• International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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• 제10권2호
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• pp.225-234
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• 2018

A Multibeam Echo Sounder (MBES) is commonly used for rapid seafloor mapping. We herein present a time-domain integrated system simulation technique for MBES development. The Modeling and Simulation (M&S) modules consist of four parts: sensor array signal transmission, propagation and backscattering modeling in the ocean environment, beamforming of the received signals, and image processing. Also, the simulation employs a ray-theory-based algorithm to correct the reconstructed bathymetry, which has errors due to the refraction caused by the vertical sound velocity profile. The developed M&S technique enables design parameter verification and system parameter optimization for MBES. The framework of this technique can also be potentially used to characterize the seabed properties. Finally, typical seafloor images are presented and discussed.

• 한국통신학회논문지
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• 제41권11호
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• pp.1630-1638
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• 2016

본 논문에서는 다중 사용자(multiuser)가 다수의 기지국 안테나(MIMO, Multiple-Input and Multiple-Output)를 동시에 사용하는 다중 사용자 massive MIMO 시스템 환경을 고려한다. 다중 사용자를 동시에 지원하기 위해 기지국에서는 ZFBF(Zero-Forcing Beamforming) 기법을 고려하고 수신 신호 검출을 위해 파일럿 신호를 고려한 하향 링크 프레임 구조를 적용하여 평균 셀 용량을 도출한다. 평균 셀 용량은 기지국 안테나 수 및 사용자 수에 대해 오목 함수 (concave function)임을 수식적으로 증명하고, 오목 함수 특징을 통해 최적의 기지국 안테나 수 및 사용자 수를 도출한다. 실험 결과를 통해 수식적으로 도출한 최적 값을 검증하고, 최적값 기반의 평균 셀 용량은 송신 SNR(Signal to Noise Ratio)에 비례하여 증가함을 확인할 수 있다.

• 한국통신학회논문지
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• 제41권8호
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• pp.890-895
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• 2016

최근 빠른속도로 발전하는 무선통신기술로 인하여 스마트 기기의 사용이 날로 증가하고 있다. 이에 따른 데이터 트래픽의 문제가 날로 증가함에 따라 네트워크의 용량 증대를 위하여 아직 개척되지 않은 새로운 영역인 6GHz 이상의 대역에 대한 연구가 진행되었다. 밀리미터파(Millimeter Wave, MmWave) 통신은 6GHz 이상의 대역을 이용하여 초당 기가비트의 데이터 전송률 달성을 가능하게 한다. 작은 파장으로 인한 경로 손실을 극복하기 위해 대량의 안테나 배열을 사용하여 이득을 높인다. 본 논문에서는 하이브리드 빔포밍(Hybrid beamforming)을 이용한 프리코딩 과정에서 시스템의 스펙트럼 효율(Spectral efficiency)을 최대화 하는 알고리즘을 제시하였다. 또한 스펙트럼 효율이 최대가 되는 빔 수의 최적화 방법을 수식을 통해 제안하였다. 제안한 방법으로 스펙트럼 효율을 최대화 하는 것을 확인하였다.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제12권4호
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• pp.162-165
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• 2017

최근 데이터 처리용량 증대에 대한 수요를 만족시키기 위해서, 전파 자원을 효율적으로 사용하고 네트워크 용량을 증대시키는 연구가 진행되고 있다. 현재 차세대 5G 이동통신망의 핵심적인 기술로서 소형 셀 네트워크, 밀리미터파대역 그리고 빔포밍이 존재한다. 그러나 밀리미터파대역의 전파특성이 기존에 사용되고 있는 대역의 것과 상이하기 때문에, 기존 대역을 사용하는 무선통신시스템이 재설계되어야 할 필요가 있다. 본 연구에서는 실외환경에서 60GHz의 셀 네트워크에 대한 3D 시뮬레이션 모델을 논의한다. 거리 협곡 시뮬레이션 환경 등을 포함한 일반적인 도심 환경에서 소형 셀 시스템에 대한 커버리지와 시스템 성능을 분석한다. 또한, 데이터 처리용량의 개선을 분석하기 위해 빔포밍의 적용을 고려하였다. 시뮬레이션 결과, 밀리미터파 소형 셀 기반의 시스템이 데이터 전송속도 측면에서 5G의 요구사항을 충족시킬 수 있는 주요 후보 기술 중의 하나가 될 것으로 기대된다.

• 전자공학회논문지
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• 제53권10호
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• pp.3-9
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• 2016

현재 사용 중인 이동 통신 시스템에서는 주파수 효율을 높이기 위한 주요한 방법으로 다중 입출력 송수신 (multiple-input multiple-output; MIMO) 전송 기술을 사용하고 있다. MIMO 전송 시 채널의 추정을 통한 정확한 빔포밍의 수행은 수신 신호의 신호 대 간섭 및 잡음 비 (signal-to-interference-plus-noise ratio; SINR) 증가와 시스템의 성능 향상에 기여하며, 따라서 빔포밍 벡터와 이를 정의하는 코드북 설계에 관한 논의는 매우 중요하다. 본 논문에서는 균일 원형 배열 (uniform circular array; UCA) 구조 환경에 적합한 코드북을 제안하기 위해 인접 안테나 간 채널의 위상 차이를 통계적으로 분석한 후, 확률 밀도 함수의 분포에서 나타난 위상의 이동 정도를 보상하기 위해 새로운 매개 변수를 추가하는 방법을 사용한다. 제안 코드북은 공간채널모델 환경에서 성능 평가를 진행하여 기존의 LTE (long term evolution) Release 8과 Release 10에서 제시한 표준 코드북 대비 큰 폭의 성능 이득을 보임을 확인한다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제8권4호
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• pp.266-271
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• 2007

