• 한국통신학회논문지
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• 제38A권7호
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• pp.560-570
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• 2013

본 논문에서는 셀 간 간섭과 셀 내 사용자 간 간섭이 공존하는 two-cell 다중 안테나 하향링크 간섭 채널에서 송수신기 설계 방법을 제안한다. 우선 셀 간 간섭과 셀 내 사용자 간 간섭을 다차원 subspace에 정렬하는 zero-forcing 간섭 정렬 방법을 일반화한다. 그리고 일반화한 zero-forcing 간섭 정렬 방법에서 구한 송수신기를 "regularizing" 하는 minimum weighted-mean-square-error 기반 regularized ZF-IA 방법을 제안한다. 기존 weighted-sum-rate-maximizing 송수신기 설계 방법에 비해 제안하는 방법은 weight 를 구하는 반복 연산 과정이 필요하지 않다. 그 결과 제안하는 방법은 비록 sum-rate 최대화하도록 설계되진 않았지만, 기존의 weighted-sum-rate maximizing 방법 보다 계산 복잡도 면에서 효율적이고 더 빠른 수렴 속도를 얻을 수 있다. 다양한 분석과 실험을 통해 제안하는 regularized ZF-IA 방법의 우수성을 확인하였다. 구체적으로 반복 연산 수가 작은 경우, 제안하는 regularized ZF-IA 방법의 sum-rate 성능이 기존의 weighted-sum-rate maximizing 방법보다 SNR = 20 [dB] 에서 약 49.8 % 이상 나음을 확인할 수 있다. 더불어 채널 정보에 오차가 있는 경우 상당한 robustness를 제공하는 robust 송수신기 설계 방법도 제시한다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제48권8호
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• pp.15-26
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• 2011

본 논문에서 우리는 다중사용자 다중입출력 하향링크 통신 시스템을 위한 새로운 빕 형성 기법을 제시한다. 최근 block-diagonalization (BD) 알고리즘이 기지국과 각 사용자들이 다중 안테나는 가지는 다중사용자 다중입출력 하향링크를 위해 제안되고 있다. 그러나, BD 알고리즘은 유저당 제공되는 스트림의 개수가 수신기의 개수보다 작은 경우에는 효율적이지 않다. BD 방법이 수신단의 결합을 고려하지 않고 채널 행렬에 기반한 space를 활용하기 때문에, 빔 형성을 위한 자유도는 수신측에서 전부 얻지 못한다. 본 논문에서 우리는 모든 사용자간의 간섭이 0이 되는 zero forcing (ZF) 조건 하에 수신 빔 형성 벡터를 최적화 한다. 우리는 반복적인 과정에 의해 최적 수신 벡터를 찾는 효율적인 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘은 수신 결합 벡터를 위해 전방향 정보인 두 phase 값을 요구한다. 또한, 우리는 일반적인 복소 단위 행렬의 분해를 이용하여 단지 한 phase 값만 필요한 또 다른 알고리즘을 제시한다. 시뮬레이션 결과는 에러 확률 관점에서 제안된 빔 형성 기법이 기존 BD 알고리즘보다 성능이 낫고 기지국에서 자유도를 이용함으로써 다이버시티 증가를 획듬함을 보여준다.

• 한국통신학회논문지
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• 제37A권12호
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• pp.1093-1105
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• 2012

본 논문에서는 3-Cell 간섭 환경에서의 하향링크 MU-MIMO를 위한 간섭 공간 재활용 기술 (ISR)과 그 적용방안을 제시한다. 멀티 셀 간섭환경의 셀 경계 사용자들의 안정적인 통신을 위해서는 효율적인 간섭 관리가 필요하다. 하지만 셀 중심부의 사용자들의 경우 간섭의 영향을 적게 받으며 적은 전송 전력으로도 안정적인 통신이 가능하다. 본 논문에서는 셀 경계 사용자의 간섭 공간을 재사용하여 셀 중심부 사용자에게 서비스를 제공하는 ISR 기반 전송 신호 설계 방법을 제시한다. ISR 방식은 간섭정렬(IA)과 결합된 부분적 주파수 재활용 (fractional frequency reuse : FFR) 방식과 비교하여 볼 때 셀 중심 사용자와 셀 경계 사용자에 대한 scheduling에 따라 전체 네트워크 데이터 전송용량 측면에서 20%의 성능 향상을 보이며 또한 셀 중심 사용자의 서비스 품질 (QoS) 요구조건이 고정되어 있는 경우 ISR 방식에 의해 기지국에서의 전송 신호 벡터를 설계함으로서 셀 경계 사용자의 데이터 전송 용량을 증가시킬 수 있다.

