• 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.

• 전자공학회논문지
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• 제51권4호
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• pp.3-9
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• 2014

ECMA-392는 개인 휴대용 장치를 위한 최초의 CR (cognitive radio) 표준으로서, 2개까지의 전송 안테나를 지원하며 이를 위한 전송 다이버시티 기법으로는 개방루프 방식만을 지원한다. 본 논문에서는 ECMA-392 시스템을 위한 간단한 형태의 부반송파 그룹핑(sub-carrier grouping) 기반 폐루프 전송 다이버시티 기법을 설계하고자 한다. ECMA-392 시스템에 적합한 부반송파 그룹핑 방법을 제시할 것이며, 각각의 부 반송파 그룹에 대해 채널 환경에 따른 전송 안테나 선택 방법을 제안한다. 이때 피드백 정보량을 줄이기 위해, 채널 환경에 따른 전송 안테나 결정을 수신단에서 하고 결정된 전송 안테나의 인덱스 값만을 송신단에 보내주는 방식을 사용한다. ECMA-392 표준에서 제시하는 개방루프 전송 다이버시티 기법들과의 성능비교를 통해, ECMA-392 시스템에 폐루프 전송 다이버시티 기법의 도입 여부에 대한 판단 근거를 제시하고자 한다.

• ETRI Journal
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• 제39권5호
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• pp.707-717
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• 2017

This paper presents a novel generalized quadrature spatial modulation (GQSM) transmission scheme using antenna grouping. The proposed GQSM scheme combines QSM and conventional spatial multiplexing (SMux) techniques in order to improve the spectral efficiency (SE) of the system. Analytical and simulation results show that the proposed transmission scheme has minimal losses in terms of the average bit error probability along with the advantage of an increased SE compared with previous SM and QSM schemes. For the case studies, this advantage represents a reduction of up to 81% in terms of the number of required transmit antennas compared with QSM. In addition, a detection architecture based on the ordered successive interference cancellation scheme and the QR decomposition is presented. The proposed QRD-M adaptive algorithm showed a near-maximum-likelihood performance with a complexity reduction of approximately 90%.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제45권3호
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• pp.40-45
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• 2008

본 논문은 MIMO 시스템에서, 최대 전송률을 유지하면서 최대 다이버시티를 갖는 준직교 시공간 블록 부호 (QO-STBC : quasi orthogonal space time block codes)를 다차원 신호 공간에서 설계한다. QO-STBC 부호기 중 원형심볼(based-symbols)을 두 개의 신호 쌍으로 묶어서 변형된 새로운 신호를 전송하는 방식을 grouping QO-STBC 라고 한다. 이러한 grouping QO-STBC의 최대 다이버시티 조건을 기하학적으로 살펴보고, 다차원 신호 공간에서 신호를 설계하는 방법을 제안한다. 또한 다양한 신호 성상에 대하여 설계한 부호기의 성능을 분석하고 전산 모의실험을 통하여 성능분석의 타당성을 입증한다.

• 한국통신학회:학술대회논문집
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• 한국통신학회 2006년도 하계종합학술발표회 논문 초록집
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• pp.273-273
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• 2006

• 한국정보통신학회논문지
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• 제19권2호
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• pp.301-307
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• 2015

본 논문에서는 공간적 상관관계를 갖는 MIMO(multiple-input multiple-output) 채널을 가정하여 도청자가 존재하는 환경인 와이어탭(wiretap) 채널을 고려한다. 이 때, 각 노드에서 안테나의 교차 편파를 가정하여 1-비트 피드백을 이용하는 직교 시공간 블록 코드(OSTBC: orthogonal space-time block code)의 물리계층 보안 성능을 분석한다. 본 논문에서는 1-비트 피드백을 이용하여 OSTBC(O-OSTBC: one-bit feedback-based OSTBC) 전송을 위한 송신안테나 그룹을 선택하는 방법을 제시하고, 다양한 송신안테나 그룹핑 방법들에 대하여 보안 불통 확률(secrecy outage probability)을 비교한다. 특히, 높은 공간적 상관관계를 갖는 MIMO 채널에서 O-OSTBC와 기존의 OSTBC와의 보안 불통 확률의 성능을 비교하여 효율적인 송신안테나 그룹핑 방법을 제안한다.

