• 대한전자공학회논문지TC
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• 제44권5호
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• pp.47-53
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• 2007

IEEE 802.16j는 기존의 IEEE 802.16e에 중계기를 도입하여 커버리지 확장과 데이터 처리율 향상을 목적으로 하고 있다. 일반적인 셀룰러 시스템과 마찬가지로 IEEE 802.16j 또한 셀 가장자리에서 경로손실(Path loss), 음영감쇄(Shadow Fading)와 다중경로 감쇄(Multipath fading)에 의해 성능 열화를 겪게 된다. 한편, IEEE 802.16j시스템에서 두 개 이상의 중계기를 상호 협조적으로 사용함으로써 공간 다이버시티 이득을 얻을 수 있다. 여기에, 공간 시간 부호를 사용하는 상호 협조 중계 방식은 일반적인 단일 중계기를 사용하는 방식보다 Multipath Fading 환경에서 보다 우수한 성능을 제공하며, Shadow Fading에 대해서 링크간의 통신 신뢰도를 높인다. 이 논문에서는 상호 협조 중계 방식을 사용하는 IEEE 802.16j의 성능을 링크 레벨 모의 실험을 통해 구하고, 그 방식이 기존의 단일 중계 방식보다 우수한 성능을 가짐을 보인다. 또한 서로 다른 경로들마다 각각의 Shadow Fading을 겪으므로, 이 점을 고려한 실제적인 Shadow Fading 모델을 적용하고 분석하여, 중계기의 공간적인 위치가 시스템의 성능에 큰 영향을 준다는 것을 밝힌다.

• 한국통신학회논문지
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• 제36권4C호
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• pp.241-253
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• 2011

본 논문에서는 릴레이 기반 무선 통신 환경에서 기존의 CFNC (Complex Field Network Coding) 기법 적용 시 발생하는 문제점들을 개선하는 방안을 제시한다. CFNC 기법은 간단한 복소 덧셈 및 뺄셈 연산을 통해 상 하향 링크 신호 교환에 요구되는 시간 구간을 최소화함으로써 전송 효율을 극대화하는 장점을 가진다. 그러나, 기존의 CFNC 기법은 릴레이에서의 ML (Maximum Likelihood) 판정 과정에서 큰 폭의 성능 열화가 발생하는 단점이 있다. 또한, CFNC 기법 적용 시 릴레이의 수신 신호에 다중 주파수 오프셋이 발생함에 따라 릴레이의 미세 주파수 오프셋 추정 성능이 열화 되는 한편, 주파수 오프셋 보상 이후에도 잔류 주파수 오프셋으로 인한 성능 열화가 발생하는 문제점이 있다. 따라서 본 논문에서는 상향 링크의 송신 다이버시티를 이용함으로써 정확도를 개선 가능한 새로운 ML 판정 기법 및 다중 주파수 오프셋 환경에서 적용 가능한 새로운 미세 주파수 오프셋 추정, 보상 기법을 제안한다. 다양한 환경에서의 컴퓨터 모의실험을 통해 제안된 기법들이 CFNC 기법 적용 시 발생하는 문제점들을 효과적으로 개선 가능함을 입증한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제34권2A호
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• pp.147-154
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• 2009

안테나 그룹화(antenna grouping)는 빔 형성(beamforming)파 공간 다중화 기법(spatial multiplexing)의 결합이라 할 수 있다. 안테나 그룹화는 $N_t$개의 송신 안테나를 $N_r$개의 그룹으로 나누고, 한 그룹 내에서는 빔 형성으로 하나의 데이터 정보를, 각 그룹 사이에서는 공간 다중화 기법으로, 전체 $N_r$개의 데이터 정보를 전송하는 시스템을 가정한다. 안테나 그룹화를 통하면 빔 형성을 통하여 다이버시티 이득을 얻을 수 있는 동시에 공간 다중화 기법에 따른 다중화 이득을 통하여 주파수 효율을 높일 수 있다. 하지만 통신 채널이 조건 나쁜(ill-conditioned) 행렬로 모델링 되거나, 안테나 사이에 상관관계가 있는 경우에는 안테나 그룹화의 BER 성능이 열화될 수 있으므로, 이 경우에는 전체 시스템에서 하나의 데이터 정보만 전송하는 빔 형성의 성능이 가장 좋다. 이 논문에서는 채널이 안테나 그룹화에 적합하면 안테나 그룹화 모드를 선택하여 전송하고, 빔 형성에 적합하면 빔 형성 모드를 선택하여 전송하는 시스템을 가정하였다. 그리고 간단한 모드 선택 기법을 제안한다. 이 모드 선택 기법을 사용하면 매 시간동안 일정한 데이터를 전송할 때, 채널 상태에 따른 BER 성능의 열화를 막고, 최적의 BER 성능을 얻을 수 있다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제8권3호
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• pp.541-546
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• 2004

