• 한국음향학회지
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• 제18권8호
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• pp.61-67
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• 1999

본 논문에서는 선형배열을 이용하여 음향을 측정하기 위한 새로운 빔형성 알고리듬을 제안한다. 제안 알고리듬은, FIR 필터 설계기법에 의해 가중상수 및 원하는 빔패턴을 설정하고 이를 초기치로 사용하여 원하는 빔패턴과의 오차가 최소가 되도록 가중상수를 최적화시킨다. 전 주파수에서의 지향지수 균일성 유지를 위해 옥타브대역을 부대역으로 세분하고 의사역행렬에 의해 전달행렬을 정방행렬화하여 각 부대역별로 최적화를 수행한다. 시뮬레이션 결과 제안 알고리듬이 선형배열에서 음향측정에 적합한 빔패턴 및 지향지수를 형성시켜 음향측정에 유용함을 확인하였다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제10권12호
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• pp.5212-5230
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• 2016

How to determine the right number of small base stations to activate in multi-cell uplinks to match traffic from a fixed quantity of K users is an open question. This paper analyses the uplink cooperative that jointly receives base stations activation to explore this question. This paper is different from existing works only consider transmitting power as optimization objective function. The global objective function is formulated as a summation of two terms: transmitting power for data and coordinated overhead for control. Then, the joint base stations activation and beamforming problem is formulated as a mixed integer second order cone optimization. To solve this problem, we develop two polynomial-time distributed methods. Method one is a two-stage solution which activates no more than K small base stations (SBSs). Method two is a heuristic algorithm by dual decomposition to MI-SOCP that activates more SBSs to obtain multiple-antennae diversity gains. Thanks to the parallel computation for each node, our methods are more computationally efficient. The strengths and weaknesses of these two proposed two algorithms are also compared using numerical results.

• 한국통신학회논문지
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• 제35권4A호
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• pp.341-349
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• 2010

본 논문은 차세대 이동통신 기술로 주목받고 있는 IEEE 802.16 기반의 Mobile WiMAX (또는 WiBro) 시스템에서 여러 가지 채널환경조건 및 기지국의 조건을 고려하여 기지국의 출력파워를 최적으로 설계하는 방법에 관한 것이다. 본 논문에서는 다양한 환경조건에서 Mobile WiMAX 시스템의 상/하향 링크버짓(link budget)을 산출하여, 이로부터 Mobile WiMAX 기지국의 최적 출력파워를 도출하는 방법에 대해 정리하였다. 본 논문에서는 MIMO(multiple input multiple output) 기술이 적용된 기존의 2Tx-2Rx 기지국과 여기에 수신단의 감도를 높이기 위해 수신단의 안테나 개수를 4개로 늘린 2Tx-4Rx 기지국과 성능을 향상시키기 위해 새롭게 빔포밍(beamforming) 기술이 적용된 4Tx-4Rx 기지국의 경우 등 총 세 가지 경우에 대하여 최적 출력파워를 도출하였다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제9권2호
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• pp.112-117
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• 2007

In this paper, we focus on the total transmission power minimization problem for downlink beamforming multiple-input multiple-output (MIMO) orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) systems while ensuring each user's QoS requirement. Although the linear integer programming (LIP) solution we formulate provides the performance upper bound of the margin adaptive (MA) optimization problem, it is hard to be implemented in practice due to its high computational complexity. By regarding each user's equivalent channel gain as approximate independent values and using iterative descent method, we present a heuristic MA resource allocation algorithm. Simulation results show that the proposed algorithm efficiently converges to the local optimum, which is very close to the performance of the optimal LIP solution. Compared with existing space division multiple access (SDMA) OFDM systems with or without adaptive resource allocation, the proposed algorithm achieves significant performance improvement by exploiting the frequency diversity and multi-user diversity in downlink multiple-input single-output (MISO) OFDM systems.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제9권12호
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• pp.5015-5027
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• 2015

Transceiver optimization in multiple input multiple output (MIMO) cognitive systems is studied in this paper. The joint transceiver beamformer design is introduced to minimize the transmit power at secondary base station (SBS) while simultaneously controlling the interference to primary users (PUs) and satisfying the secondary users (SUs) signal-to-interference-plus-noise ratio (SINR) based on the convex optimization method. Due to the limited cooperation between SBS and PUs, the channel state information (CSI) usually cannot be obtained perfectly at the SBS in cognitive system. In this study, both perfect and imperfect CSI scenarios are considered in the beamformer design, and the proposed method is robust to CSI error. Numerical results validate the effectiveness of the proposed algorithm.

