• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제13권11호
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• pp.5410-5426
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• 2019

With the advent of the fifth-generation (5G) era, Massive multiple-input multiple-output (MIMO) relay systems have experienced the rapid development. Recently, the performance analysis models of Massive MIMO relay systems have been proposed, which are mostly based on Rayleigh fading channels. In order to create a more suitable model for 5G Internet of Things scenarios, our study is based on the Rician fading channels, where line-of-sight (LOS) path exists in the channels. In this paper, we assume the channel state information (CSI) is perfect. In this case, we use statistical information to derive the analytical exact closed-form expression for the achievable sum rate of the uplink for the Massive MIMO two-hop relay system over Rician fading channels. Moreover, considering the different communication scenarios, we derive the analytical exact closed-form expression for the achievable sum rates of the uplink for other three scenarios. Finally, based on these expressions, we make simulations and analyze the performance under different transmit powers and Rician-factors, which provides a theoretical basis and reference for further research.

• ETRI Journal
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• 제45권4호
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• pp.581-593
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• 2023

This paper proposes four-ring slot resonator-based MIMO antennas of 75×150 mm² without and with CSRR structures in the sub-6-GHz range. These orthogonal-fed antennas have shown diverse characteristics with dual polarization. L-shaped parasitic structures have increased the isolation (i.e., >40 dB) in the single-element antenna over the band of 3.4 GHz-3.8 GHz. A set of three CSRR structures in the MIMO antenna reduced the coupling between antenna ports placed in an inline arrangement and enhanced the isolation from 12 dB to 20 dB and the diversity characteristics. The S-parameters of both MIMO antennas are measured and used to evaluate MIMO parameters like ECC, TARC, MEG, and channel capacity loss. The simulation results show the variations in the gain and directivity on exciting linear and dual polarizations. The diversity performance of the reported MIMO antennas is suitable for 5G applications.

• 전자공학회논문지
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• 제54권6호
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• pp.3-10
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• 2017

본 논문에서는 5세대 이동통신을 위한 새로운 변조 기술 중 하나인 W-OFDM 기술과 MIMO 기술을 결합한 시스템을 설계하며, 이 시스템에 다양한 동기화 기술들을 적용하고, 각 동기화 방법들의 동기화 성능을 비교 평가 및 분석을 수행한다. 본 논문에서 비교 평가 및 분석을 위해 Schmidl, Minn, Park의 방법을 고려하였다. 시뮬레이션 결과를 통해 시간 메트릭의 Plateau의 경우 Schmidl, Minn, Park 순서로 좁은 특성을 보이는 것을 확인할 수 있으며, W-OFDM 변조에서 OOB 전력을 저감시키기 위해 확장 길이를 확장하여도 동기 추정기의 시간 메트릭 특성은 유지되는 것을 확인할 수 있었다. 이는 기존 OFDM 방식에서 사용하는 동기화 방식이 W-OFDM 변조에서도 효과적으로 사용될 수 있음을 나타낸다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제49권5호
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• pp.91-98
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• 2012

최근 국내외 주요 이동통신 사업자들이 본격적으로 4G 무선표준 방식인 LTE (Long Term Evolution) 서비스를 시작 하면서 LTE 방식을 지원하는 이동단말의 MIMO (Multi Input-Multi Output) OTA (Over The Air) 성능 평가 방법의 필요성이 중요해 지고 있다. 본 논문에서는 3GPP (3rd Generation Partnership Project)에서 논의되고 있는 MIMO OTA 시스템에서의 LTE 이동 단말기의 핸드 효과에 의한 안테나의 특성변화를 이론 및 실험적으로 검증하였다. 핸드 효과에 의한 LTE 이동 단말기의 성능은 MIMO OTA 시스템에서의 LTE PDSCH throughput 비교를 통해 link level에서 확인하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제41권7호
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• pp.723-731
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• 2016

5G 이동무선통신에서 요구되는 증가된 데이터 속도를 제공하기 위한 핵심적인 기술 축은 대규모 어레이를 활용하는 MIMO 전송을 통한 주파수 효율의 향상이다. MIMO 전송을 위해서는 CSI-RS (channel state information-reference signaling)를 이용하는 채널 추정 및 추정 결과에 적합한 빔포밍이 필요하며, 따라서 빔포밍 벡터를 정의하는 코드북의 설계는 매우 중요한 이슈이다. 본 논문에서는 공간채널모델을 이용하여 생성된 채널의 통계적인 특성을 활용하여 DFT (discrete Fourier transform) 행렬 기반 다중 랭크 코드북의 설계 방안을 제안하였다. 제안 방식은 인접한 안테나 원소 간 위상차의 분포와 전송 레이어 별 선택되는 코드벡터의 특징을 고려하여 PMI (precoding matrix indicator)의 구조 변경을 하였으며, LTE (long-term evolution) 시스템에서 사용 중인 3GPP 표준 코드북과의 성능 비교를 통하여 제안 방식의 이득을 산출하고 검증하였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제28권3호
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• pp.362-368
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• 2024