시공간 부호(Space-Time Coding)는 송신부에서 전송신호를 시간영역과 공간영역으로 확장하여 전송하는 기법으로 다이버시티 이득과 부호화 이득을 동시에 얻을 수 있다. 본 논문에서는 SPW(Signal Processing Worksystem) 시뮬레이션 플랫포옴을 이용하여 고속 무선랜 관련 표준안인 IEEE 802.11a 시스템을 기초로 한 연접부호 시공간 OFDM 시스템의 성능 개선을 분석하였다. IEEE 802.11a에 포함된 구속장의 길이가 7인 콘볼루션 부호 대신에, 시공간 블록 부호를 이용한 시스템과 콘볼루션 부호와 시공간 블록 부호를 연접한 시스템을 SPW 시뮬레이션 플랫포옴에서 각각 구현하여 그 성능을 비교하였다. SPW 시뮬레이션 결과에 의하면 데이터율 6Mbps에서 두 부호를 연접한 시스템의 성능이 콘볼루션 부호기를 적용한 IEEE 802.11a 시스템보다 약 5dB 이상 우수한 성능을 보였고 데이터을 12Mbps에서는 6dB 이상의 성능 개선을 얻을 수 있었다.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제15권5호
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• pp.19-27
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• 2010

본 논문에서는 IEEE 802.15.4 표준에 따른 저속 무선 개인영역 네트워크 환경에서 종래의 문제점을 해결하여 채널 에러 등의 발생 시에도 QoS를 제공할 수 있는 실시간 데이터 재전송 방안을 제공한다. IEEE 802.15.4 a에서는 데이터 전송률이 850Kbps까지 증가되기 때문에 스트리밍 성의 실시간 데이터를 보다 용이하게 전송이 가능해 진다. 본 연구에서는 IEEE 802.15.4 LR-WPAN 표준에서 비컨 활성화 모드에서, 실시간 데이터 서비스 중에 에러가 발생되는 패킷 재선송을 위한 특정한 슬롯이 다음 슈퍼프레임에 동적으로 배정되어, 시간적인 다이버시티를 얻을 수 있도록 하여 열악한 채널 에러 환경에서도 QoS가 보장되도록 하였다. 수치해석 결과에서 제안 방식은 저속 무선 개인영역 네트워크 환경에서 기존 병사보다 패킷 에러에 강인한 특성 및 우수한 전송률을 제공함을 알 수 있다.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제14권5호
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• pp.33-41
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• 2009

본 논문에서는 IEEE 802.15.4 표준에 따른 저속 무선 개인영역 네트워크 환경에서 종래의 문제점을 해결하여 채널 에러 등의 발생 시에도 QoS를 제공할 수 있는 음성 데이터 재전송 방안을 제공한다. IEEE 802.15.4a에서는 데이터 전송률이 850Kbps까지 증가되기 때문에 음성과 같은 스트리밍 성의 데이터를 보다 용이하게 전송이 가능해 진다. 본 연구에서는 250Kbps 데이터 전송률의 IEEE 802.15.4 LR-WPAN 표준에서 비컨 활성화 모드에서, 실시간 서비스 중에 에러가 발생되면 패킷 재전송을 위한 특정한 슬롯이 다음 슈퍼프레임에 동적으로 배정되어, 시간적인 다이버시티를 얻을 수 있도록 하여 열악한 채널 에러 환경에서도 QoS가 보장되도록 하였다. 수치해석 결과에서 제안 방식은 WPAN과 같은 열악한 채널 환경에 기존 방식보다 패킷 에러에 강인한 특성 및 우수한 전송률을 제공함을 알 수 있다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제3권4호
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• pp.795-804
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• 1999

