• 전자공학회논문지
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• 제51권10호
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• pp.3-10
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• 2014

본 논문에서는 인지 기반 중첩 융합 네트워크 환경 하에서의 사용자의 위치정보를 토대로 사용자 단말기의 전력소모감소와 간섭신호의 저감효과를 극대화하기 위한 기본적인 D2D(device-to-device)시스템을 제시하고 무선 전송 환경에서의 시스템 성능을 분석하고자 한다. 단말기의 기능성이 좋아짐에 따라 스마트한 지능을 기반으로 자원의 효과적 활용에 적합한 개별 이종 네트워크의 특성분석과 특성을 반영하는 시스템 측면의 최적화가 중요하다고 할 수 있다. 본 논문에서는 사용자 이동특성에 기반하여 인접 단말기와의 직접 통신하는 절차를 구성하여 단말기 간 직접 통신에 다중안테나 기술을 적용할 경우 이에 따른 FER(frame error rate) 등의 성능특성을 살펴보고자 한다.

• 한국항행학회논문지
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• 제11권4호
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• pp.415-422
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• 2007

본 논문에서는 크로스 시간 슬롯이 존재하는 TD-SCDMA 시스템에 적용할 수 있는 새로운 동적 채널 할당 알고리즘을 제안하였다. 크로스 시간 슬롯에서 간섭을 줄이기 위해 셀 내의 사용자들은 기지국과 사용자 사이의 거리를 기준으로 Near 그룹과 Far 그룹으로 구분된다. 크로스 시간 슬롯에서 역방향 링크에서는 Near 그룹, 순방향 링크에서는 Far 그룹에 존재하는 사용자가 채널을 할당 받는다. 셀룰러 시스템에서 하나의 셀은 복수개의 셀로 둘러싸여 있어 크로스 시간 슬롯과 노멀 시간 슬롯이 혼재해서 존재하게 되므로, 어떠한 셀을 기준으로 할 것인지가 매우 중요하다. 본 논문은 하나의 셀을 6개의 구역으로 구분하고 각 사용자의 입사각을 파악하여 가장 큰 영향을 주는 하나의 인접 셀을 결정하였다. 본 논문에서 제안하는 동적 채날 할당 방식과 셀을 구분하는 방식은 크로스 시간 슬롯에서 간섭을 크게 줄 수 있는 상황을 피함으로써 시스템의 용량 측면에서 FCA에 비해 약 2%~9%, RCA에 비해 약 0.5%~1.3%의 성능향상이 있었다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제14권1호
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• pp.93-113
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• 2020

According to information theory, non-orthogonal transmission can achieve the multiple-user channel capacity with an onion-peeling like successive interference cancellation (SIC) based detection followed by a capacity approaching channel code. However, in multiple antenna system, due to the unideal characteristic of the SIC detector, the residual interference propagated to the next detection stage will significantly degrade the detection performance of spatial data layers. To overcome this problem, we proposed a modified power-domain non-orthogonal multiple access (P-NOMA) scheme joint designed with space-time coding for multiple input multiple output (MIMO) NOMA system. First, with proper power allocation for each user, inter-user signals can be separated from each other for NOMA detection. Second, a well-designed quasi-orthogonal space-time block code (QO-STBC) was employed to facilitate the SIC-based MIMO detection of spatial data layers within each user. Last, we proposed an optimization algorithm to assign channel coding rates to balance the bit error rate (BER) performance of those spatial data layers for each user. Link-level performance simulation results demonstrate that the proposed time-space-power domain joint transmission scheme performs better than the traditional P-NOMA scheme. Furthermore, the proposed algorithm is of low complexity and easy to implement.

• 전자공학회논문지
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• 제51권6호
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• pp.34-42
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• 2014

본 논문에서는 두 개의 공간 스트림을 갖는 multiple-input multiple-output 시스템을 위한 modified maximum-likelihood 심볼 검파 알고리즘 기반의 저 복잡도 고 성능의 심볼 검파기의 구조를 제시하고 이를 구현한 결과를 보인다. 제안하는 심볼 검파기에서는 비용함수 계산 과정에서의 각 심볼 별로 병렬적으로 계산되던 곱셈 연산을 멀티 사이클 기반의 점증적인 덧셈 연산으로 대체하였다. 또한 양자화 과정을 파이프 라인 구조를 적용하여 성상의 범위에 따라 단계적으로 수행할 수 있게 구현하였다. 그 결과 제안하는 심볼 검파기는 256 QAM과 같이 복잡한 변조 방식을 지원하면서도 하드웨어 복잡도가 낮다. 양자화 과정의 파이프 라인을 재구성함으로써 여러 변조 방식과 안테나 환경에서의 심볼 검파를 유연하게 지원한다. 설계된 심볼 검파기는 $0.11-{\mu}m$ CMOS 공정의 라이브러리를 사용하여 최대 478 MHz의 동작주파수에서 38.7K의 논리 게이트로 구현되어 16 QAM에서 166Mbps, 64 QAM에서 80 Mbps의 처리량을 달성한다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2018년도 추계학술대회
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• pp.464-466
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• 2018

