• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
• /
• 제39권3호
• /
• pp.280-285
• /
• 2015

대용량 다중 송신 다중 수신 안테나 환경에서 정합 필터 송신기는 다중 사용자 하향 링크 전송 용량(capacity)을 달성하는 방법으로 알려져 있다. 그러나 기지국이 유한 개수의 대용량 안테나를 장착한 경우 정합 필터는 다중 사용자 하향링크 전송 용량을 제공할 수 없다. 본 논문에서는 유한 대용량 안테나를 갖춘 기지국이 낮은 신호 대 잡음비의 다수의 셀 경계 영역 사용자를 지원할 경우, 효율적 연산 복잡도로 전송 용량을 최대화하는 두 단계 선형 송수신기 설계 방법을 제안한다. 정합 필터로 구성된 첫째 단계 프리코더는 유효 채널 dimension 을 줄이면서 동시에 빔포밍 이득을 통해 수신 신호 대 잡음 비를 개선한다. 그리고 평균 자승 오류율 최소화 기법을 통해 전송 용량을 최대화하는 둘째 단계 선형 송수신기를 구한다. 시뮬레이션과 분석을 통해 전송 용량과 연산 복잡도 면에서 제안하는 방법이 우수함을 보인다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
• /
• 제18권5호
• /
• pp.123-129
• /
• 2018

최근 요구되는 트래픽이 지속적으로 증가하면서 광대역의 주파수를 확보할 수 있는 밀리미터파 기반의 이동통신 기술이 주목을 받고 있다. 하지만 밀리미터파 대역의 채널은 NLoS (Non-Line-of-Sight) 환경에 취약하며 경로 감쇠가 매우 큰 문제점을 갖는다. 이를 위해 기지국에 수십 개 이상의 안테나를 장착하여 빔 형성을 통해 경로 감쇠를 보완하는 Massive MIMO (Multiple Input and Multiple Output) 시스템이 연구되고 있다. 기존 빔 형성 기법에는 아날로그 방식과 디지털 방식이 있지만 시스템의 복잡도와 비용적인 측면에서 Massive MIMO 시스템에 적용하기에 현실적인 어려움이 따른다. 따라서 본 논문에서는 밀리미터파 대역의 Massive MIMO 시스템에서 상기 두 방식을 융합한 하이브리드 빔 형성 기법을 연구한다. 또한 다수의 안테나를 장착한 다중 사용자를 서비스할 수 있도록 공간 다중화 기법을 고려한다. 주파수 효율 분석을 통해 빔 형성 및 공간 다중화에 의한 이득을 평가한다.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제34권8A호
• /
• pp.592-599
• /
• 2009

본 논문에서는, zero-forcing 수신기를 적용한 다중사용자 다중 입출력 시스템의 하향링크 채널을 고려한다. 공간분할다중접속 방식은 다중사용자 다이버시티 이득을 얻기 위하여 기지국의 송신안테나에 서로 다른 사용자를 할당하며, 그에 반하여 공간분할다중화 방식은 한 명의 사용자가 모든 안테나를 점유한다. 본 논문에서는 앞서 언급한 두 방식의 성능을 평가하기 위하여 두 시스템이 갖는 최대 성능에 대한 수학적인 분석을 수행한다. 이를 위하여 우리는 먼저 채널 용량에 대한 정확한 수식을 유도하고, 또한 채널 용량의 상한을 근사적으로 유도하여 더욱 간단한 형태의 수식을 제공한다 마지막으로 시뮬레이션 결과를 통해 유도된 수식의 정확성을 검증하고 공간분할다중화 방식의 성능을 최적의 기법과 비교한다.

• 한국해양학회지
• /
• 제30권1호
• /
• pp.27-38
• /
• 1995

GPS 측위 방법과 무선 주파수를 응용하여는 연안에서의 해류구조 및 변화에 대한 지속적이고 동시성의 자료를 실시간으로 관측할 수 있는 해류 관측 연구 분야에 적합 한 새로운 장비를 개발하고자 하였다. 본 연구에서는 GPS 위성으로부터 수신한 위치 자료를 재 전송하는 송신 장치(이동 물체: Buoy)와 육상 또는 선박에서 수신하는 수신 기(Receiving system) 및 이를 분석하고 추적하며 처리하는 소프트웨어의 3가지 중요 개발이 이루어 졌다. 특히 시스템 중에서 송신용 및 수신용의 RF Modem은 기존의 유선 방식의 Modem과 달리 무선에서 의 응용으로 해양 자료전송 기술 발전을 가져왔고, 부 표(이동물체)의 위치 추적 소프트웨어는 국내에서 실제로 처음으로 성공한 경우라 할 수 있다. 본 시스템을 기존의 상품화된 표층해류 관측부표(예: 아고스 부표)에 비하여 운용비 및 제작 단가가 저렴하며 실시간 자료 획득이 가능하며 해류관측 뿐만 아니라 각종 해양과 육상에서도 응용이 가능하다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
• /
• 한국정보통신학회 2018년도 추계학술대회
• /
• pp.464-466
• /
• 2018

