• 한국전자파학회논문지
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• 제26권8호
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• pp.748-757
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• 2015

다중안테나 송수신을 활용하는 MIMO 시스템은 5세대 이동통신의 용량 증대를 위한 핵심 기술 중 하나이다. MIMO 관련 기술에 대한 적절한 성능 평가가 이루어지기 위해서는 공간 채널이 반영된 무선 채널 모델의 적용이 필요하며, 이에 적절한 채널 모델로서 3GPP에서 TR36.873 문서를 통해 제안한 3차원 공간채널모델(3-Dimensional Spatial Channel Model; 3D SCM)이 있다. 본 논문에서는 3D SCM 기반 채널 시뮬레이션 환경을 구현하고 검증하며, 이를 통해 확인되는 UMi 및 UMa 특성을 제시하고 비교한다. 또한, UMa 시나리오에 MIMO 전송 환경을 도입하여 안테나 배열 간격의 변화에 따른 안테나 원소 간의 채널 상관도를 살펴보고, 이에 따른 수율의 변화를 확인한다. 섹터 내 사용자를 무작위 균일 분포시켰을 경우에 대해 수평 및 수직 안테나 원소 간격 변화에 따른 채널 전력 상관도를 측정함으로써, SCM 환경 하에서 전송 성능을 결정하는 통계적 특성을 제시한다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제11권10호
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• pp.4759-4780
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• 2017

Full Dimension multiple input multiple output (FD-MIMO) architecture employs a planar array design at the Base Station (BS) to provide high order multi-user MIMO (MU-MIMO) via simultaneous data transmission to large number of users. With FD-MIMO, the BS can also adjust the beam direction in both elevation and azimuth direction to concentrate the energy on the user of interests while minimizing the interference leakage to co-scheduled users in the same cell or users in the neighboring cells. In a typical highly populated macrocell environment, modelling the elevation angular characteristics of three-dimensional (3D) channel is critical to understanding the performance limits of the FD-MIMO system. In this paper, we study the throughput performance of FD-MIMO system with varying elevation angular spread and inter-element spacing using a 3D spatial channel model. Our results show that for a typical urban scenario, horizontal beamforming with correlated antenna spacing achieves optimal performance but by restricting the spread of elevation angles of departure, elevation beamforming achieves high array gain with wide inter-element spacing. We also realize significant gains due to spatial array processing via modelling the elevation domain and varying the inter-element spacing for both the transmitter and receiver.

• ETRI Journal
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• 제39권2호
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• pp.234-244
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• 2017

Research interest in three-dimensional multiple-input multiple-output (3D-MIMO) beamforming has rapidly increased on account of its potential to support high data rates through an array of strategies, including sector or user-specific elevation beamforming and cell-splitting. To evaluate the full performance benefits of 3D and full-dimensional (FD) MIMO beamforming, the 3D character of the real MIMO channel must be modeled with consideration of both the azimuth and elevation domain. Most existing works on the 2D spatial channel model (2D-SCM) assume a wide range for the distribution of elevation angles of departure (eAoDs), which is not practical according to field measurements. In this paper, an optimal FD-MIMO planar array configuration is presented for different practical channel conditions by restricting the eAoDs to a finite range. Using a dynamic network level simulator that employs a complete 3D SCM, we analyze the relationship between the angular spread and sum throughput. In addition, we present an analysis on the optimal antenna configurations for the channels under consideration.

