• 방송공학회논문지
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• 제15권2호
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• pp.157-162
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• 2010

본 논문에서는 양��향 통신 시스템에서 폐회로 다중 안테나 송수신 (closed-loop multiple-input multiple-output) 기법을 사용하는 적응형 협동 다중 홉 중계 시스템을 제안한다. 중계기와 기지국 사이의 이동성이 낮기 때문에, 폐회로 다중 안테나 송수신 기법은 개회로 다중 안테나 송수신 기법보다 높은 다이버시티 이득을 얻을 수 있다. 이 때, 한 개 이상의 중계 터미널들은 기지국으로 전송을 공유하고 프리코딩 가중치 벡터를 피드백하기 위해 하나의 협동 그룹에 포함되어야 한다. 피드백 비트의 증가로 인한 전송량 감소를 최소화하기 위해 코드북 기반의 최대비 전송 기법을 사용하여 피드백 비트수를 제한한다. 기지국은 협동 중계 그룹 중에서 채널 상태가 가장 좋은 중계기를 선택하고, 프리코딩을 위한 인덱스 값을 중계기에 피드백한다. 이러한 중계 시스템을 위해 피드백 형태와 선택 프로토콜 시나리오를 제안하고, 모의실험을 통해 중계기 선택에 따른 성능을 확인한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제34권5C호
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• pp.527-539
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• 2009

본 논문에서는 3GPP LTE (3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution) MIMO-OFDMA(multiple-input multiple-output-orthogonal frequency division multiple access) 시스템의 하향 링크 수신기를 위한 asynchronous ICI (Inter-Cell Interference) 완화 기법을 제안한다. Multi-cell 환경을 고려한 celluar OFDMA 시스템에서는 기본적으로 frequency reuse factor가 1로 설정되기 때문에 셀 경계에 위치한 UE (User Equipment)의 경우 ICI 영향을 받게 되며, 특히 각기 다른 셀 반경 및 nodeB 간의 거리 차이 등 현실적인 celluar 환경을 고려 할 경우에는 UE 간 타이밍 오류가 가중되어 수신 신호의 주파수 영역의 직교성이 파괴될 가능성이 있다. 따라서 이러한 인접 셀 간섭을 제거 및 완화하기 위하여 수신 OFDM 심볼에 대한 SCM (Spatial Covariance Matrix) 추정이 필요하다. 일반적으로 SCM 추정은 training symbol을 이용함을 가정하지만, 긴 시간 동안 간섭의 통계적 특성을 측정하는 것은 어려울 뿐만 아니라 training symbol이 고려되지 않는 LTE와 같은 MIMO-OFDMA 시스템에는 적합하지 않다. 또한 추정의 정확성을 높이기 위하여 noise reduction 방식이 적용된 추정 기법이 제시되고 있으나, 기존 time-domain low-pass type weighting 방식은 spectral leakage에 의한 추정 에러를 유발하는 단점이 있다. 따라서, 본 논문에서는 noise reduction 효과를 얻으면서 spectral leakage에 의한 SCM 추정 오류를 최소화할 수 있으며, 주파수 영역에의 moving average filter로 구현 가능한 time-domain sinc-type weighting 방식의 SCM 추정 기법을 제안하였으며, 다양한 환경에서의 컴퓨터 모의 실험을 통하여 제안된 방식이 기존의 방식보다 약 3dB 의 SIR (Signal to Interference Ratio) 이득을 보임을 입증하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제35권12C호
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• pp.1020-1028
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• 2010

릴레이는 차세대 이동통신 시스템에서 기지국의 서비스 커버리지 영역을 확대하고 음영지역을 해소하기 위해 반드시 필요한 기술이다. 하지만, 기존의 릴레이 관련 연구는 주로 반이중 모드, 즉 서로 다른 시간 혹은 주파수에서 송수신을 수행하도록 제한하고 있다. 반이중 릴레이는 구현이 쉬운 반면 릴레이 송수신 지원 구분이 필요하기 때문에 전체 시스템 용량이 줄어드는 단점이 있다. 본 논문에서는 다중 안테나를 갖는 전이중 릴레이의 다중 사용자 precoding 및 sum rate 정합 기반의 전력 할당 방식을 제안한다. 전이중 릴레이는 같은 주파수에서 동시에 송수신을 수행하기 때문에 릴레이의 송수신 안테나 사이에 발생하는 자기 간섭 문제를 해결해야 한다. 본 논문에서 제안하는 precoding 기법을 통해 다중 사용자 MIMO 전송이 가능하면서 동시에 전이중 릴레이의 자기 간섭을 제거할 수 있다. 또한, 릴레이가 기지국으로부터 수신하는 정보량과 단말국으로 전달하는 정보량이 동일하도록 하는 조건 하에서 전체 시스템 용량을 최대화하는 전력 할당 기법을 제안한다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제29권10호
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• pp.817-820
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• 2018

