• 한국통신학회논문지
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• 제34권7A호
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• pp.515-522
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• 2009

본 논문에서는 채널 부호회된 OFDM (orthogonal frequency division multiplexing) 시스템을 위한 공간 변조를 이용한 새로운 전송 기법을 제안한다. 공간 변조라 불리는 개루프 (open-loop) 방식의 다중 안테나 기술은 업력 데이터를 안테나 인텍스(index) 신호와 데이터 신호로 나누고, 안테나 인텍스 신호에 따라 다수의 송신안테나 중 하나의 송신안테나를 선택하여 데이터 신호를 전송한다. 공간 변조는 수신기에서 송신된 신호가 어떤 안테나로부터 보내졌는지를 의미하는 안테나 인텍스를 검출해야 하는데, 이를 위해서 채널 행렬의 직교성이 보장되어야 한다. 실제 채널은 무시하지 못할 정도의 채널 상관도로 인해 직교성을 유지하지 못한다. 또한 기존 공간 변조를 위한 수신기는 경판정 방식을 취하고 있으므로, 실제 시스템에 이를 활용하기가 어렵다. 본 논문에서는 기존의 공간 변조 기법이 연판정 수신을 할 수 있도록 소프트 출력 디맵퍼 (soft-output demapper)를 유도하고, 기존 기법의 수신 성능을 개선하기 위해 새로운 구조의 전송 기법을 제안한다.

• 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.

• 한국통신학회논문지
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• 제36권2B호
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• pp.159-167
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• 2011

LTE-Advanced 시스템은 최대 15bps/Hz의 주파수 효율을 달성하기 위해 상향링크 다중 안테나 전송을 지원해야 한다 본 논문은 LTE-Advanced 상향링크 MIMO 시스템 구조를 제안하고 프리코딩에 의한 링크 적응방식을 고려하여 단말당 오류율을 줄이고 시스템 용량을 향상시키는데 기여할 수 있다 특히, $2{\times}4$ MIMO 시스템에서 최적의 프리코딩 행렬을 선택하여 랭크를 결정하는 방식을 제안하고 MMSE(minimum mean squared error) 수신기에 대한 SINR(signal-to-interference and noise ratio)을 유도한다. 제안 방식의 성능 검증을 위해 실질적인 MIMO 채널 모델에서 BLER(BLock Error Rate) 시뮬레이션을 수행한다. 제안 방식이 full-rank로 고정해서 보내는 경우 보다 더 좋은 성능을 발휘하며 MCS가 낮거나 고속 이동시에 더 큰 이득을 얻을 수 있다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제17권11호
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• pp.1058-1064
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• 2006

본 논문에서는 3차원 광선 추적법을 이용하여 실내 무선 MIMO 채널에서 공간적 특성들을 해석함으로써 채널 용량을 계산하고, 특정 실내 환경에서 최적화된 다중 안테나의 이격거리를 알아내는 방법을 제안한다. 우선, 가시 영역과 비가시 영역을 갖는 복도 환경에서 3차원 광선 추적법을 이용하여 전파 경로, 전송 손실 및 시간지연 확산 등의 채널 공간적 특성들을 계산하고, 시간 지연 확산 특성을 다이폴 안테나와 네트워크 분석기를 이용하여 측정한 후에 계산 값들과 비교하여 3차원 광선 추적법의 정확성을 검증한다. 그런 다음에 그 실내 환경에 다중 안테나를 갖는 송신기와 수신기를 위치시키고, 수신기 위치별로 송 수신 안테나들의 간격에 따른 전파 경로와 전송 손실을 3차원 광선 추적법을 이용하여 계산하며, 이들 계산 값을 이용하여 채널 용량을 계산한다. 이 계산을 100개의 수신 위치에서 4종류의 안테나 방향 조합을 갖는 조건들에서 안테나 간격에 따른 채널용량을 계산하고, 이들 값들을 평균하여 이 실내 환경에서의 최적의 안테나 이격 거리를 알아내었다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제49권6호
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• pp.15-26
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• 2012

