• 한국통신학회논문지
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• 제32권8C호
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• pp.758-766
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• 2007

높은 주파수 효율 때문에 무선 통신에 널리 쓰이고 있는 직교 주파수 분할 다중화 방식의(orthogonal frequency division multiplexing: OFDM) 문제점 중 하나는 높은 첨두대평균 전력비(peak to average power ratio: PAPR) 이다. 본 논문에서는 제한된 되먹임 정보를 가지는 송신 다중 안테나(multiple input single output: MISO) 빔성형 OFDM(beamforming OFDM) 시스템을 위한 PAPR 감소 기법을 제안한다. 제안된 방식은 채널의 영공간(null space)에서 생성된 부가신호를 원 신호에 더하여 PAPR을 줄이는 방법에 기반한다. 먼저 전체 채널 되먹임을 가정한 기존의 시스템을 부분 채널 정보 되먹임 시스템에 적용할 때의 문제점을 파악하고, 이를 바탕으로 수신 성능 열화를 줄이면서 PAPR을 감소시키는 부가 신호에 대한 가중 함수를 제안한다. 가중 함수는 수치적으로 구하며 컴퓨터 모의 실험을 통해 제안된 방식이 비트오류율(bit error rate: BER) 성능 손실은 거의 없으면서 2.5dB 정도의 PAPR감소 효과를 얻을 수 있음을 보인다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제48권11호
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• pp.9-16
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• 2011

ICT(Information & Communication Technology)기반의 차상제어시스템을 구축하기 위해서는 열차와 지상간의 통신 규격 정립이 필요하다. 본 논문은 이를 위한 선행 작업으로서 다중경로전송에서 발생할 수 있는 ISI(Inter Symbol Interference)문제를 해결하기 위한 기법들을 평가하고 OFDM이 최선의 선택이 될 수 있음을 보인다. ISI를 해결하기 위해서는 Single carrier 시스템을 사용시에는 등화기가 필요하고, 다른 기법으로는 OFDM 기법이 있는데, Single carrier를 사용하고 등화기를 사용할 경우 OFDM 대비 PAPR이 낮은 장점이 있으나 빔포밍, MIMO 공간다중화등의 다중안테나 전송이 어렵고, 높은 변조지수의 변조를 사용할 경우 BER적 측면에서 손해가 발생하게 된다. PAPR 관점에서 생각해 보면 차량과 지상의 통신에 있어서 중계기의 크기가 커도 문제가 되지 않으므로 OFDM의 PAPR문제가 크게 고려해야 할 사항이 아닐 것으로 판단된다.

• 한국통신학회논문지
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• 제41권6호
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• pp.698-706
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• 2016

기존 직교 주파수 분할 다중 방식 (orthogonal frequency division multiplexing; OFDM)에서는 최대전력 대 평균전력 비 (peak to average power ratio; PAPR)가 높아 회로 설계에 대한 어려움과, 신회 왜곡 등의 문제가 존재한다. 이에 따라 PAPR을 줄이기 위한 다양한 방법들이 제시되어 왔으나, 5G 이동통신에서 필요한 저지연을 만족하기 위해서는, OFDM의 직교성, 동기화가 지연시간 감소에 제한으로 작용한다. 비동기 방식에 알맞은 대안 중 하나는 GFDM이다. GFDM은 각 부 반송파가 주파수영역에서 나눠져 비동기 상황에서 강점을 가진다. 그러나 부심볼의 존재로 인해 OFDM보다 시간 축에서 신호의 중첩이 많기 때문에, 동일한 부 반송파 개수 조건에서 GFDM은 OFDM보다 높은 PAPR을 가진다. OFDM의 PAPR의 다양한 PAPR 감소기법 중 하나인 선택사상기법(selective mapping; SLM)을 GFDM에 적용하여, 시뮬레이션을 통해 기존 GFDM과 OFDM SLM 대비 GFDM SLM이 어느 정도 성능 향상이 있는지 확인하였다. 또 비동기 방식에서 간섭에 영향을 미치는 대역외 발사(out-of-band emission; OOB)를 비교하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제31권9C호
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• pp.914-920
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• 2006

본 논문은 직교 주파수 분할 다중화(OFDM) 통신 시스템에서 최대 전력 대 평균 전력의 비 (PAPR)를 감소하기 위해서 사용되는 새로운 부분 전송 시퀀스(PTS) 기법을 제안한다. 제안하는 방법에서는 역 푸리에 변환(IFFT)을 두 부분으로 나누어 실행한다. 첫 번째 부분에서는 IFFT를 중간까지만 수행하여 입력 심볼 시퀀스를 중간 신호 시퀀스로 변환한다. 두 번째 부분은 중간 신호 시퀀스를 여러 개의 서브 시퀀스로 분할한 후 각각에 대해서 나머지 IFFT를 완료하고 PAPR을 감소하기 위한 위상 벡터를 선택한다. 본 논문에서 제안하는 PTS 기법은 기존의 PTS 기법과 유사한 PAPR 감소 성능을 보이지만 계산 복잡도를 감소시킨다.

