• 한국통신학회논문지
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• 제22권12호
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• pp.2686-2695
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• 1997

MC-CDMA 기법은 다중경로 페이딩에 robust하고 간단한 단일 탭 등화기를 사용하여 고속의 데이타를 전송할 수 있기 때문에 이동 멀티미디어 통신과 같은 고속 데이타 무선 통신에 적합한 접속방식으로 알려 있다. 본 논문에서는 페이딩 채널 환경하에서 기지국에 안테나 어래이를 갖는 MC-CDMA 셀룰라 시스템의 성능을 분석한다. 안테나 어래이를 갖는 MC-CDMA 방식을 사용하여 셀 내의 다른 사용자 간섭을 크게 감소시키고 순방향 링크 및 역방향 링크에서 시스템의 용량을 크게 증가시킬 수 있음을 보인다. 모의실험을 통하여 제안된 방식을 사용할 경우 사용자 용량 증가를 확인한다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제17권1호
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• pp.261-279
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• 2023

In this article, the uplink achievable rate is investigated for massive multiple-input multiple-output (MIMO) under correlated Ricean fading channel, where each base station (BS) and user are both deployed multiple antennas. Considering the availability of prior knowledge at BS, two different channel estimation approaches are adopted with and without prior knowledge. Based on these channel estimations, a two-layer decoding scheme is adopted with maximum ratio precoding as the first layer decoder and optimal second layer precoding in the second layer. Based on two aforementioned channel estimations and two-layer decoding scheme, the exact closed form expressions for uplink achievable rates are computed with and without prior knowledge, respectively. These derived expressions enable us to analyze the impacts of line-of-sight (LoS) component, two-layer decoding, data transmit power, pilot contamination, and spatially correlated Ricean fading. Then, numerical results illustrate that the system with spatially correlated Ricean fading channel is superior in terms of uplink achievable rate. Besides, it reveals that compared with the single-layer decoding, the two-layer decoding scheme can significantly improve the uplink achievable rate performance.

• 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.

• 디지털산업정보학회논문지
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• 제8권4호
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• pp.99-105
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• 2012

Recently, there are many user selection algorithms in multi user multiple-input multiple-output (MU-MIMO) systems. One of well-known user selection methods is Semi orthogonal user selection (SUS). It is an algorithm maximizing channel capacity. However, it is applicable only when user's antenna is one. We propose a generalized user selection algorithm regardless of the number of user's antennas. In the proposed scheme, Base station (Bs) selects the first user who has the highest determinant of channel and generates a user group that correlation with first user's channel is less than allowance of correlation. Then, each determinant of channels made up of first user's channel and a user's channel in the generated group is calculated and BS selects the next user who has the highest determinant of that. BS selects following users by repeating above procedure. In this paper, we get better performance because of selecting users who have the highest determinant of channel as well as allowance of correlation optimally calculated through matrix operations.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제18권9호
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• pp.2109-2116
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• 2014

본 논문은 무선랜 시스템에서 성능 향상을 위해, 안테나 빔을 전 방향으로 방사하는 기존의 방법과는 달리, 접속한 단말이 존재하는 방향으로만 안테나 빔을 방사하는 빔포밍 시스템을 설계 및 구현하였다. 해당 시스템은 패치형 배열 안테나를 통해 통신을 하며, DSP(Digital Signal Processor)에서 패킷 타입과 단말의 정보를 퀄컴사의 상용 칩으로부터 제공받아 FPGA(Field Programmable Gate Array)로 전송하는 방식으로 동작한다. DSP와 FPGA의 통신 방식은 데이터 송수신시 생기는 지연을 최소화하기 위해 PCI express(Peripheral Component Interconnect express)를 사용하였다. 단말 고유의 MAC(Media Access Control) 주소를 FPGA에서 저장하고 데이터베이스화함으로써 단말들의 위치를 관리할 수 있도록 하였다. 따라서 해당하는 단말로 패킷을 전송할 때, 추정한 위치로 빔을 방사하여 T/P(throughput)를 높일 수 있다. 단말의 위치는 패치형 배열 안테나를 통해 수신한 단말의 SINR(Signal to Interface plus Noise Ratio)을 프리앰블 구간에서 극대화하는 알고리즘을 사용하여 추정하였다. 제안하는 빔포밍 시스템을 Verilog HDL(Hardware Description Language)을 이용하여 FPGA와 퀄컴사의 상용 칩과 연동하여 구현하였으며 실제 운용 환경에서 시험을 통해 구현된 장비가 일반 AP(Access Point) 보다 더 높은 성능을 보이며 통신하는 것을 확인하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제19권1호
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• pp.77-82
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• 2015