본 논문에서는 개선된 AF(Amplify-and-Forward)와 DF(Decode-and-Forward) Relay 프로토콜을 결합한 다중 사용자 MIMO (Multiple Input Multiple Output) Relay 네트워크에서 간섭 제거 기술을 논의 한다. 간섭 제거 기술은 Relay 노드가 적용된 전체 전송 시스템의 오류 성능을 향상시키기 위해 eNB(evolved NodeB), Relay 노드(RN: Relay Node)와 UE(User Equipment)에 의해 이루어진다. 간섭 제거를 수행하기 위해 ZF(Zero Forcing), MMSE(Minimum Mean Square Error), SIC(Successive Interference Cancellation)와 OSIC(Ordered Successive Interference Cancellation)가 적용된 DPC(Dirty Paper Coding)와 THP(Thomilson Harashima Precoding)를 사용하였다. 이러한 기본적인 기술이 적용된 Relay 노드 기능들이 연구되고 개선된다. 협력 Relay 노드에서 두 계층 간의 간섭 제거를 강화한 DF는 성능을 향상시킨다. eNB와 RN간의 가중치 벡터를 사용하여 간섭 제거가 수행된다. 연구 최종 결과, 기존의 알고리즘과 비교하여 제안된 알고리즘이 낮은 SNR에서 더 좋은 성능을 나타냈다. 모의실험 결과 LTE-Advanced 시스템에서 제안된 기법이 오류 성능 면에서 상당한 향상을 나타냈다.

• 전자공학회논문지 IE
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• 제43권2호
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• pp.80-86
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• 2006

제4세대 무선 통신은 송신기와 수신기양단에 다중 안테나와 순시 채널의 상태 정보를 이용함으로써 LDPC와 OFDM 무선 전송에 있어서 MQAM(M-ary Quadrature Amplitude Modulation)을 사용하는 적응 공간 부반송파 부호화 변조 방식에 기반으로 하고 있다. 적응 부호화 변조는 시변 협대역 무선 채널에 대해서 대역 효율이 좋은 전송방식으로 인식되어 가고 있다. 전력이 제한된 AWGN 채널에 대해서, LDPC 부호들은 오류 제어 부호의 한 부류이며 이는 어떤 조건하에서는 터보부호보다 오류 정정 능력이 더 좋은 것으로 알려져 왔다. 본 논문에서는 MIMO 시스템에 적용된 LDPC 부호를 갖는 OFDM 방식과 적응 변조방식에 대해서 서술한다. 채널의 순시 정보를 알고 있다고 가정함으로써 각 부반송파에 대해서 비트와 전력 할당을 얻기 위한 최적화 알고리즘이 사용되였다. 시뮬레이션 결과는 제안한 시스템이 가능성을 가짐을 보여준다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제43권3호
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• pp.1-9
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• 2006

미래형 이동통신 시스템에서 셀 경계와 같이 반송파댄간섭전력비 (Carrier-to-Interference Ratio; CIR)가 낮은 열악한 채널 환경에서 하향링크 실시간 트래픽의 전송 성능 개선을 위한 Beanforming 기반 MIMO-OFDMA (Multi Input Multi Output-Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 시스템을 제안한다. 우선 기본적인 MIMO-OFDM 시스템의 성능 향상을 위해 송신단 MRT (Maximum Ratio Transmission) 및 수신단 MRC (Maximum Ratio Combining) 기법의 연동을 고려하고, 이에 적합하도록 공간 자원 그룹화 기반의 CSI (Channel State Information) 계산법을 이용한 M-GTA-SBA (Modified-Grouped Transmit Antenna-Simple Bit Allocation) 기법을 고려한다 또한 Beamforming 적용으로 인한 상향링크에서의 과도한 궤환 정보량의 감소를 위해 Beam Weight 양자화 기반의 QEGT (Quantized Equal Gain Transmission) 기법을 적용하며, 다중 사용자 환경에서의 효율적인 자원 할당을 위해 P-SRA (Proposed Simple Resource Allocation) 알고리즘을 제안한다. 모의실험 결과, 제안된 시스템은 상향링크의 궤환 정보량을 감안하더라도 H-ARQ IR (Hybrid-Automatic Repeat Request Incremental Redundancy)과 Pseudo-Orthogonal Space Time Block Code를 사용하는 전형적인 개방루프형 MIMO-OFDMA 시스템에 비해 낮은 CIR 영역에서 월등히 개선된 주파수 효율 성능을 보임을 확인하였다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제18권1호
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• pp.95-104
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• 2016