• 한국통신학회논문지
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• 제29권4A호
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• pp.370-377
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• 2004

본 논문에서는 광대역 무선 통신에서 직교 주파수 분할 다중화 방식의 적응 변조 기법(적응 OFDM)을 소개한다. 또한, 향상된 성능의 채별 예측 방식을 이용하여 고속 이동 환경에서 적응 OFDM 시스템 성능을 향상시킨다. 주파수 선택적 페이딩 환경에서 적응 OFDM 방식은 고속 데이터 전송의 신뢰도를 향상시킨다. 하지만, 이 방식은 보다 좋은 성능을 위해 전송단과 수신단간의 정확한 채널 정보를 요구한다. 고속의 이동성을 갖는 실외 환경에서 적응 OFDM 시스템들은 수신단으로부터 전송된 채별 정보를 필요로 한다. 하지만, 이 경우 전송단에서는 지연된 채널 정보를 갖게 된다. 더구나, 고속 이동 환경에서 채별 충격 응답은 매우 빠르게 변한다. 따라서, 전송시 적응 OFDM 시스템에 이미 오래된 채널 정보를 사용할 경우 시스템 성능은 저하된다. 이러한 문제를 해결하기 위해 본 논문에서는 향상된 성능의 채널 예측기를 갖는 적응 OFDM 방식을 제안한다. 제안한 방식의 적응 OFDM은 적은 계산량으로 고속의 비트 할당을 가능케하며 향상된 성능의 채별 예측기를 이용함으로써 채널 지연의 영향을 완화시켜 적응 OFDM 시스템의 성능이 오래된 채널 정보에도 밀 민감하게 한다. 다양한 모의 실험의 성능 결과를 통해 제안한 방식의 우수한 성능을 볼 수 있다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제22권3호
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• pp.513-519
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• 2018

OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 전송방식은 4G LTE (Long Term Evoluation)와 Wi-Fi와 같은 무선 통신 시스템에서 주파수 선택적 페이딩 환경을 극복할 수 있는 변조 방식으로 활용되고 있다. OFDM 심벌은 여러 개의 협대역 부반송파들로 이루어져 있어, OFDM 방식은 블록 단위 전송방식이라 할 수 있다. 즉, 마지막 OFDM 심벌까지 모두 채워서 프레임을 구성해야 한다. 따라서, 전송하고자 하는 정보량에 따라서 마지막 OFDM 심볼이 정보 비트들보다 OFDM 심볼을 채우기 위한 패딩 비트로 채워지는 경우가 있다. 이는 전송하고자 하는 데이터 양이 적은 경우에 심각한 스루풋 저하를 초래한다. 따라서 이와 같은 비효율성을 해결하기 위하여, DFT(Discrete Fourier Transform)의 성질을 이용한 효율적 패딩 기법을 제안하였다. 제안 방식에서는 마지막 OFDM 심볼에서 사용되는 데이터 부반송파의 개수에 따라서 OFDM 심볼의 길이를 조절한다. 그리고, 제안된 방식에 따른 성능 향상이 전송 방식 및 데이터 길이에 따라서 20%까지 될 수 있음을 수치적으로 확인하였다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제14권5호
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• pp.817-824
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• 2019

OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 전송 신호의 PAPR (Peak-to-Average Power Ratio)을 효과적으로 감소시키기 위하여 클리핑 잡음 (Clipping Noise)을 이용한 적응적 톤 삽입 (Adaptive Tone Reservation; ATR) 기법을 제안한다. 제안된 ATR 기법은 기존 TR 방법에서의 복잡도 문제를 개선하기 위해, IFFT (Inverse Fast Fourier Transform) 출력 가운데 임계 진폭값 보다 큰 신호들을 클리핑 하는 과정, 클리핑된 신호에 대해 클리핑 잡음을 계산 후 주파수 영역 클리핑 잡음의 심벌 중에서 가장 큰 전력이 할당된 톤을 추출하는 과정, 추출된 톤을 예약하여 PAPR을 감소하는 과정의 총 3단계로 구성된다. 모의실험 결과, 제안된 ATR 기법은 톤 예약이 가능한 최적의 톤을 클리핑 잡음을 이용하여 추출함으로써 기존 TR 방법의 계산량을 획기적으로 줄이면서도 성능이 최적의 TR 방법에 근접한 것을 보여준다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제13권2호
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• pp.397-406
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• 2009

