• 정보와 통신
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• 제16권10호
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• pp.13-23
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• 1999

• Journal of Communications and Networks
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• 제15권5호
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• pp.476-485
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• 2013

In this paper, the effective capacity of a multiple-input multiple-output (MIMO) system in two different cases with receive antenna selection (RAS) and transmit antenna selection (TAS) schemes is investigated. A closed-form solution for the maximum constant arrival rate of this network with statistical delay quality of service (QoS) constraint is extracted in the quasi-static fading channel. This study is conducted in two different cases.When channel state information (CSI) is not available at the MIMO transmitter, implementation of TAS is difficult. Therefore, RAS scheme is employed and one antenna with the maximum instantaneous signal to noise ratio is chosen at the receiver. On the other hand, when CSI is available at the transmitter, TAS scheme is executed. In this case, one antenna is selected at the transmitter. Moreover, an optimal power-control policy is applied to the selected antenna and the effective capacity of the MIMO system is derived. Finally, this optimal power adaptation and the effective capacity are investigated in two asymptotic cases with the loose and strict QoS requirements. In particular, we show that in the TAS scheme with the loose QoS restriction, the effective capacity converges to the ergodic capacity. Then, an exact closed-form solution is obtained for the ergodic capacity of the channel here.

• 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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• 제38C권11호
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• pp.1074-1077
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• 2013

본 논문은 밀리미터파 대역에서 발생할 수 있는 도청공격에 대한 지향성 안테나의 보호 효과를 수학적으로 모델화하고 분석하였다. 원 홉 통신에서 지향성 안테나의 사용으로 인한 노출영역의 분석에 기반을 두고 한 장치가 도청장치에 의해 탐지될 확률을 분석하였다. 지향성 안테나 사용이 도청공격의 대응에 얼마나 효율적인지를 표현하기 위하여 상대도청율이라는 개념을 도입하였다. 분석 결과는 도청장치의 목적장치 탐지확률을 최대화하는 네트워크 내의 최적의 장치 수가 존재하며, 그 수는 안테나 각 등 여러 모수에 따라 달라짐을 보여준다, 또한 대부분의 경우에서 지향성 안테나의 사용이 전방향 안테나의 사용에 비해 도청공격으로부터 장치를 보호해 줌을 알 수 있다.

• 한국통신학회논문지
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• 제42권1호
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• pp.25-30
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• 2017

밀리미터 대역은 매우 넓은 대역폭을 활용할 수 있어 5G 시스템의 데이터 전송률을 높일 핵심 요소로 기대되고 있다. 해당 대역은 경로 감쇄가 심한 특성을 갖지만, 짧은 파장 덕분에 크지 않은 공간에 매우 많은 안테나를 배치할 수 있어 경로 감쇄를 상쇄할 수 있다. 이처럼 많은 안테나를 활용하는 채널을 기존의 기법으로 추정하기 위해서는 큰 오버헤드가 발생해, 짧은 시간에 트레이닝을 수행하는 채널 추정 기법이 요구된다. 밀리미터파 채널은 매우 적은 수의 유효 경로가 존재하는 특징을 갖기에 적은 수의 관찰 값으로부터 희소 신호를 검출하는 압축센싱 기법의 활용이 효과적일 것으로 기대된다. 본 논문에서는 밀리미터파 채널 추정을 위한 압축 센싱 기법을 소개한다. 첫째로, 지연 확산이 존재하는 다중 경로 채널 추정을 표준적인 압축 센싱 문제로 변환하는 방식을 제시한다. 또한 압축 센싱을 통해 채널 추정을 수행하기 위해서는 좋은 특성을 갖는 검출 행렬을 생성하는 것이 중요하기에, 양자화된 phase shifter로 임의 발생시킨 검출 행렬의 mutual incoherence 특성을 수치적으로 분석한다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제8권7호
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• pp.1581-1587
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• 2004

본 논문에서는 밀리미터파 대역의 신호 발생을 위한 헤테로다인 방식을 제안하였다. 향후, 무선 이동통신, 광대역 통신망에 사용되어질 밀리미터파 신호는 전기적 요소의 한계로 광학적인 요소에 의해 신호를 생성하는 방법이 많이 연구되고 있다. 광학적인 요소에 의한 여러 가지의 연구들은 주로 광검출기의 기능, 밀리미터파 대역의 발진기의 개발 등이 주로 이루어지고 있으며 무선 통신망에 적용하기 위한 소자기술 등이 발전되고 있다. 따라서 본 논문에서는 향후 밀리미터파 대역에서 사용되어질 LMDS(Local Multi-point Distribution Service) 등의 시스템에서 수십기가 헤르츠급의 광원으로 응용 가능한 헤테로다인 방식을 이용한 밀리미터파 신호의 생성에 대한 수치적인 방법에 대해 컴퓨터시뮬레이션을 통하여 검증하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제36권6C호
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• pp.349-354
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• 2011