• 한국전자파학회논문지
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• 제15권8호
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• pp.759-764
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• 2004

본 논문에서는 3D 광선추적법에 기반한 전파 예측 모델을 이용하여 MIMO 채널 특성을 해석적으로 분석하는 방법을 제시한다. 경로들의 위상차를 고려하여 채널간 discrete spatial correlation을 계산하고 이를 이용하여 젠센 부등식을 이용해 평균 MIMO채널 용량의 최대치를 추정한다. 본 해석 모델은 측정을 통한 통계적 접근이나 Monte-Carlo 시뮬레이션을 통한 확률적 접근을 하지 않는 결정적인 모델이므로 시간과 비용측면에서 큰 효율을 가진다. 또한 전파 이론에 기초한 방법이므로 채널 용량에 영향을 미칠 수 있는 안테나 패턴이나 편파, 상호간섭, 안테나 구조 등의 파라미터를 정량적으로 분석 할 수 있는 장점이 있다. 본 모델은 MIMO 시스템에 적합한 안테나 구조 등의 개발에 이용될 수 있을 것이다.

• 전자공학회논문지
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• 제52권7호
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• pp.22-30
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• 2015

LTE (long-term evolution) MIMO 시스템에서는 제한된 피드백 환경 하에서 추정된 채널 정보를 활용하기 위한 코드북이 사용되고 있으며, 이와 관련된 연구도 활발히 진행되었다. 기존에 활용된 방식으로는 VQ (vector quantization) 기반 및 DFT(discrete fourier transform) 기반으로 생성된 코드벡터를 활용하는 코드북이 있으며, LTE 표준에서도 이를 변형한 방식을 최대 8개의 송신 안테나에 대해 적용할 수 있게 규정하고 있다. 그러나 안테나 개수가 추가적으로 증가하고, 공간 채널 모델이 LTE 시스템 전송 성능 평가에 기본적인 모델로 활용됨에 따라, 이에 따른 새로운 빔포밍 방안 및 코드북 설계가 필요하다. 본 논문에서는 LTE 전송 성능 평가에 활용되는 3차원 공간 채널 모델 (3D Spatial Channel Model; 3D-SCM)의 구현을 통해 생성된 채널의 핵심적인 통계적 특성을 분석하고, 이에 따른 코드북 설계의 방향성을 제시하고자 한다. 특히 DFT 기반 코드 북 활용 시, 기존의 균일위상 DFT 코드북을 개선한 비균일위상 DFT 코드북을 제안하고, 주어진 SCM 환경에서 성능을 평가한다. 코드벡터 설계에 필요한 인접한 안테나 원소 간의 위상차의 통계적 특성의 경우 SCM에서 뚜렷한 경향성이 존재하며, 이를 적절히 활용함으로써 기존 방식 대비 이득을 발생시킬 수 있다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제10권4호
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• pp.747-752
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• 2009

본 논문은 LOS(Line of Sight) 및 NLOS(Non Line of Sight)등 실제 MIMO(Multi Input Multi Output) 환경에 서의 수신 안테나의 간격에 따른 전파 채널 특성에 관하여 기술 하였다. $2\times2$ MIMO 채널 측정 시스템을 구축하여 2.3GHz Wibro 대역에서 측정을 하였다. 수신안테나의 간격에 따른 특성을 분석하기 위해 반파장 표준 다이폴 안테나의 간격을 0.25, 0.5, 0.75 1.0 파장 간격 이격시켜 MIMO 안테나 수신 성능을 측정 하였으며, 측정 위치는 LOS 2곳 NLOS 4곳에 대하여 행하였다. 측정 곁과 직접파를 수신 하는 LOS 환경에서는 공간 상관계수가 NLOS 환경에 비해 높은 값을 나타내었다. MIMO 시스템에서는 0.9 이상의 높은 공간 상관계수는 성능의 열화를 가져 올 수 있으므로 이를 극복하기 위한 안테나 및 시스템의 설계가 이루어져야 한다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2015년도 학술발표회
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• pp.240-240
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• 2015