이동통신 시스템을 사용하는 이용자의 증가와 이에 따른 시스템 용량 증대의 필요성은 전력과 스펙트럼 측면에서 효율적인 변조 기법의 사용을 요구한다. 본 논문에서는 다양한 페이딩 채널(레일리, 라이시안, Shadow 라이시안)에서 DS/CDMA-BPSK 시스템의 BER 성능을 구하였다. 또한 3-상태 페이딩 채널에서 진폭이 거의 일정한 DS/CDMA-BPSK 시스템의 BER 성능과 채널 용량을 수치 계산하였다. 본 논문에서 적용한 Shadow 라이시안 페이딩 모델은 Canadian Mobile Satellite (MSAT)채널에서 사용되는 파라미터 값을 적용하였고, 3-상태 페이딩 채널 모델은 레일리 페이딩 상태, 라이시안 페이딩 상태, Shadow 라이시안 페이딩 상태로 구성하였다. 그리고 이 모델은 다양하게 변화하는 육상이동위성 채널의 시뮬레이션을 위한 기본 모델로써 적용이 가능함을 확인하였다. 또한 본 논문에서 제시한 동적인 3-상태 페이딩 채널 모델은 다양한 무선 환경에서의 디지털 전송을 표현하는데 적절함을 알 수 있었다. 수치 계산한 결과로부터 light, average, heavy Shadow 라이시안 페이딩 채널에서 DS/CDMA-BPSK 시스템은 동시 사용자가 20명이고 처리이득이 511인 환경에서 $P_b\leq10^{-5}$이하의 BER 성능을 얻을 수 없었다. 또한 채널 용량면에서도 요구조건을 만족하지 못하였다. 또한 3-상태 페이딩 채널에서는 무선 채널의 점유 확률과 Shadow의 정도에 따라서 BER 성능이 지배됨을 알 수 있었다. 결과로부터 Shadow 시간 구간이 포함된 무선채널에서는 신뢰성있는 데이터 통신을 지원하기 위한 강력한 에러 제어 부호나 수신기 다이버시티를 사용하는 것이 필요하다는 것을 알 수 있었다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제46권9호
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• pp.16-23
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• 2009

본 논문에서는 하나의 기지국, 세 개의 중계국, 하나의 수신국으로 이루어진 중계 기반 협동 시스템을 이용하는 새로운 분산 Alamouti 시공간 블록 부호화 기법을 제안하였다. 세 개의 중계국 중에서 선택한 두 개의 중계국과 통신이 이루어지도록 기지국은 두 개의 빔(beam)으로 구성된 array를 사용하는 개별적인 두 개의 안테나로 이루어졌다고 가정하였다. 첫 번째 시간 슬롯(slot) 동안, 기지국의 한 안테나로부터 전송된 개별적인 두 개의 신호가 하나의 중계국에 의하여 선택되고, 더해지고, 증폭되고, 수신국으로 보내진다. 이 전송 기법은 중계국과 수신국 사이의 채널에서 생성될 수 있는 새로운 분산 Alamouti 시공간 블록 부호를 나타낸다. 심벌의 등가 행렬 표현을 이용하여 처노프(Chernoff) 상계(upper bound) 쌍 오류 확률(PEP)의 관점에서 제안된 시공간 블록 부호의 성능을 분석하였다 또한, 수신 신호 성능 관점에서 기지국의 두 개의 안테나 사이의 전력 배분에 따라 결정되는 계수 $\alpha$의 효과를 평가하였다. 컴퓨터 모의실험을 통하여 $\alpha$의 값이 $\frac{2}{3}$일 때에만 세 개의 중계국에서의 수신 신호가 같은 분산을 갖는다는 것을 확인할 수 있었다. 결과적으로 수신국에서 더 나은 성능을 얻을 수 있었다. 이 분석 결과를 통하여 제안된 기법을 이용할 경우 기존의 기법에 비하여 중계국에서의 다이버시티 이득, PEP, 복잡성 관점에서 뛰어난 성능을 얻을 수 있다는 것을 확인할 수 있었다.