• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제18권5호
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• pp.123-129
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• 2018

최근 요구되는 트래픽이 지속적으로 증가하면서 광대역의 주파수를 확보할 수 있는 밀리미터파 기반의 이동통신 기술이 주목을 받고 있다. 하지만 밀리미터파 대역의 채널은 NLoS (Non-Line-of-Sight) 환경에 취약하며 경로 감쇠가 매우 큰 문제점을 갖는다. 이를 위해 기지국에 수십 개 이상의 안테나를 장착하여 빔 형성을 통해 경로 감쇠를 보완하는 Massive MIMO (Multiple Input and Multiple Output) 시스템이 연구되고 있다. 기존 빔 형성 기법에는 아날로그 방식과 디지털 방식이 있지만 시스템의 복잡도와 비용적인 측면에서 Massive MIMO 시스템에 적용하기에 현실적인 어려움이 따른다. 따라서 본 논문에서는 밀리미터파 대역의 Massive MIMO 시스템에서 상기 두 방식을 융합한 하이브리드 빔 형성 기법을 연구한다. 또한 다수의 안테나를 장착한 다중 사용자를 서비스할 수 있도록 공간 다중화 기법을 고려한다. 주파수 효율 분석을 통해 빔 형성 및 공간 다중화에 의한 이득을 평가한다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제9권8호
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• pp.3068-3078
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• 2015

Although the massive MIMO system supports a high throughput, it requires a lot of channel information for channel compensation. For the reduction of overhead, the massive MIMO system generally uses TDD as duplexing scheme. Therefore, the massive MIMO system is sensitive to rapidly changing fast fading in according to time. For the improvement of reduced SINR by fast fading, the adaptive power control is proposed. Unlike the conventional scheme, the proposed scheme considers mobility of device for adaptive power control. The simulation of the proposed scheme is performed with consideration for mobility of device. The result of the simulation shows that the proposed scheme improves SINR. Since SINR is decreased in according to the number of device in the network by unit of cell, each base station can accommodate more devices by the proposed scheme. Also, because the massive MIMO system with high SINR can use high order modulation scheme, it can support higher throughput.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제13권11호
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• pp.5410-5426
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• 2019

With the advent of the fifth-generation (5G) era, Massive multiple-input multiple-output (MIMO) relay systems have experienced the rapid development. Recently, the performance analysis models of Massive MIMO relay systems have been proposed, which are mostly based on Rayleigh fading channels. In order to create a more suitable model for 5G Internet of Things scenarios, our study is based on the Rician fading channels, where line-of-sight (LOS) path exists in the channels. In this paper, we assume the channel state information (CSI) is perfect. In this case, we use statistical information to derive the analytical exact closed-form expression for the achievable sum rate of the uplink for the Massive MIMO two-hop relay system over Rician fading channels. Moreover, considering the different communication scenarios, we derive the analytical exact closed-form expression for the achievable sum rates of the uplink for other three scenarios. Finally, based on these expressions, we make simulations and analyze the performance under different transmit powers and Rician-factors, which provides a theoretical basis and reference for further research.

• 한국통신학회논문지
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• 제41권5호
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• pp.520-530
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• 2016

기존 MIMO 시스템 대비 수십 또는 수백 배 많은 송신 안테나들이 설치되어 있는 주파수 분할(frequency division duplex, FDD) 방식의 거대 다중 안테나(massive multiple-input mulitple-output, Massive MIMO)에선 송신 안테나 별 CSI-RS(channel state information reference signal) 전송을 위해 기존 MIMO 시스템 대비 너무 많은 하향 및 상향링크 자원 요소가 필요하다는 한계를 갖는다. 이러한 단점들을 극복하기 위해 본 논문에선 주파수 분할 방식의 거대 다중 안테나 시스템에서 많은 송신 안테나를 사용하더라도 자원요소(resource element, RE)를 재사용함으로써 송신 안테나 수에 비례하지 않는 제한된 양의 하향링크 자원만을 사용하여 CSI-RS를 효과적으로 전송하는 기술 및 자원격자 구조를 제안하였다.

• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제16권1호
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• pp.17-22
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• 2018

In massive multiple-input multiple-output (MIMO) systems, linear channel estimation algorithms are widely applied owing to their simple structures. However, they may cause pilot contamination, which affects the subsequent data detection performance. Therefore, herein, for an uplink multicell massive multiuser MIMO system, we consider using an alternating projection (AP) for channel estimation to eliminate the effect of pilot contamination and improve the performance of data detection in terms of the bit error rates as well. Even though the AP is nonlinear, it iteratively searches the best solution in only one dimension, and the computational complexity is thus modest. We have analyzed the mean square error with respect to the signal-to-interference ratios for both the cooperative and non-cooperative multicell scenarios. From the simulation results, we observed that the channel estimation results via the AP benefit the following signal detection more than that via the least squares for both the cooperative and non-cooperative multicell scenarios.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제16권4호
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• pp.1330-1350
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• 2022

As a preprocessing operation of transmitter antennas, the hybrid precoding is restricted by the limited computing resources of the transmitter. Therefore, this paper proposes a novel hybrid precoding that guarantees the communication efficiency with low complexity and a fast computational speed. First, the analog and digital precoding matrix is derived from the maximum eigenvectors of the channel matrix in the sub-connected architecture to maximize the communication rate. Second, the extended power iteration (EPI) is utilized to obtain the maximum eigenvalues and their eigenvectors of the channel matrix, which reduces the computational complexity caused by the singular value decomposition (SVD). Third, the Aitken acceleration method is utilized to further improve the convergence rate of the EPI algorithm. Finally, the hybrid precoding based on the EPI method and the Aitken acceleration algorithm is evaluated in millimeter-wave (mmWave) massive multiple-input and multiple-output (MIMO) systems. The experimental results show that the proposed method can reduce the computational complexity with the high performance in mmWave massive MIMO systems. The method has the wide application prospect in future wireless communication systems.

• 한국통신학회논문지
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• 제38B권3호
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• pp.216-221
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• 2013

본 논문에서는 massive MIMO(Multiple-Input Multiple-Output) 시스템의 채널 특성 분석을 위해, 3차원 레이트레이싱 기반 무선 채널 시뮬레이터인 Wireless Insite를 이용하여, 마이크로셀 환경에서 수평으로 선형 배열된 4개와 128개의 이중 편파 안테나 (dual polarized antenna)로 구성된 송신 배열 안테나 시스템의 각도 확산(angular spread), 교차 편파 식별도(cross polarization discrimination, XPD), 그리고 지연 확산(delay spread) 특성을 비교 분석하였다. 시뮬레이션 및 분석을 통해 128개의 안테나 원소로 구성된 massive MIMO 시스템의 각도확산과 지연 확산은 4개의 안테나 원소로 구성된 MIMO 시스템 보다 작아지고 교차 편파 식별도는 커진다는 것을 확인하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제29권1호
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• pp.32-35
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• 2018

5G 이동통신시스템에서 요구되는 높은 주파수 효율을 달성하기 위해서는 대규모 다중 입출력 송수신(Massive Multiple-Input Multiple-Output: Massive MIMO) 기술의 활용이 필수적이며, 원소 수의 증가에 따라 다양한 형태의 어레이 형상이 사용될 수 있다. 본 논문에서는 균일 원형 어레이(Uniform Circular Array: UCA)를 사용하는 다중 사용자 MIMO 전송 시 활용 가능한 빔 형성 알고리듬을 제시하며, 빔 간 상관도를 활용하여 준 직교적인 빔 인덱스 쌍을 바탕으로 사용자간 간섭을 최소화하여 얻어지는 성능 이득을 평가한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제41권8호
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• pp.921-923
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• 2016

본 논문에서는 고밀도 환경을 고려해야 하는 차세대 무선랜에서 고효율의 우수한 전송 품질을 제공하기 위하여 고려할 수 있는 고용량 MIMO와 전이중 통신 기술들에 대해 다룬다. 제안하는 방식은 분리된 공간 자원의 양에 따라 다른 캐리어 센싱 한계값을 할당하는 JSDR 기술과 프로토콜 오버헤드를 줄인 효율적인 다중 사용자 고용량 MIMO 프로토콜, 그리고 전이중 통신을 적용하여 기존의 무선랜 시스템보다 네트워크 용량을 증가 시킬 수 있음을 보였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제39A권9호
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• pp.528-534
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• 2014

본 논문에서는 LDPC 부호화된 멀티유저 상향링크 massive-MIMO 시스템에서, 연판정 MRC 검출기와 LDPC 복호기를 이용한 반복적 검출 및 복호 수신기를 제안한다. 우선 MRC 검출기에 대해 연판정 기법을 제안하고, 검출기와 LDPC 복호기간 정보 교환 관계를 유도한다. 제안된 반복적인 검출 및 복호 과정을 통해 성능이 향상될 수 있음을 시뮬레이션을 통해 확인한다.