본 논문은 복수의 안테나를 보유한 기지국이 잡음제한 된(noise-limited) 셀룰러 환경에서 복수의 단일 안테나 사용자와 동시에 통신 하는 시스템을 고려한다. 각 사용자는 제한된 피드백을 통해 송신부에 자신의 채널 상태 정보를 공유하고 송신부는 공유된 채널 정보를 바탕으로 다중사용자 기반의 공간다중화를 진행한다. 채널 정보가 제한되어있기 때문에 시스템의 하향링크 데이터 율은 채널 정보의 피드백 양에 비례한다. 하지만 피드백 양이 증가하면 피드백에 사용되는 상향링크의 자원소모가 동시에 증가하기 때문에, 실제의 통신시스템은 하향링크 통신량과 상향링크 제어정보량 사이의 균형을 적절히 고려할 필요가 있다. 본 논문에서는 이러한 측면을 고려하여 정의된 순(net) 주파수 효율을 사용하며 이를 최대화 하는 최적의 피드백 양을 분석한다. 특히, 단말의 수신 파워가 수신 노이즈에 비해 낮을 때의 시스템의 최적 피드백 양을 주로 연구한다.

• 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.

• 한국통신학회논문지
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• 제32권7C호
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• pp.644-651
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• 2007

V-BLAST (Vertical Bell Labs Layered Space-Time) 시스템은 다중 안테나를 사용하는 시스템에서 각각의 레이어를 간섭 무효화 및 제거기법을 통하여 추정하기 때문에 간단한 복잡도에 비해 높은 전송률을 가능하게 한다. 본 논문에서는 신호 공간 다이버시티 기법을 적용시킨 V-BLAST 시스템을 제안하고자 한다. 신호 공간 다이버시티 기법의 큰 장점은 신호좌표를 회전시키고 인페이즈 (inphase) 와 쿼드러쳐 (quadrature) 성분을 섞어줌으로서 추가적인 대역폭이나 전송 파워의 상승 없이도 다이버시티 이득을 얻을 수 있다. 모의실험을 통해서, 본 논문에서 제안하는 시스템의 성능이 이상적인 시스템 성능에 비해 0.5dB로 근접함을 보여주고자 한다.

• 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.

• 한국항행학회논문지
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• 제21권6호
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• pp.659-665
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• 2017

본 논문에서는 MIMO(multiple input multiple output) 시스템을 위한 저복잡도 FFT(fast Fourier transform) 프로세서의 설계 및 구현 결과를 제시하였다. 무선랜을 이용한 다양한 멀티미디어 서비스 등을 이용하기 위해 높은 채널 용량과 Gbps급 전송이 가능한 시스템에 대한 요구와 함께 IEEE 802.11ac 규격이 채택되었다. MIMO-OFDM (orthogonal frequency duplex multiplexing) 기술을 사용하는 IEEE 802.11ac 규격의 무선랜 시스템은 최대 8개의 안테나 구성 및 20-160 MHz 대역폭을 지원해야한다. 따라서, 제안된 FFT 프로세서는 8채널 64, 128, 256, 512 point 가변길이를 지원한다. 또한, 비단순 승산기의 수를 감소시키기 위해서 MRMDC(mixed-radix multipath delay commutator) 구조를 적용하였고, 이로 인해 제안된 FFT 프로세서는 기존 FFT 프로세서에 비해 현저히 낮은 복잡도로 구현 가능하다. 구현 결과, 제안된 FFT processor는 기존 방식인 radix-2 SDF 구조 대비 gate count가 50 % 감소 가능하였고, 8 채널 MR-2/2/2/4/2/4/2 MDC 구조와 8채널 MR-2/2/2/8/8 MDC 구조 대비 logic gate 수를 각각 18 %와 17 % 감소 가능함이 확인되었다.

• International Journal of Computer Science & Network Security
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• 제23권10호
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• pp.1-10
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• 2023

This paper proposes a method to extend Inter-Carrier Interference (ICI) canceling Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) receivers for 5G mobile systems to spatial multiplexing 2×2 MIMO (Multiple Input Multiple Output) systems to support high-speed ground transportation services by linear motor cars traveling at 500 km/h. In Japan, linear-motor high-speed ground transportation service is scheduled to begin in 2027. To expand the coverage area of base stations, 5G mobile systems in high-speed moving trains will have multiple base station antennas transmitting the same downlink (DL) signal, forming an expanded cell size along the train rails. 5G terminals in a fast-moving train can cause the forward and backward antenna signals to be Doppler-shifted in opposite directions, so the receiver in the train may have trouble estimating the exact channel transfer function (CTF) for demodulation. A receiver in such high-speed train sees the transmission channel which is composed of multiple Doppler-shifted propagation paths. Then, a loss of sub-carrier orthogonality due to Doppler-spread channels causes ICI. The ICI Canceller is realized by the following three steps. First, using the Demodulation Reference Symbol (DMRS) pilot signals, it analyzes three parameters such as attenuation, relative delay, and Doppler-shift of each multi-path component. Secondly, based on the sets of three parameters, Channel Transfer Function (CTF) of sender sub-carrier number n to receiver sub-carrier number l is generated. In case of n≠l, the CTF corresponds to ICI factor. Thirdly, since ICI factor is obtained, by applying ICI reverse operation by Multi-Tap Equalizer, ICI canceling can be realized. ICI canceling performance has been simulated assuming severe channel condition such as 500 km/h, 8 path reverse Doppler Shift for QPSK, 16QAM, 64QAM and 256QAM modulations. In particular, 2×2MIMO QPSK and 16QAM modulation schemes, BER (Bit Error Rate) improvement was observed when the number of taps in the multi-tap equalizer was set to 31 or more taps, at a moving speed of 500 km/h and in an 8-pass reverse doppler shift environment.