차량 간 무선 통신을 목적으로 만들어진 직교 주파수 분할 다중화 (OFDM: Orthogonal Frequency Division Multiplexing)기반 WAVE(Wireless Access for Vehicular Environment) 시스템의 물리층 표준은 기존에 표준화된 IEEE802.11a 무선랜(WLAN: Wireless Local Area Network)의 표준을 따르는 것으로 되어 있다. 따라서 WAVE는 초기 동기 이후 차량 간 다중 경로 페이딩(Multipath Fading) 채널의 영향으로 인하여 심볼 타이밍에 있어서 연속적인 시간 지연이 발생함에 따라 시스템의 수신 성능이 저하되게 된다. 본 논문은 추가적인 심볼 시간 지연을 보상해 주기 위한 심볼 시간 추적(Tracking) 알고리듬을 제안하고 있다. 본 논문에서는 제안된 알고리듬을 최대 지연 시간 (Maximum Timing Delay)이 적용된 최악의 통신환경에 적용하여 모의실험을 수행하였다. 실험결과에 의하면 제안된 알고리듬은 가산성 백색 가우스 잡음 (AWGN: Additive White Gaussian Noise) 채 널 및 페이딩 채널 환경에서 시스템의 수신 성능을 향상시킬 수 있음을 확인할 수 있다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제43권11호
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• pp.68-77
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• 2006

미래 무선 멀티미디어 서비스에서 발생하는 비대칭 트래픽을 해결하기 위한 중요한 대안으로 동적 시간 분할 이중화(D-TDD: dynamic time division duplexing) 기법이 대두되고 있다. 그러나 D-TDD 모드 셀룰러 시스템에서는 교차 시간 슬롯(CTS: cross time slot) 구간 내에서 발생하는 기지국 (BS)간 그리고 단말기 (MS)간 간섭은 시스템 성능을 저하시킨다. 이러한 간섭을 완화하기 위하여 본 논문에서는 직교 주파수 분할 다중화 (OFDM) 시스템을 위한 D-TDD모드에서 동작하는 영역/시간 세분화 제어(region and time partitioning) 기법을 제안한다. 즉, CTS 구간에서의 각 타임슬롯을 일정 수의 미니슬롯들로 분할하고 각 셀은 각 타임슬롯의 미니슬롯과 같은 수의 영역들로 분할하여, 각 사용자들은 자신이 위치한 영역에 따라 각각에 대응되는 미니슬롯을 할당받는다. 이와 같은 구조를 통하여 각 셀에서 간섭의 요인이 되는 인접요소들을 배제시키고, 역방향 간섭을 주는 요인들 간의 거리를 최대한 이격시킨다. 또 셀 간 간섭을 최소화하기 위하여, 신호품질을 고려한 시간 자원할당 기법을 제안한다. 모의실험을 통하여, 제안된 기법은 기존의 시간자원할당 기법 대비 outage 확률과 대역폭 효율의 측면에서 보다 우수한 성능을 보임을 확인하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제33권2A호
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• pp.107-114
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• 2008

무선 접속 시스템에서는 주파수 선택적 페이딩 환경에서 직교 주파수 분할 다중화 기법 (OFDM)의 성능을 향상시키기 위한 연구가 많이 진행되었다. 시불변 채널을 송수신단 모두 알고 있는 경우, 워터 필링 (water-filling) 기법을 이용한 적응변조 기법이 최적이라고 증명되었다. 하지만, OFDM 시스템에서는 워터 필링 기법은 모든 부채널에 대한 채널정보를 송신단으로 보내기 위한 방대한 양의 오버헤드를 필요로 하게 된다. 본 논문에서는 제한된 궤환정보를 이용한 하항링크 적응변조 및 부호화 기법에 대해 제안하고자 한다. 궤환정보의 양을 최소화하기 위해서 각 부채널에 대한 채널정보 대신 하나의 OFDM 심볼을 기준으로 한 적응변조 방법을 적용한다. 궤환정보의 양이 대폭 감소되었지만, 성능열화 정도는 2dB 보다 적게 나타남을 모의실험을 통해 확인하고자 한다. 또한, OFDM 시스템에서는 부채널들을 그룹화하여 다중사용자 환경에서 사용될 수 있다. 이러한 다중사용자 환경에서는 본 논문에서 제안하는 기법의 전송률이 부채널 그룹이 증가할수록, 그리고 사용자가 많아질수록 채널용량에 근접함을 보여주고자 한다.