본 논문은 복수의 안테나를 보유한 기지국이 잡음제한 된(noise-limited) 셀룰러 환경에서 복수의 단일 안테나 사용자와 동시에 통신 하는 시스템을 고려한다. 각 사용자는 제한된 피드백을 통해 송신부에 자신의 채널 상태 정보를 공유하고 송신부는 공유된 채널 정보를 바탕으로 다중사용자 기반의 공간다중화를 진행한다. 채널 정보가 제한되어있기 때문에 시스템의 하향링크 데이터 율은 채널 정보의 피드백 양에 비례한다. 하지만 피드백 양이 증가하면 피드백에 사용되는 상향링크의 자원소모가 동시에 증가하기 때문에, 실제의 통신시스템은 하향링크 통신량과 상향링크 제어정보량 사이의 균형을 적절히 고려할 필요가 있다. 본 논문에서는 이러한 측면을 고려하여 정의된 순(net) 주파수 효율을 사용하며 이를 최대화 하는 최적의 피드백 양을 분석한다. 특히, 단말의 수신 파워가 수신 노이즈에 비해 낮을 때의 시스템의 최적 피드백 양을 주로 연구한다.

• Journal of Communications and Networks
• /
• 제13권1호
• /
• pp.32-42
• /
• 2011

Frequency reuse among relay stations (RSs) in a down-link access zone is widely adopted for throughput enhancement in IEEE 802.16j relay networks. Since the areas covered by the RSs or the base station (BS) may overlap, some mobile stations (MSs) at the border between two neighboring transmitting stations (RS or BS) using an identical frequency band may suffer severe interference or outage. This co-channel interference within the cell degrades the quality of service (QoS) fairness among the MSs as well as the system throughput. Exclusive use of a frequency band division (orthogonal resource allocation) among RSs can solve this problem but would cause degradation of the system throughput. We observe a trade-off between system throughput and QoS fairness in the previously reported schemes based on frequency reuse. In this paper, we propose a new frequency reuse scheme that achieves high system throughput with a high fairness level in QoS, positioning our scheme far above the trade-off curve formed by previous schemes. We claim that our scheme is beneficial for applications in which a high QoS level is required even for the MSs at the border. Exploiting the features of a directional antenna in the BS, we create a new zone in the frame structure. In the new zone, the RSs can serve the subordinate MSs at the border and prone to interference. In a 3-RS topology, where the RSs are located at points $120^{\circ}$ apart from one another, the throughput and Jain fairness index are 10.64 Mbps and 0.62, respectively. On the other hand, the throughput for the previously reported overlapped and orthogonal allocation schemes is 8.22 Mbps (fairness: 0.48) and 3.99 Mbps (fairness: 0.80), respectively. For a 6-RS topology, our scheme achieves a throughput of 18.38 Mbps with a fairness of 0.68; however, previous schemes with frequency reuse factors of 1, 2, 3, and 6 achieve a throughput of 15.24 Mbps (fairness: 0.53), 12.42 Mbps (fairness: 0.71),8.84 Mbps (fairness: 0.88), and 4.57 Mbps (fairness: 0.88), respectively.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제37A권9호
• /
• pp.721-727
• /
• 2012

기존의 다중 셀 전송 다양성 기법의 경우, 단말기는 채널 상태가 가장 좋은 송신 안테나에 대한 인덱스를 기지국으로 피드백하고, 각 기지국은 그 정보에 의해 한 개의 송신 안테나만을 이용하여 다중 셀 전송 다양성 기법을 적용한다. 그러나, 채널이 빠르게 변하는 경우에는 단말기의 피드백 시점과 기지국의 데이터 스케줄링 시점의 채널이 매우 달라지게 된다. 또한, 기지국에 장착된 송신 안테나들은 보통 개별적인 전력 증폭기를 가지고 있기 때문에, 한 개의 송신 안테나만을 사용할 경우 가용 전력의 일부만을 사용하게 되어서 전체 성능이 감소하게 된다. 따라서, 본 논문에서는 기지국이 단말기의 피드백 정보에 의존하지 않고 모든 송신 안테나들을 동시에 사용하는 프리코딩 벡터 기반의 다중 셀 전송 다양성 기법을 제안한다. 제안하는 방법에서는 이웃한 부반송파들 간에 서로 다른 프리코딩 벡터를 적용함으로써, 수신 신호가 넓은 대역에 걸쳐서 큰 채널 감쇄 현상을 겪는 것을 회피하게 된다. 모의 실험을 통하여, 단말기의 이동 속도가 빠른 경우에는 제안하는 방법이 기존 방법보다 더 우수한 성능을 나타낸다는 것을 보인다.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제25권3B호
• /
• pp.472-486
• /
• 2000

