹은 WPAN을 위한 고속 물리 계층을 고려하고 있다. 협대역의 펄스 전송을 기반으로 하는 UWB 다중 접속 기술은 고속의 서비스 제공, 낮은 전력 소모, 정확한 측위를 제공할 수 있는 응용 중의 하나이다. 본 논문에서는 전력 제어된 UWB 디바이스로 구성된 무선 센서 네트워크에서 페이딩 환경에 대한 UWB의 BER 성능을 평가하기 위한 방법론을 제시한다. 얻어진 결과는 주어진 네트워크 구조에 따른 성능 분석을 위하여 사용될 수 있으며 UWB 홈 센서 네트워크를 위한 유용한 디자인 아이디어를 제공할 수 있다.

• 한국통신학회논문지
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• 제33권8C호
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• pp.613-616
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• 2008

In this paper, a fine residual frequency offset estimation scheme is proposed for multiband orthogonal frequency division multiplexing ultra-wideband (MB-OFDM UWB) systems. The basic idea of our approach is based on the fact that two adjacent OFDM symbols carry the identical information in the MB-OFDM UWB system, thus removing the need of pilot symbols. The mean square error of the synchronization scheme is evaluated and simulation results are used to verify the effectiveness of the proposed estimator. When compared to the pilot-aided conventional estimator, the proposed estimator has a lower estimation error.