수동형(passive) 밀리미터파(millimeter wave) 영상은 의복 등에 은닉된 물체의 탐지가 가능하며 악천후의 상황에서도 감쇄도(attenuation)가 낮아 식별이 가능한 영상을 획득할 수 있다. 그러나 영상 시스템의 공간 해상도(spatial resolution)가 낮고 수신신호가 미약하여 잡음의 영향이 크고 시스템의 온도 분해능(temperature resolution)에 따라 영상의 질이 달라진다. 본 논문에서는 수동형 밀리미터파 영상과 일반 카메라부터 획득되는 영상의 정합(registration)과 은닉된 물체의 시각화를 위한 영상 융합(fusion)을 연구한다. 영상의 정합은 추출된 몸체 경계 간의 상호상관도를 최대로 하는 어파인 변환(affine transform)으로 수행되며 융합은 영상 분해를 위한 이산 웨이블릿 변환(discrete wavelet transform), 융합 법칙(fusion rule), 영상을 복원하기 위한 역 이산 웨이블릿 변환의 3단계로 구성된다. 실험에서는 수동형 밀리미터파 영상 시스템에 의해 칼, 도끼, 화장품, 그리고 휴대폰과 같은 또는 비금속의 다양한 물체가 탐지됨을 보인다. 또한 정합과 융합된 영상의 결과로부터 가시 영상으로부터 얻은 얼굴과 의복 등의 대상자의 신원정보와 밀리미터파 영상으로부터 획득한 은닉된 물체의 정보를 동시에 시각화할 수 있음을 보인다.

• ETRI Journal
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• 제38권1호
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• pp.81-89
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• 2016

In this paper, a beam ID preamble (BIDP) technique, where a beam ID is transmitted in the physical layer, is proposed for efficient beam training in millimeter-wave cellular communication systems. To facilitate beam ID detection in a multicell environment with multiple beams, a BIDP is designed such that a beam ID is mapped onto a Zadoff-Chu sequence in association with its cell ID. By analyzing the correlation property of the BIDP, it is shown that multiple beams can be transmitted simultaneously with the proposed technique with minimal interbeam interference in a multicell environment, where beams have different time delays due to propagation delay or multipath channel delay. Through simulation with a spatial channel model, it is shown that the best beam pairs can be found with a significantly reduced processing time of beam training in the proposed technique.

• ETRI Journal
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• 제36권3호
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• pp.385-395
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• 2014

In this paper, we consider a resource allocation scheme for millimeter wave-based wireless personal area networks using directional antennas. This scheme involves scheduling the reservation period of medium access control for IEEE 802.15.3c. Objective functions are considered to minimize the average delay and maximize throughput; and two scheduling algorithms-namely, MInMax concurrent transmission and MAxMin concurrent transmission-are proposed to provide a suboptimal solution to each objective function. These are based on an exclusive region and two decision rules that determine the length of reservation times and the transmission order of groups. Each group consists of flows that are concurrently transmittable via spatial reuse. The algorithms appropriately apply two decision rules according to their objectives. A real video trace is used for the numerical results, which show that the proposed algorithms satisfy their objectives. They outperform other schemes on a range of measures, showing the effect of using a directional antenna. The proposed scheme efficiently supports variable bit rate traffic during the reservation period, reducing resource waste.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제12권2호
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• pp.61-64
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• 2017

밀리미터파 위상배열시스템에 위상변환기는 개별안테나의 위상을 조절하는 핵심 부품이다. 본 논문은 손실이 큰 실리콘 웨이퍼의 위상변환기에 적용을 위한 설계 기법을 5GHz에서 검증한 내용을 담는다. 0/180도 2-State 위상변환기가 제작되었으며 그것은 2개의 2-Stage AMP를 병렬로 구성하였다. 각 State의 Gain을 동일하게 유지하기 위해서 0/180도 Delay 라인을 2-Stage AMP의 각 Stage 중간에 삽입하였다. 통상적으로 AMP를 병렬 연결할 때 Wilkinson Power Combiner/Divider과 같은 수동회로를 추가하지만 실리콘 웨이퍼에서는 이것으로 인해 큰손실이 발생할 수 있으므로 생략하고 직접 연결하였다. 제작결과 5GHz에서 12dB이득, 174도 위상차를 확인하여 본 설계 기법을 검증하였다.