• 한국음향학회지
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• 제39권3호
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• pp.200-206
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• 2020

본 논문은 공간 응답 변화량(Spatial Response Variation, SRV)을 사용한 광대역 빔 형성 방법을 제안한다. SRV를 정규화 항으로 적용하여 목표하는 주파수 대역에서 주 빔 폭의 변동이 약 1도 이내로 적은 양질의 광대역 빔패턴을 얻도록 하였다. 설계 실험에서 제안 된 방법이 기존 방법보다 낫다는 것을 입증하였다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제12권1호
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• pp.21-40
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• 2018

In this paper, we propose the distributed robust beamforming design scheme in cognitive two-way amplify-and-forward (AF) relay networks with imperfect channel state information (CSI). Assuming the CSI errors follow a complex Gaussian distribution, the objective of this paper is to design the robust beamformer which minimizes the total transmit power of the collaborative relays. This design will guarantee the outage probability of signal-to-interference-plus-noise ratio (SINR) beyond a target level at each secondary user (SU), and satisfies the outage probability of interference generated on the primary user (PU) above the predetermined maximum tolerable interference power. Due to the multiple CSI uncertainties in the two-way transmission, the probabilistic constrained optimization problem is intractable and difficult to obtain a closed-form solution. To deal with this, we reformulate the problem to the standard form through a series of matrix transformations. We then accomplish the problem by using the probabilistic approach based on two sorts of Bernstein-type inequalities and the worst-case approach based on S-Procedure. The simulation results indicate that the robust beamforming designs based on the probabilistic method and the worst-case method are both robust to the CSI errors. Meanwhile, the probabilistic method can provide higher feasibility rate and consumes less power.

• 한국음향학회지
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• 제32권3호
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• pp.237-246
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• 2013

본 논문에서는 캐비테이션 터널에서의 소음계측용 청음기 배열 설계를 위한 최적화 기법을 제안하였다. 제안된 최적설계 기법은 배열 설계인자 및 목적함수 정의 그리고 최적화 알고리즘 적용 등의 내용으로 구성되어 있다. 설계인자 정의는 원형배열, 나선배열, 다중나선배열을 대상으로 하였다. 목적함수는 주엽의 빔폭과 최대 부엽 크기를 동시에 고려할 수 있도록 정의하였다. 최적화 알고리즘으로는 광역 최적화 기법의 일종인 VFSR 기법을 적용하였다. 최적 설계기법을 각 배열에 적용 후 도출된 최적 배열을 대상으로 최대 부엽크기 및 주엽의 빔폭을 분석하였다. 끝으로 캐비테이션 터널 내부의 다중반사를 고려한 빔형성 결과 평가를 통해 본 기법의 유용성을 확인하였다.

• 전자공학회논문지
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• 제51권5호
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• pp.29-34
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• 2014

본 논문에서는 다중 사용자 다중 안테나 하향링크 채널에서 에너지 효율을 향상시키기 위하여 zero-forcing beamforming (ZFBF) 전처리 필터 기반의 기지국 활성 안테나 수 최적화 기법을 제안한다. 제안하는 기법에서는 최적의 안테나 수를 찾는 연산과정의 복잡도를 줄이기 위하여 사용자의 순시 채널 이득 대신 ZFBF의 평균 채널 이득을 사용한다. 그리고 분수함수 형태의 목적함수를 차를 이용한 목적함수로 변환하여 최적의 안테나 수와 최대 에너지 효율을 찾는 과정을 반복 수행하여 문제를 해결한다. 모의실험을 통해 제안하는 기법의 에너지 효율은 exhaustive search 방법으로 찾은 최대 에너지 효율과 거의 동일함을 확인한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제41권8호
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• pp.890-895
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• 2016

최근 빠른속도로 발전하는 무선통신기술로 인하여 스마트 기기의 사용이 날로 증가하고 있다. 이에 따른 데이터 트래픽의 문제가 날로 증가함에 따라 네트워크의 용량 증대를 위하여 아직 개척되지 않은 새로운 영역인 6GHz 이상의 대역에 대한 연구가 진행되었다. 밀리미터파(Millimeter Wave, MmWave) 통신은 6GHz 이상의 대역을 이용하여 초당 기가비트의 데이터 전송률 달성을 가능하게 한다. 작은 파장으로 인한 경로 손실을 극복하기 위해 대량의 안테나 배열을 사용하여 이득을 높인다. 본 논문에서는 하이브리드 빔포밍(Hybrid beamforming)을 이용한 프리코딩 과정에서 시스템의 스펙트럼 효율(Spectral efficiency)을 최대화 하는 알고리즘을 제시하였다. 또한 스펙트럼 효율이 최대가 되는 빔 수의 최적화 방법을 수식을 통해 제안하였다. 제안한 방법으로 스펙트럼 효율을 최대화 하는 것을 확인하였다.