As Simpson et al. (1990) emphasized the importance of the straining process in the stratification and mixing in the estuarine circulation process, various researches have investigated on the relative contribution of each process to the overall potential energy anomaly dynamics. However, many numerical works have done only for two dimensional modeling along channel or the short distance cross sectional three dimensional simulations as Burchard et al. (2008) and the estuarine channel was not simulated so far. But, in the study on the physics of shallow coastal seas, spatial dimension in the three dimensional way affects significantly on results of a particular numerical model. Therefore, the comparison of two and three dimensional models is important to understand the real physics of mixing and stratification in an estuary. Also, as Geyer and MacCready (2013) pointed out that the lateral process seems to be important in determining the periodic stratifications, to study such process the three dimensional modeling must be required. The present study uses a numerical model to show the signification roles of each term of the time-dependent dynamic equation for the potential energy anomaly (PEA) in controlling along and lateral channel flows and different stratification structures. Moreover, we present the relationships between the ${\Phi}$-advection, the depth mean straining, vertical mixing and vertical advection can explain well how water level, salinity distribution and across velocity 2D model are slightly different from 3D.

• 융합신호처리학회 학술대회논문집
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• 한국신호처리시스템학회 2005년도 추계학술대회 논문집
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• pp.274-277
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• 2005

Panning is the way in which to realize a spatial sound in MIDI by moving sound images by the loudness of each channel. However, there is a limitation for the natural spatial sound. The HRTF (Head Related Transfer Function) has been widely known as one of the ways to realize spatial sound using the two channels, but it needs much processing power. It is very hard to implement a real time processing structure. In this paper, we propose an improved 3D sound model for the spatial sound location by changing the acoustic parameters. We could get a good result from the experiment with MIDI Pan and our Model.

• 한국농공학회논문집
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• 제50권5호
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• pp.3-15
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• 2008

This study aims to simulate the 3 dimensional (3D) model of Keum-man connection canal using geographic information system (GIS) as well as considering design in viewpoint of engineering. The canal connects from Keumkang to Mangyungkang in order to supply fresh water into Saemankeum lake. This study used 3 dimensional spatial planning model (3DSPLAM) process to generate the 3D model, which has not only several planning layers in actual process, but also their corresponding layers in modeling process to simulate 3D space of rural villages. The discharge of the canal is $20m^3/s$ on slope of 1/28,400 in the canal length of 14.2km, which consists of pipe line and open channel. This study surveyed the route of the canal and its surrounding environment for facilities to make images in the 3D graphic model. Besides, the present study developed data set in GIS for geogrphical surface modeling as well as parameters in hydraulic analysis for water surface profile on the canal using HEC-RAS model. From the data set constructed, this study performed analysis of water surface profile with HEC-RAS, generation of digital elevation model (DEM) and 3D objects, design of the canal section and route on DEM in AutoCAD, and 3D canal model and its surrounding 3D space in 3DMAX with virtual reality. The study result showed that the process making 3D canal model tried in this study is very useful to generate computer graphic model with the designed canal on the surface of DEM. The generated 3D canal can be used to assist decision support for the canal policy.

• 한국음향학회지
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• 제21권3호
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• pp.245-255
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• 2002

5.1채널 스피커 시스템을 이용하여 음향을 재현시 나타나는 현상인 크로스토크를 제거하여 청취자에게 보다 입체적인 음을 재현하는 방법에 관한 것이다. 본 논문에서는 크로스토크를 제거하기 위하여 자유음장 모델을 사용하였다. 이것을 구현함에 있어 주파수 영역에서 심리음향에 기초한 바크 스케일 (bark scale)을 사용한 복소이득 보상을 실시하였으며, 서라운드 채널에 관해서는 밴드패스 필터를 추가하여 주파수 제한적인 음질 보상을 실시하였다. 정면 채널과 서라운드채널의 음원을 제작하여 기존의 2채널 및 5.1 시스템에서 제시하는 음원과 비교하여 객관적인 음질 평가 및 청취자를 대상으로 한 주관 평가를 실시하였다. 제안된 방법에 따라 측정한 결과에 따르면 ±30°의 정면 스피커를 배치한 돌비 표준 스피커 배치에서 38 dB이상의 분리도를 얻었으며 확산감에 대해 전문가를 대상으로 한 주관 평가는 5점 평가를 기준으로 0.4점이 향상되었다.