최근 폭발적으로 증가하고 있는 모바일 데이터 트래픽를 효과적으로 서비스하기 위한 기술 중의 하나로 다중 사용자 거대 다중 안테나 네트워크가 많은 관심을 받고 있다. 그러나, 다중 사용자 거대 다중 안테나 네트워크는 기지국에 복잡한 하드웨어 구성이 필요할 뿐만 아니라 최적의 사용자 조합을 선택하기 위하여 많은 계산량을 유발한다. 본 논문에서는 이러한 하드웨어 복잡도와 사용자 선택 알고리즘의 계산량을 동시에 획기적으로 감소시킬 수 있는 안테나와 사용자 선택 알고리즘을 제안한다. 본 논문에서 제안한 방식은 $O((N-S_a+1){\times}min(S_a,K))$의 계산 복잡도를 가지며, 이는 Brute-Force 탐색 기반의 최적 방식의 계산 복잡도 $$O\left({_N}C_S_a\sum_{i=1}^{min(S_a,K)}_KC_i\right)$$보다 획기적으로 감소된 것이다. 여기서 N은 모든 전송안테나의 수, $S_a$은 선택된 안테나 수, K는 사용자의 수를 나타낸다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제11권10호
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• pp.4759-4780
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• 2017

Full Dimension multiple input multiple output (FD-MIMO) architecture employs a planar array design at the Base Station (BS) to provide high order multi-user MIMO (MU-MIMO) via simultaneous data transmission to large number of users. With FD-MIMO, the BS can also adjust the beam direction in both elevation and azimuth direction to concentrate the energy on the user of interests while minimizing the interference leakage to co-scheduled users in the same cell or users in the neighboring cells. In a typical highly populated macrocell environment, modelling the elevation angular characteristics of three-dimensional (3D) channel is critical to understanding the performance limits of the FD-MIMO system. In this paper, we study the throughput performance of FD-MIMO system with varying elevation angular spread and inter-element spacing using a 3D spatial channel model. Our results show that for a typical urban scenario, horizontal beamforming with correlated antenna spacing achieves optimal performance but by restricting the spread of elevation angles of departure, elevation beamforming achieves high array gain with wide inter-element spacing. We also realize significant gains due to spatial array processing via modelling the elevation domain and varying the inter-element spacing for both the transmitter and receiver.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제14권5호
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• pp.61-65
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• 2014

본 논문에서는 다중 경로 페이딩 및 주파수 선택적 페이딩을 겪는 채널을 회피하기 위한 방안을 정의하였다. 기존의 기법에서, 페이딩 현상을 해결하기 위해 다중 입출력 안테나(MIMO) 혹은 직교 주파수 분할 다중(OFDM) 기법을 적용하였으나 하드웨어의 제약으로 인해 실제적인 구현이 어렵다. 따라서 본 논문에서는 협력 스펙트럼 감지 기법을 통해 얻은 우수한 채널 정보를 송신단에게 제공하는 기법을 제안한다. 송신단에서는 수집된 정보를 바탕으로 페이딩을 겪는 채널에 대한 회피를 구현할 수 있으며 수신단에서 복호의 성능을 향상 시킬 수 있다. 마지막으로, 비트 오류율을 통해 페이딩을 겪는 채널과 제안된 프로토콜의 성능을 비교, 분석한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제37A권9호
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• pp.753-761
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• 2012

이 논문에서 우리는 Tomlinson-Harashima precoding (THP)를 이용한 다중 입력 단일 출력 다중 사용자 하향링크 시스템을 위한 전력할당 기법에 대해 알아본다. Zero-forcing THP 시스템의 sum rate를 최대화하기 위해 우리는 이전 방법과는 달리 mutual information 방법을 적용하였다. 나아가서, 모듈로 오퍼레이션을 사용하는 유저에 적절한 전력 레벨을 할당하기 위해 간단한 전력 할당 알고리즘을 제안한다. 실험 결과는 제안된 기법이 기존의 water-filling 기법보다 성능이 우수하고, 시스템의 최적의 성능을 내는 기법과 성능은 유사하면서 보다 작은 복잡도로 이루는 것을 보여준다.

• 정보처리학회논문지C
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• 제13C권6호
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• pp.749-756
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• 2006

단일 안테나를 사용하는 사용자들 사이의 협력통신은 무선 매체의 전송 특성이나 경로 손실을 이용하여 안테나의 숫자를 증가하지 않고도 다중 안테나 시스템의 강력한 장점을 얻을 수 있다. 본 논문에서는 ML(Maximum Likelihood) 검파기의 구조를 간단하게 할 뿐만 아니라 에러확률을 최소화 할 수 있는 전송신호 증폭인자의 최적화를 통해 전파환경의 변화에 순응하는 협력통신의 방법에 대해 제안한다. 제안하는 협력통신에 대해 수학적인 해석에 의한 BER(Bit Error Ratio) 표현을 유도할 뿐만 아니라 모의 실험 결과를 통해 그 성능을 비교한다. 다양한 수학적 계산의 결과를 통해 주파수 비선택적 Rayleigh 페이딩 채널에 AWGN(Additive White Gaussian Noise)이 합쳐진 채널 환경에서 실험한 결과 협력통신이 비 협력통신 보다 현저히 성능이 좋음을 알 수 있다.