• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제7권9호
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• pp.2120-2133
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• 2013

In this paper, we address the problem of linear minimum mean-squared error (MMSE) transmitter design for the cognitive radio (CR) multi-user multiple-input single-output (MU-MISO) broadcasting channel (BC), where the cognitive users are subject to not only a sum power constraint, but also a interference power constraint. Evidently, this multi-constraint problem renders it difficult to solve. To overcome this difficulty, we firstly transform it into its equivalent formulation with a single constraint. Then by utilizing BC-MAC duality, the problem of BC transmitter design can be solved by focusing on a dual MAC problem, which is easier to deal with due to its convexity property. Finally we propose an efficient two-level iterative algorithm to search the optimal solution. Our simulation results are provided to corroborate the effectiveness of the proposed algorithm and show that this proposed CR MMSE-based scheme achieves a suboptimal sum-rate performance compared to the optimal DPC-based algorithm with less computational complexity.

• ETRI Journal
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• 제30권6호
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• pp.765-773
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• 2008

Spatial correlation is a result of insufficient antenna spacing among multiple antenna elements, while temporal correlation is caused by Doppler spread. This paper compares the effect of spatial and temporal correlation in order to investigate the performance of multiuser scheduling algorithms in multiple-input multiple-output (MIMO) broadcast channels. This comparison includes the effect on the ergodic capacity, on fairness among users, and on the sum-rate capacity of a multiuser scheduling algorithm utilizing statistical channel state information in spatio-temporally correlated MIMO broadcast channels. Numerical results demonstrate that temporal correlation is more meaningful than spatial correlation in view of the multiuser scheduling algorithm in MIMO broadcast channels. Indeed, the multiuser scheduling algorithm can reduce the effect of the Doppler spread if it exploits the information of temporal correlation appropriately. However, the effect of spatial correlation can be minimized if the antenna spacing is sufficient in rich scattering MIMO channels regardless of the multiuser scheduling algorithm used.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제20권2호
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• pp.81-86
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• 2020

주변 후방산란 통신 (Ambient Backsactter Communication, AmBC)은 주변의 RF 신호를 활용해 데이터를 전송하기 때문에 송신 전력이 제한되는 단점을 가지고 있다. 이를 위해, 송수신기 간 전송 효율을 높이 위한 방법으로 수신단에서 채널 상태를 추정할 수 있는 채널 추정기가 필요하다. 본 논문에서는 주변 후방산란 통신에서 기댓값-최대화 알고리즘(Expectation-Maximization Algorithm, EM algorithm) 기반의 채널 추정기의 성능 개선을 위해 K-means 알고리즘 도입 방안을 고려하였다. 모의실험은 제안한 채널 추정기의 성능 확인을 위해 성능 지표로 평균 제곱 오차 (Mean Square Error, MSE)를 사용한다. 모의실험을 통해 K-means을 통한 초깃값 설정 시, 기존 EM 알고리즘을 통한 채널 추정 방식 대비 개선된 성능을 보인다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제44권3호
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• pp.85-91
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• 2007

위성 DMB는 이동성과 휴대성을 목표로 언제 어디서나 시청이 가능한 방송/통신 융합의 서비스로 현재 11개의 비디오 채널과 26개의 오디오 채널을 통해 각종 컨텐츠를 제공하고 있다. 하지만 최근들어 휴대형 단말의 멀티미디어 서비스의 수요가 증가함에 따라 위성 DMB는 고품질 및 새로운 서비스를 요구하고 있다. 따라서 현 위성 DMB 시스템을 좀 더 효율적으로 제공하기 위해서 채널수를 확보하거나 전송품질을 향상시킬 필요성이 있다. 본 논문은 계층적 8-PSK 변조 방식을 적용하여 현재의 시스템과 새로 추가된 시스템을 동시에 지원할 수 있는 역호환 방식의 위성 DMB 시스템을 제안한다. 또한 새로운 시스템의 질 좋은 서비스를 제공하기 위해 강력한 채널 부호화 방식을 제안하고 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 위성 DMB 시스템의 고도화 가능성을 검증한다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제22권4호
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• pp.453-461
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• 2011