• ETRI Journal
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• 제35권1호
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• pp.120-130
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• 2013

This paper presents an analysis of resource assignment for multihop communications in millimeter-wave (mm-wave) wireless personal area networks. The purpose of this paper is to figure out the effect of using directional antennas and relaying devices (DEVs) in communications. The analysis is performed based on a grouping algorithm, categorization of the flows, and the relaying DEV selection policy. Three schemes are compared: direct and relaying concurrent transmission (DRCT), direct concurrent transmission (DCT), and direct nonconcurrent transmission (DNCT). Numerical results show that DRCT is better than DCT and DCT is better than DNCT for any antenna beamwidths under the proposed algorithm and policy. The results also show that using relaying DEVs increases the throughput up to 30% and that there is an optimal beamwidth that maximizes spatial reuse and depends on parameters such as the number of flows in the networks. This analysis can provide guidelines for improving the performance of mm-wave band communications with relaying DEVs.

• Journal of Communications and Networks
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• 제9권3호
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• pp.274-281
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• 2007

In this paper, we present a hybrid multi-antenna technique that can minimize the outage probability by combining the diversity and beamforming techniques. The hybrid technique clusters the transmission antennas into multiple groups and exploit diversity among different groups and beamforming within each group. We analyze the performance of the resulting hybrid technique for an arbitrary correlation among the transmission antennas. Through the performance analysis, we derive a closed-form expression of the outage probability for the hybrid technique. This enables to optimize the antenna grouping for the given spatial correlation. We show through numerical results that the hybrid technique can balance the trade-offs between diversity and beamforming according to the spatial correlation and that the optimally designed hybrid technique yields a much lower outage probability than the diversity or beamforming technique does in partially correlated fading channels.

• 전기전자학회논문지
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• 제27권4호
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• pp.636-643
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• 2023

본 논문에서는 원전계 환경에서 위상배열안테나를 고속 보정하는 방법이 제안되었다. 원전계에서 수신된 전력만을 통해 각 안테나 요소를 보정하는 기존 rotating-element electric-field vector (REV) 방법을 간소화 한 최대값 보정 방법과, 각 안테나 요소가 아닌 부배열 단위로 묶어서 보정하는 방법이 제안되었다. PPO 알고리즘을 이용하여 위상배열안테나의 분포에 최적화된 파티셔닝을 찾고, 그에 따른 부배열 단위로 보정하여 기존 방법 대비 더 빠른 보정이 가능한 적응형 최대값 보정 방법이 제안 및 시뮬레이션 검증되었다. 보정이 이루어지는 동안 위상배열안테나의 이득이 더 높을 뿐 아니라, 형성되는 빔 패턴이 기존 방법보다 이상적인 빔 패턴에 더 가깝다.

• 한국통신학회논문지
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• 제32권5A호
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• pp.433-440
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• 2007

본 논문에서는 4세대 이동 통신의 핵심 중의 하나라 할 수 있는 무선인터넷(WiBro) 시스템에 단말과 기지국에서 상호 결합하여 동작하는 결합 적응 어레이 안테나(joint adaptive may antenna)를 사용하는 WiBro시스템 구조를 제안하고 이에 따른 성능을 평가하였다. 단말과 기지국에 적응 어레이 안테나를 사용하지 않는 시스템과 비교하여 각 부반송파의 순시 (instantaneous) SINR이 증가하고 부반송파의 변화가 줄어들므로 시스템에서의 사용되는 전력도 감소하게 된다. 그러나 이러한 시스템의 성능 향상을 위해서는 기지국과 단말에서 최적 가중치(optimum weight) 계산이 요구되는데 이것은 시스템에 많은 계산량을 필요로 하게 된다. 이러한 계산량을 감소시키기 위해 부반송파를 그룹화하여 응집 대역폭(coherence bandwidth)내에 존재하는 부반송파에 대해서 동일한 가중치를 사용함으로써 시스템의 계산량을 줄일 수 있게 된다. 이때 응집 대역폭 내에 존재하는 부채널을 그룹화 하면 비록 수신 성능의 감쇠가 나타나지만 근소한 성능의 저하를 가져온다. 본 논문에서는 결합 적응적 어레이 안테나를 적용한 무선 인터넷 시스템의 성능을 타 시스템과 비교하여 단말과 기지국에서 상호 결합하여 동작하는 시스템은 전력 소비 감소, SINR 향상, 그리고 에러율 감소, 채널 변화 완화 등의 다양한 성능이 향상됨을 정량적으로 평가한다.