이동 채널 환경에서 신호는 다중경로 페이딩의 영향으로 통신품질이 크게 저하된다. 지금까지 이러한 페이딩의 영향은 기지국과 이를 중심으로 움직이는 이동 단말간의 이동 채널환경에서 고려되어왔다. 그러나 텔레매틱스 등과 같은 향후의 이동통신 서비스는 기지국과 같은 인프라를 통한 통신뿐만 아니라 단말기간 이동 ad-hoc통신도 활용될 것이므로 이런 통신환경에서의 페이딩 영향을 분석하고 다이버시티 기법에 대해 연구할 필요가 있다. 본 논문에서는 두 대의 차량을 이용하여 이동 통신 채널을 측정하고, 이 데이터를 활용하여 선형 빔형성 안테나의 페이딩 성능을 분석하였다. 채널 측정은 전 방향 안테나가 장착된 이동 차량에서 2GHz 대역의 QPSK 신호를 전송하고, 선형배열 안테나가 장착된 차량을 일정 지역을 이동하면서 수신 신호를 저장하였다. 빔 형성 안테나 기법의 페이딩 성능은 전방향 안테나에 대한 페이딩 마진의 향상 정도를 분석하였으며 선택 다이버서티를 사용한 경우와 비교하였다. 측정 데이터로부터 페이딩 깊이에 따른 CDF를 분석한 결과, 빔 형성 기술을 적용하면 선택 다이버서티를 적용한 경우에 비해 페이딩 마진이 페이딩 환경에 따라 6-7dB 향상됨을 알 수 있었다.

• 한국통신학회논문지
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• 제38A권4호
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• pp.350-359
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• 2013

본 논문에서는 협력 빔형성(Coordinated Multi-Point Coordinated Beamforming : CoMP CB) 시나리오에서 인접한 사용자들 때문에 발생되는 간섭(Inter User Interference : IUI)을 제거하기 위해 사용된 Block Diagonal Geometric Mean Decomposition(BD-GMD)기반의 IUI 제거 알고리즘을 Successive Signal to Leakage plus Noise Ratio(SSLNR) 환경에서의 ZF(Zero-Forcing)에 적용하여 누출 전력을 제거한다. 또 IUI 제거 알고리즘을 사용했을 시 문제가 되는 원하는 신호 전력(Desired signal power)의 크기를 크게 보장할 수 없다는 점을 보완하기 위해 적절한 채널 열 순열(Channel ordering)을 수행하여 원하는 신호의 전력을 높인다. IUI 제거 알고리즘 사용과 적절한 채널 열 순열을 통해 기존의 SSLNR-Zero-Forcing Tomlinson Harashima precoding(ZF-THP) 기법보다 더 나은 비트오류확률(Bit Error Rate : BER)성능을 낼 수 있다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송공학회 2010년도 추계학술대회
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• pp.214-216
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• 2010

본 논문에서는, 다중송수신안테나 직교주파수분할다중화 (MIMO-OFDM) 시스템에서 심볼 기반 빔포밍을 위한 제한 피드백 기법을 고려하였다. 공간적 상관도가 존재하는 다중전달경로 채널에서, 심볼 기반 빔포밍을 위한 제한 피드백 기법과 코드북을 제안하였다. 모의실험 결과를 통해 제안한 기법이 낮은 복잡도를 가짐에도 불구하고 기존의 iterative 알고리즘을 기반으로 하는 심볼 기반 빔포밍을 이용한 제한 피드백 기법보다 우수한 성능을 보임을 확인하였다. 또한, 제안한 코드북이 랜덤 벡터 양자화 코드북보다 우수한 성능을 보임을 확인하였다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2002년도 하계종합학술대회 논문집(1)
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• pp.29-32
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• 2002

본 논문은 수평적 시공간 부호화 기법(Horizontal Space-Time Coding)과 송수신단에 별도의 빔형성 기법을 결합한 JBSTC(Joint Beamforming Space-Time Coding) 구조에 대한 제안 및 동작원리를 기술하고 성능을 분석하였다. JBSTC는 MIMO(Multi-Input Multi-Output) 송수신 시스템 채널 모델링을 기반으로 송신측 안테나간 상호 상관 행렬과 수신측 안테나간 상호 상관 행렬을 이용하여 송수신 빔형성기의 안테나 가중치들을 계산한다. 본 논문에서 제안하는 JBSTC 방식은 송수신단에서 발생하는 안테나 간격과 각퍼짐에 따른 상호 상관 값을 효과적으로 보정함으로써 기존의 수평적 시공간 부호화 기법보다 우수함을 알 수 있다.

• 한국통신학회논문지
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• 제29권6C호
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• pp.883-892
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• 2004

최근 무선통신 시스템에서 고속 데이타의 전송 및 스펙트럼의 효율을 개선하기 위한 방법으로 시공간부호와 OFDM을 결합한 시스템에 대한 연구가 활발하다. 또한 다중사용자 시스템에서 시스템 용량을 개선하기 위한 해법으로 적응형 안테나가 고려되고 있다. STBC를 이용하는 시스템의 수신기에서 한 사용자의 두 개의 안테나로부터 전송되는 신호는 서로 중첩되어 사용자의 송신 안테나간에도 서로 간섭을 일으키게 된다. 따라서 기존의 하나의 송신 안테나를 이용하는 경우에 대한 범형성 기법을 그대로 적용하기 어렵다. 본 논문에서는 역방향 링크에서 시공간 부호화와 OFDM을 결합한 STBC-OFDM에서 훈련열을 이용한 MMSE 범형성 기법에 대해 살펴보고, 그 성능을 TU 채널과 HT채널에 대해 다양한 파라미터를 이용하여 평가하고, angle spread의 효과도 분석한다.