본 논문에서는 대용량 MIMO에서 하향링크 성능을 향상시키기 위해 전송할 때 방향성 프리코딩 방식과 전방위 프리코딩 방식의 성능을 조사하였다, 전방위 프리코딩은 동기나 제어 신호와 같은 공통 신호를 모든 사용자에게 브로드캐스트하기 위해 사용하였으며, 전방위 프리코딩의 주된 목적은 하향링크에서 전송되는 신호가 모든 방향에서 동일하고 최대 에너지로 방출되도록 프리코딩 행렬을 설계하는 것이다. 본 논문에서는 공간 커버리지 범위를 120도 미만으로 설정할 수 있는 전차원 거대 MIMO를 위한 유연한 전방향 프리코딩 방법을 제안하고, 제안하는 방법의 부호화 행렬을 설계하기 위해 모든 안테나의 전방향성, 등 송신 전력 및 최대 송신 속도의 제약 조건을 두어 안테나 어레이에서 안테나 사이의 거리를 변경하여 안테나 어레이의 공간 커버리지 변경을 고려한 공간 커버리지 측면에서 성능을 측정하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제26권3호
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• pp.248-256
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• 2015

본 논문에서는 4G 이동 통신을 위한 메탈 폰용 보조 슬롯 하이브리드 MIMO 안테나를 설계하고, 이를 제작하였다. 보조 슬롯은 단말기 후면 메탈 커버에 슬롯을 내어 LTE class 40 대역을 담당하게 하였다. 보조 슬롯은 모노폴 안테나와 함께 하이브리드로 동작한다. 제안 안테나는 LTE class 13/ LTE class 14/ CDMA/ GSM/ DCS/ PCS/ W-CDMA/ LTE class 40 대역에서 VSWR 3:1 이하의 조건을 만족하였다. MIMO 동작을 위한 ECC(Envelope Correlation Coefficient)는 전 대역에서 0.2 이하의 특성을 보였다. MTG 무반사실 측정한 안테나의 평균 이득은 -5.57~-1.45 dBi이고, 효율은 27.75~71.6%로 측정되었다.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제27권5호
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• pp.611-618
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• 2024

5G New Radio(NR) technology, with its focus on high speed, low latency, and connectivity, introduces crucial advancements like MIMO for enhanced reliability and transmission rates, edge computing for reduced latency, and IAB for extended coverage. However, military communication networks face challenges such as limited capacity, unpredictable mobility and communication dead zones. This paper delves into the trends of the above 5G NR technologies outlined by the 3GPP standard, exploring their potential applications within military infrastructure networks. Our aim is to underscore the benefits of harnessing these technologies in military settings. Additionally, through simulation, we forecast the advantages associated with integrating these core 5G NR technologies, thereby paving the way for enhanced military communication capabilities.

• 한국전자파학회논문지
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• 제25권2호
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• pp.137-148
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• 2014

본 논문에서는 인체 부착형 Ultra-Wideband(UWB) Multiple-Input Multiple-Output(MIMO) 안테나를 제안하고, 인체의 영향을 고려한 안테나 성능과 인체에 미칠 수 있는 영향에 대한 분석을 하였다. 제안된 안테나는 사각 모노폴 형태의 두 안테나와 격리도 특성을 개선하기 위하여 안테나 사이에 위치한 plunger형 isolator로 구성되어 있다. 안테나의 근거리장에 인체가 존재할 때, 인체가 안테나에 미치는 영향을 분석하기 위하여 시뮬레이션과 측정을 수행하였다. 측정 결과, Specific Absorption Rate(SAR) 값은 공급전력 0.5 mW에서 안테나 1, 2 각각 0.132, 0.08 W/Kg으로 1 g 평균 전자파 흡수율을 1.6 W/kg으로 제한한 FCC 지침을 초과하지 않음을 알 수 있다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제18권1호
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• pp.59-69
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• 2018

본 논문에서는 5G 무선 통신을위한 다중 셀 다중 입력 다중 출력 (MIMO)-비 직교 다중 접속 (NOMA) 다운 링크 시스템에서 WSRM (weighted sum-rate maximization) 문제를 해결하기위한 견고한 빔 형성 설계를 제시한다. 이 연구는 채널 추정 행렬에 최악의 모델, 즉 SVOF (singular value uncertainty model)로서 불확실성을 추가함으로써 기지국 (BS)에서 불완전한 채널 상태 정보 (CSI)를 고려한다. 이러한 관찰을 통해, WSRM 문제는 BS에서의 전송 전력 제약에 따라 공식화된다. 객관적 문제는 해결하기 어려운 비 결정적 다항식 (NP) 문제로 알려져 있다. 객관적 문제를 효율적으로 해결할뿐만 아니라 최적의 송신 빔 포밍 행렬을 찾기 위해 ML (majorization minimization) 기법을 안정화시킨 견고한 빔 형성 설계를 제안한다. 또한 최상의 사용자 쌍을 클러스터로 선택하여 더 높은 합계를 달성하는 공동 사용자 클러스터링 및 전력 할당 (JUCPA) 알고리즘을 제안한다. 제안 된 JUCPA 알고리즘과 함께 제안된 견고한 빔 포밍 설계가 기존의 NOMA 기법 및 기존의 OMA (orthogonal multiple access) 기법과 비교하여 총 레이트 측면에서 성능을 크게 향상 시킨다는 것을 보여주기 위해 광범위한 수치 결과가 제공된다.