본 논문에서는 스마트 안경에서 사용가능한 2.4 GHz 무선 근거리 통신망(WLAN) 대역용 소형 다중 입력 다중 출력(MIMO) 안테나 설계 및 구현에 대한 제안을 하였다. MIMO 안테나 시스템을 소형화하기 위해서, 안테나의 그라운드면을 방사체로서 사용하였으며, T 자형의 접지면을 제안하고 있다. 광대역 격리를 특성을 확보하기 위해, 이중 공진이 그라운드 모드에서 형성되도록 한다. 하나의 공진은 T 자형 접지에 의해 생성되고, 두 번째 공진은 두 개의 급전선 사이에 슬롯과 커패시터를 추가하여 만들어진다. 구현된 안테나의 측정 결과, 반사 계수 특성은 -5.1 dB보다 작지만, 얻는 격리 특성은 -20 dB 미만이다. 다이버시티 성능은 측정된 2차원 방사 패턴을 사용하여 평가하였고, 목표 대역(2.4~2.5 GHz)에서 측정된 ECC(envelope correlation coefficients) 값은 0.1 미만이다.

• 전자공학회논문지
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• 제52권12호
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• pp.22-31
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• 2015

최근, 3GPP (3rd Generation Partnership Project) 에서는 폭발적으로 증가하고 있는 모바일 데이터 트래픽을 수용하기 위하여 기기 간 직접(Device-to-Device, D2D) 통신을 개발하고 이에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. D2D 통신을 위해 이용되는 링크를 사이드링크라 하며, 사이드링크는 낮은 PAPR (Peak to Average Power Ratio)을 위해 SC-FDMA (Single Carrier-Frequency Division Multiple Access)를 기반으로 한다. 또한, DMRS (DeModulation Reference Signal)를 사용함으로써 MIMO (Multiple Input Multiple Output) 전송이 가능하게 한다. 본 논문에서는 D2D 통신에서 사이드링크를 위한 DFT 기반 채널 추정 기법을 제안한다. 제안 기법은 빠른 속도로 움직이는 사용자의 채널 추정이 가능하도록 2-D MMSE (2-Dimensional Minimum Mean Square Error) 보간 기법을 사용한다. 시스템 레벨 시뮬레이션은 3GPP LTE-Advanced 시스템의 20MHz 대역을 기반으로 이루어 졌으며, 시뮬레이션 결과 제안한 채널 추정 기법을 통해 기존 기법보다 SINR(Signal-to-Interference-plus-Noise Ratio), 전송률 및 스펙트럼 효율 측면에서 성능 향상을 가져다주는 것을 확인하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제19권6호
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• pp.669-676
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• 2008

MIMO-OFDMA 시스템에서 자원 할당의 최적화 문제가 거론되고 있다. 본 논문은 SFC 방식 아래 채널에 대한 정보를 가지고 적응 변조 및 부호 기법과 전력 제어 기법을 적용하여 전체 시스템 처리량의 최대화에 목표를 두었다. 첫 번째로 수신 받은 채널에 대한 정보를 기반으로 각 서브 채널의 전력 레벨이 결정된다. 그 다음으로는 변조 타입에 맞게 서브캐리어가 할당되어진다. 시뮬레이션 결과는 실제로 전송되어진 데이터 용량 측면에서 기존의 알고리즘보다 제안한 알고리즘이 더 나은 성능을 보인다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제45권10호
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• pp.75-82
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• 2008