Massive multiple-input multiple-output (MIMO) is a promising approach for cellular communication due to its energy efficiency and high achievable data rate. These advantages, however, can be realized only when channel state information (CSI) is available at the transmitter. Since there are many antennas, CSI is too large to feed back without compression. To compress CSI, prior work has applied compressive sensing (CS) techniques and the fact that CSI can be sparsified. The adopted sparsifying bases fail, however, to reflect the spatial correlation and channel conditions or to be feasible in practice. In this paper, we propose a new sparsifying basis that reflects the long-term characteristics of the channel, and needs no change as long as the spatial correlation model does not change. We propose a new reconstruction algorithm for CS, and also suggest dimensionality reduction as a compression method. To feed back compressed CSI in practice, we propose a new codebook for the compressed channel quantization assuming no other-cell interference. Numerical results confirm that the proposed channel feedback mechanisms show better performance in point-to-point (single-user) and point-to-multi-point (multi-user) scenarios.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제16권8호
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• pp.2736-2750
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• 2022

As demands for the maritime communications increase, a variety of functions and information are required to exchange via elements of maritime systems, which leads communication traffic increases in maritime frequency bands, especially in VHF (Very High Frequency) band. Thus, effective resource management is crucial to the future maritime communication systems not only to the typical terrestrial communication systems. VHF data exchange system (VDES) enables to utilize more flexible configuration according to the communication condition. This paper focuses on the VDES communication system among VDES terminals such as shore stations, ship stations and aids to navigation (AtoN) to address efficient resource allocation. We propose a resource management method considering a MIMO (Multiple Input Multiple Output) technique in VDES, which has been widely used for modern terrestrial wireless networks but not for marine environments by scheduling the essential communication resources. We introduce the general channel model in marine environment and give two metrics, spectral and the energy efficiencies to examine our resource scheduling algorithm. Based on the simulation results and analysis, the proposed method provides a possibility to enhance spectral and energy efficiencies. Additionally, we present a trade-off relationship between spectral and energy efficiencies. Furthermore, we examine the resource efficiencies related to the imperfect channel estimation.

• 한국전자파학회논문지
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• 제24권12호
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• pp.1113-1119
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• 2013

본 논문에서는 다중 입출력(Multiple-Input Multiple-Output: MIMO) 무선 기계에 대한 안테나의 설계를 제안하였다. 제안된 안테나는 다양한 LTE(Long Term Evolution) 서비스 대역을 다룬다; 밴드(band) 17(704~746 MHz), 밴드 13(746~787 MHz), 밴드 5(824~894 MHz), and 밴드 8(880~960 MHz). 제안된 주(main) 안테나는 광대역 동작을 위해 역 L-형태의 슬릿(slit)을 가지고 있다. 그리고 LTE 부(sub) 안테나는 스위치(switch)를 결합한 루프(loop) 안테나 구조에 기초를 두었고, 논리 회로에 의해서 공진 주파수가 조절될 수 있다. LTE 수신 안테나에 대한 조절 기술은 원하는 대역의 실현을 위해, 그리고 임피던스(impedance) 조절을 위해 RF MEMS(Micro-Electro Mechanical System)를 사용하였다. 두 개의 제안된 안테나는 서로 수직으로 편파되기 때문에 원하는 주파수 대역에서 두 안테나는 -20 dB 이하의 격리도 특성을 가지며, 두 안테나 사이의 상관 계수(Envelope Correlation Coefficient: ECC) 특성은 0.06 이하의 매우 낮은 값을 가진다. 제안된 안테나는 통합된 LTE 다중 입출력 시스템의 단말기에 적용이 가능하다.