방송 대역의 한정된 주파수 자원을 보다 효율적으로 사용하고, 지상파 방송의 난시청 지역 해소와 방송 품질 향상을 위해 중계기의 중요성은 계속적으로 증가하고 있다. 그러나 OFDM 시스템의 T-DMB 동일 채널 중계기는 전송된 신호의 일부가 궤환되어 다시 수신 안테나에 입력되는 궤환 간섭 신호가 발생하고, 위상 잡음(phase noise)으로 인한 ICI(Inter Carrier Interference)가 증가하여 등화기에 심각한 영향을 미친다. 그러므로 본 논문에서는 상관도를 적용한 LMS(Least Mean Square)를 이용하여 궤환 간섭 신호를 제거한다. 또한, 전력 증폭기(high power amplifier)의 백-오프 특성과 위상 잡음에 의해 발생하는 ICI를 제거할 수 있는 효과적인 등화 알고리듬을 제시한다. 시뮬레이션 결과를 통하여 back-off=9 dB 상태에서 위상 잡음 -20 dBc의 경우 위상 잡음을 보상하여 SNR=14 dB 이하에서 BER=$10^{-4}$의 성능을 만족할 수 있다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제12권3호
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• pp.222-230
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• 2010

In this paper, we present a closed-form approximation of the average sum rate of zero-forcing (ZF) beamforming (BF) with semi-orthogonal user selection (SUS). We first derive the survival probability associated with the SUS that absolute square of the channel correlation between two users is less than the orthogonalization level threshold (OLT).With this result, each distribution for the number of surviving users at each iteration of the SUS and the number of streams for transmission is calculated. Secondly, the received signal power of ZF-BF is represented as a function of the elements of the upper triangular matrix from QR decomposition of the channel matrix. Thirdly, we approximate the received signal power of ZF-BF with the SUS as the maximum of scaled chisquare random variables where the scaling factor is approximated as a function of both OLT and the number of users in the system. Putting all the above derivations and order statistics together, the approximated ergodic sum rate of ZF-BF with the SUS is shown in a closed form. The simulation results verify that the approximation tightly matches with the sample average for any OLT and even for a small number of users.

• 한국전자파학회논문지
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• 제17권5호
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• pp.461-475
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• 2006

본 논문은 Ka/K 통신 대역 및 Ku 방송 대역에서 동작하는 무궁화 3호 정지 궤도 위성을 이용하여 화상 전화, 인터넷과 같은 위성 멀티미디어 및 방송 서비스를 제공하는 이동체 탑재형 안테나 시스템 설계에 관한 것이다. 앙각 방향으로 팬 빔 특성을 갖는 안테나 시스템의 방사부는 준-오프셋 이중 성형 반사판과 삼중 대역 급전기로 구성된다. 또한, 삼중 대역 급전기는 돌출 유전체 막대를 이용한 Ka/K 이중 대역 급전기 및 원형 편파기, 직교 모드 변환기 그리고 Ku 대역 원형 편파 급전 배열로 구성된다. 특히, Ka/K 이중 대역 원형 편파기는 제작이 용이한 comb 구조를 사용하여 구현되었다. Ku 대역 급전 배열은 이동시 위성을 고속으로 추적하기 위하여 전자 빔을 형성할 수 있는 $2{\times}2$ 능동 위상 배열 구조를 갖는다. 그리고, 급전 배열에서 $90^{\circ}$ 하이브리드 결합기를 이용하여 원형 편파를 생성하는 4개의 방사 소자들을 $90^{\circ}$씩 회전하여 배열함으로써 원형 편파 특성을 개선하였다. Ku 대역 전자 빔을 생성하는 4개의 빔 성형 채널은 출력에서 주 빔 채널 및 추적 빔 채널로 구분되며, 각 채널의 내부 구성 유니트들의 잡음 온도 기여도를 바탕으로 채널 잡음 온도 특성을 분석하였다. 제작된 안테나 시스템으로부터 측정된 Ka 송신 채널의 $P_{1dBc}$ 출력은 34.1 dBm 이상, K/Ku 수신 채널의 잡음 지수는 각각 2.4 dB 및 1.5 dB 이하의 전기적인 성능들을 보여주었다. 안테나 시스템은 근접 전계 측정 방법을 사용하여 삼중 대역에서의 주 편파 및 교차 편파 방사 패턴들을 측정하였다. 특히, Ku 대역의 방사 패턴 측정은 급전 배열들의 독립 여기에 의한 부분 방사 패턴들을 측정하여 각 능동 채널들의 초기 위상들을 보정한 후 이루어졌다. 안테나 시스템의 Ka/K/Ku 대역에서 측정된 안테나 이득은 각각 39.6 dBi, 37.5 dBi, 29.6 dBi 이상이었으며, 그리고 Ka 대역 송신 EIRP는 43.7 dBW 이상, K/Ku 대역 수신 감도 G/T는 각각 13.2 dB/K와 7.12 dB/K 이상의 우수한 시스템 성능들을 보여주었다.