This paper analysis the performance of joint receiving structure consisting of the decorrelating multiuser detection and beamfromenr-RAKE receive for DS-CDMA communication systems. In asynchronous transmission as the number of simultaneous users increase. the capacity of CDMA system becomes severly reduced due to the nonideal orthogonality between user-assigned PN sequences and improper power control. Accordingly, the CDMA receiving system becomes vulnerable to the multiple access interferences and the near-far problem under multipath fading channel environment. To withstand these undesired performance degradations, this paper proposes the new type of multiuser detection which has a form of the hybrid structure of concatenating beamformer-RAKE receiver and decorrelating multiuser detection. the beam former-RAKE receiver performs temporal and spatial diversity combining with alleviating fading effect and suppressing undesired interferences, and the multiuser detection plays a role of making the receiver robust to the near-far problem. Regarding the individual merit on the usage of either multiuser detection or beamformer-RAKE receiver, the hybrid one is expected to produce the enhanced performance in multipath fading CDMA channel. However major drawback of using decorrelating multiuser detection for practical deployment is arised from its computational complexity , which is exponentially increased as more number of users and transmitted symbols involve. To diminish the computational complexity, this paper exploits an efficient block Toeplitz inversion technique using matrix Levinson polynomial will be introduced. And this paper provided the mathematical analysis to show the efficiency of the proposed joint structure under the multipath propagation environment. And results of a series of exhaustive computer simulations are presented in order to demonstrate the overall performance of the proposed hybrid structure in multipath fading CDMA channel.

• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제24권4호
• /
• pp.508-514
• /
• 2020

LTE (Long Term Evolution) 및 5G와 같이 지속적으로 발전하는 이동 통신 표준을 구현하기 위해 소프트웨어 정의 라디오 (SDR, Software Defined Radio) 개념은 뛰어난 유연성과 효율성을 제공한다. 수년 동안, 최고급 디지털 시그널 프로세서 (DSP, Digital Signal Processor) 시스템 온 칩 (SoC, System on Chip)은 멀티 코어 및 다양한 하드웨어 보조 프로세서를 지원하는 방향으로 개발되어왔다. 이 논문에서는 TI의 TCI663x 칩을 사용해 구현한 SDR 플랫폼 하드웨어에 대해 소개하고, 이 플랫폼 상에서 멀티 코어 DSP를 BCP (Bit Rate Coprocessor) 및 TPC (Turbo Decoder Coprocessor)와 연동하여 구현한 LTE 전송 채널 (Transport Channel)의 성능을 다양한 구현 옵션에 따라 평가한다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
• /
• 제16권9호
• /
• pp.3172-3193
• /
• 2022

Cognitive radio-simultaneous wireless information and power transfer (CR-SWIPT) has attracted much interest since it can improve both the spectrum and energy efficiency of wireless networks. This paper focuses on the resource sharing between a point-to-point primary system (PRS) and a multiuser multi-antenna cellular cognitive radio system (CRS) containing a large number of cognitive users (CUs). The resource sharing optimization problem is formulated by jointly scheduling CUs and adjusting the transmit power at the cognitive base station (CBS). The effect of accessing CUs' spatial channel correlation on the possible transmit power of the CBS is investigated. Accordingly, we provide a low-complexity suboptimal approach termed the semi-correlated semi-orthogonal user selection (SC-SOUS) algorithm to enhance the spectrum efficiency. In the proposed algorithm, CUs that are highly correlated to the information decoding primary receiver (IPR) and mutually near orthogonal are selected for simultaneous transmission to reduce the interference to the IPR and increase the sum rate of the CRS. We further develop a spatial correlation-based resource sharing (SC-RS) strategy to improve energy sharing performance. CUs nearly orthogonal to the energy harvesting primary receiver (EPR) are chosen as candidates for user selection. Therefore, the EPR can harvest more energy from the CBS so that the energy utilization of the network can improve. Besides, zero-forcing precoding and power control are adopted to eliminate interference within the CRS and meet the transmit power constraints. Simulation results and analysis show that, compared with the existing CU selection methods, the proposed low-complex strategy can enhance both the achievable sum rate of the CRS and the energy sharing capability of the network.