본 논문에서는 다중 입출력 (MIMO) 공간다중화 (spatial multiplelxing, SM) 시스템을 위한 효율적인 심볼 검출 알고리즘이 제안되고, 이의 최적 설계 및 구현 결과가 제시된다. 에러 전파 (error propagation)을 야기하는 첫 검출 심볼의 검출 성능을 개선시킴으로써, 제안된 알고리즘은 기존의 정렬된 QR 분해 (sorted QR decomposition, SQRD) 기반 알고리즘이나 정렬된 순차적 검출 (ordered successive detection, OSD) 알고리즘에 비해 성능 이득을 얻을 수 있다. 4개의 송수신 안테나를 갖는 16QAM MIMO-SM 시스템에 대한 성능 평가 결과, 제안된 알고리즘은 기존 알고리즘에 비해 $10^{-3}$의 EBR에서 약 2.5-13.5 dB의 성능 이득을 얻음을 확인하였다. 제안된 알고리즘은 하드웨어 설계 언어를 이용하여 설계 되었고, 0.18um CMOS 표준 셀 공정 라이브러리를 이용하여 합성 및 구현되었다. 구현결과, 제안된 알고리즘은 하드웨어의 큰 증가없이 구현 가능함을 확인할 수 있었다.

• 전자공학회논문지
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• 제50권2호
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• pp.27-34
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• 2013

본 논문에서는 증폭 후 재전송 프로토콜 기반의 다중 안테나 다중 중계 시스템에서 저 복잡도의 전력 할당 기법을 제안한다. 기존의 다중 안테나 전처리 기법이 복소수로 구성 된 꽉 찬 행렬을 전처리 필터로 사용하였다면, 제안 하는 기법은 각 중계 노드에서 안테나 별 전력으로 구성 된 실수 대각 행렬을 전처리 필터로 사용한다고 볼 수 있다. 추가적으로 복소수 꽉 찬행렬로 유효 채널을 대각화 하지 못함에서 발생하는 오차를 감소시키기 위해 가중치 벡터를 각 스트림에 적용시켜 안테나 수와 상관없이 낮은 복잡도로 최적 성능에 근접한 성능을 얻을 수 있다. 마지막으로 모의실험을 통해 제안하는 기법이 상호정보량 측면에서 기존의 기법들보다 우수함을 보인다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제5권11호
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• pp.1959-1975
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• 2011

Adaptive Bit Loading (ABL) in Multiple-Input Multiple-Output Orthogonal Frequency-Division Multiplexing (MIMO-OFDM) is often used to achieve the desired Bit Error Rate (BER) performance in wireless systems. In this paper, we discuss some of the bit loading algorithms, compare them in terms of the BER performance, and present an effective and concise Adaptive Grouped Loading (AGL) algorithm. Furthermore, we propose a "weight factor" for loading algorithm to converge rapidly to the final solution for various data rate with variable Signal to Noise Ratio (SNR) gaps. In particular, we consider the bit loading in near optimal Singular Value Decomposition (SVD) based MIMO-OFDM system. While using SVD based system, the system requires perfect Channel State Information (CSI) of channel transfer function at the transmitter. This scenario of SVD based system is taken as an ideal case for the comparison of loading algorithms and to show the actual enhancement achievable by our AGL algorithm. Irrespective of the CSI requirement imposed by the mode of the system itself, ABL demands high level of feedback. Grouped Loading (GL) would reduce the feedback requirement depending upon the group size. However, this also leads to considerable degradation in BER performance. In our AGL algorithm, groups are formed with a number of consecutive sub-channels belonging to the same transmit antenna, with individual gains satisfying predefined criteria. Simulation results show that the proposed "weight factor" leads a loading algorithm to rapid convergence for various data rates with variable SNR gap values and AGL requires much lesser CSI compared to GL for the same BER performance.

• ETRI Journal
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• 제29권2호
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• pp.153-161
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• 2007

In this paper, we analyze the algorithm of the methodology developed by ITU for the calculation of spectrum requirements of IMT-Advanced. We propose an approach to estimate user density using traffic statistics, and to estimate spectrum efficiencies using carrier-to-interference ratio distribution and capacity theory as well as experimental data under Korean mobile communication environments. We calculate the IMT-Advanced spectrum requirements based on the user density and spectral efficiencies acquired from the new method. In the case of spectral efficiency using higher modulation and coding schemes, the spectrum requirement of IMT-Advanced is approximately 2700 MHz. When applying a $2{\times}2$ multiple-input multiple-output (MIMO) antenna system, it is approximately 1500 MHz; when applying a $4{\times}4$ MIMO antenna system, it is approximately 1050 MHz. Considering that the development of new technology will increase spectrum efficiency in the future, the spectrum requirement of IMT-Advanced in the Korean mobile communication environment is expected to be approximately 1 GHz bandwidth.