• 한국통신학회논문지
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• 제34권9A호
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• pp.673-678
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• 2009

본 논문은 다중 사용자 MIMO(Multi-User Multiple-Input Multiple-Output) 하향링크 채널 환경에서 시스템 용량을 향상시키기 위한 피드백 방법에 대해 연구하였다. 기존의 피드백 방법인 CVQ (Channel Vector Quantization)는 채널 용량을 증가시키기 위하여 피드백 부하를 증가시킬 뿐만 아니라 양자화 비트 수도 증가시킨다. CVQ는 각각의 사용자가 채널을 미리 정의된 N개의 코드북 벡터 중에서 하나로 양자화하여 그 벡터의 인덱스 값을 피드백한다. 본 논문에서는 피드백 부하의 증가없이 채널 상태 정보를 피드백 해줌으로써 시스템 용량을 향상시키는 새로운 피드백 방법을 제안하였다. 제안한 방법은 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 기존 방법인 CVQ와 성능을 분석하였다. 송신 안테나 수가 두 개인 경우, 제안 방법은 3비트 피드백으로 기존 CVQ 방법 6비트와 동일한 시스템 용량을 얻는 것을 확인 할 수 있었다.

• 한국통신학회논문지
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• 제33권1C호
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• pp.79-85
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• 2008

본 논문에서는 다중사용자 multiple-input-multiple output(MIMO) 하향링크 채널 환경에서 시스템 용량을 향상시키기 위한 프리코딩(preceding) 기법에 관해 논의한다. 다중사용자 MIMO 시스템에서는 시스템 용량을 향상시키기 위한 다양한 프리코딩 기법들이 연구되어 왔다. 블록 대각화(Block Diagonalization) 프리코딩 기법은 다중사용자 MIMO broadcast 채널 환경에서 만들어진 여러 가지 프리코딩 기법 중 하나로 특이값 분해를 이용하여 제로-포싱(zero-forcing)을 하는 간단한 방법으로 구성되어 있다. 그러나 블록 대각화 기법은 복잡도가 낮아진 만큼 시스템 용량이 저하되는 단점을 갖고 있으며, 이러한 현상은 시스템 용량의 저하는 안테나들 사이에 상관도가 높을 때 더 심각해진다. 따라서 본 논문에서는 블록 대각화 기법을 수정하여 시스템 용량을 향상시킬 수 있는 프리코딩 기법을 제안한다. 실험 결과를 통해 본 논문에서 제안하는 방법이 기존의 블록 대각화 기법에 비해 높은 시스템 용량 성능을 보임을 확인할 수 있다.

• 한국통신학회논문지
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• 제31권3A호
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• pp.254-266
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• 2006

최근에 OFDM 기반 셀룰러 시스템의 Throughput 및 셀 커버리지를 향상시키기 위하여 SDMA(Spatial Division Multiple Access) 방식을 적용하는 자원 할당 방식에 대한 연구가 시작되고 있으나, 대부분의 OFDM/SDMA 기반 자원 할당 방식에 대한 연구는 시스템 Throughput 만을 최적화시키거나 단일 셀 환경에서만 적응이 가능한 한계가 있다. 본 논문에서는 사용자가 요구하는 트래픽 특성에 맞는 High Layer QoS(Quality of Service) 파라미터를 고려하면서, 시스템의 Throughput의 손실을 최소화하고 인접 셀 간 간섭을 고려하여 다중 셀 환경에서도 적용이 가능한 하향 링크 OFDM/SDMA 기반 자원할당 알고리즘을 제안하고, Ped A 및 다중 안테나 채널모델인 SCME (Spatial Channel Model Extensions) 채널에서 제안된 알고리즘 성능을 분석한다.