• 한국통신학회논문지
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• 제35권4C호
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• pp.386-394
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• 2010

본 논문에서는 다수의 사용자 각자가 다수의 수신 안테나를 가지고 하나의 기지국과 통신하는 다중 사용자 MIMO 시스템 환경에서, 사용자 간의 간섭을 제거하기 위한 적응적 coordinated Tx-Rx 빔형성 기법을 제안하였다. 기존의 coordinated Tx-Rx 빔형성 기법은 전송 순간의 채널 환경과는 상관없이 각 사용자에게 동일한 수의 데이터 스트림 수를 할당하여, 채널 환경이 좋지 않은 사용자에게도 같은 양의 데이터를 전송하는 비효율적인 문제가 있다. 제안된 적응적 coordinated Tx-Rx 빔형성 기법에서는 전송 순간의 채널 상태를 고려하여 사용자에게 적응적으로 데이터 스트림 수를 할당함으로써, 시스템 전반적인 BER 성능의 향상을 달성한다. 모의실험 결과는 제안된 coordinated Tx-Rx 빔형성 기법이 수신단에서 선형수신기법 사용을 가정한 경우에, target BER 10-2에서 기존의 coordinated Tx-Rx 빔형성 기법에 비하여 약 2.5dB정도의 성능을 향상시킴을 입증한다.

• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제8권4호
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• pp.393-398
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• 2010

For multi-cell environments, coordinated random beamforming technique in multiuser MIMO(multiple-input multiple-output) broadcast channel is considered. In order to mitigate severe interference at receivers, the multi-cell environments might require complex transmitter and receiver design because the scheduler decision based on full channel state information (CSI) in one cell must be intertwined with decision made by other cells' CSI. With limited CSI, however, this paper considers a scheme of randomizing transmitters' beamforming but being coordinated with other cell transmitters. The transmitters in each cell share random beamforming patterns and schedule data transmission within coherent scheduling period. The corandomized beams allow the users to be selected with the highest SINRs even in multi-cell environments. We analyze the performance of the proposed scheme. And numerical results show that the scheme achieves better performance than the conventional random beamforming when applying to multi-cell environments.

• ETRI Journal
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• 제38권1호
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• pp.62-69
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• 2016

In this paper, we propose two novel user selection algorithms for multiuser multiple-input and multiple-output downlink wireless systems, in which both a base station (BS) and mobile stations (MSs) are equipped with multiple antennas. Linear transmit beamforming at the BS and receive combining at the MSs are used to avoid interference between users and find a better sum-rate capacity performance. An optimal technique for selecting users would entail an exhaustive search, which in practice becomes computationally complex for a realistic number of users. Suboptimal algorithms with low complexity are proposed for a coordinated beamforming scheme. Simulation results show that the performance of the proposed algorithms is better than that provided by previous algorithms and is very close to an optimal approach with reduced complexity.

• International journal of advanced smart convergence
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• 제9권2호
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• pp.58-67
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• 2020

In this paper, we propose a data-driven-based beam selection scheme for massive multiple-input and multiple-output (MIMO) systems in ultra-dense networks (UDN), which is capable of addressing the problem of high computational cost of conventional coordinated beamforming approaches. We consider highly dense small-cell scenarios with more small cells than mobile stations, in the millimetre-wave band. The analog beam selection for hybrid beamforming is a key issue in realizing millimetre-wave UDN MIMO systems. To reduce the computation complexity for the analog beam selection, in this paper, two deep neural network models are used. The channel samples, channel gains, and radio frequency beamforming vectors between the access points and mobile stations are collected at the central/cloud unit that is connected to all the small-cell access points, and are used to train the networks. The proposed machine-learning-based scheme provides an approach for the effective implementation of massive MIMO system in UDN environment.

• 한국통신학회논문지
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• 제36권11A호
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• pp.861-869
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• 2011

본 연구는 다중 셀 환경에서 셀 간 간섭의 영향을 극복하기 위한 제한적 되먹임 기반의 협력적 스케줄링 및 빔형성 기법에 관한 것으로, 셀 간 간섭의 영향이 크게 작용하는 셀 외곽에서의 성능을 향상시키면서 또한 전체 시스템의 성능을 보장하는 것을 목표로 한다. 기존 전체 채널상태정보 기반의 협력적 스케줄링 및 빔형성 기법의 경우, 시용자와 기지국은 채널상태정보의 되먹임 및 채널상태정보 교환에 대한 과부하가 크게 발생한다. 본 연구에서는 제한된 되먹임 기반의 협력적 스케줄링 및 협력적 빔형성 기법에서 인접 셀 간 간섭을 줄일 수 있는 간섭 채널의 영공간의 효율적 확보를 위한 코드북을 제안하고, 제안하는 코드북을 기반으로 외곽의 성능 및 전체 시스템의 성능을 높이기 위한 협력적 스케줄링 및 빔형성 기법을 제안한다. 제안하는 기법에 대한 성능은 비례적 공정 스케줄링을 통하여 외곽사용자의 채널용량 증가 및 전체 시스템의 채널용량 증가를 보임으로써 제시하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제36권5C호
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• pp.302-308
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• 2011

본 논문에서는 시변 다중 입출력 (multiple-input multiple-output) 방송(broadcast) 채널에서 피드백 양자화와 지연을 고려한 협력 빔형성 (coordinated beamforming: CBF) 시스템을 제안한다. 다중 데이터 스트림을 전송하는 CBF 시스템에 피드백 양자화 기법을 적용하고, 구현 복잡도와 피드백 오버헤드 측면에서 효율적인 CBF 시스템을 제시한다. 또한, 실제적인 무선통신 환경에서 발생하는 피드백 지연에 의한 오류를 최소화하기 위하여 사용자 단말에 선형 채널 예측기를 적용한다. 선형 예측기로 Wiener 필터를 이용하여 피드백 지연시간 후의 미래 채널을 예측하교 이를 토대로 피드백 정보를 생성함으로써 지연된 피드백 정보를 이용하는 CBF 시스템의 성능을 향상시킨다. 모의실험을 통해 다양한 도플러 (Doppler) 주파수의 MIMO 방송 채널에서 양자화와 Wiener 필터를 적용한 CBF 시스템의 향상된 심볼 오율과 합 전송률 성능을 확인한다.

• 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.

• 한국통신학회논문지
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• 제36권9A호
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• pp.784-789
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• 2011

본 논문에서는 Coordinated multi-point (CoMP) Coordinated scheduling/Coordinated beamforming (CS/CB) Precoding matrix indicator (PMI) 시나리오에서, 제한된 위상 피드백을 바탕으로 단말의 수신 Signal-to-interference-plus-noise ratio (SINR)을 최대화하는 송신기의 프리코더를 제안한다. 특히, 다중 생 환경에서 외부셀을 고려하여 기존 프리코딩 기법을 개선 한다. 먼저 서빙 셀의 신호를 최대화하는 프리코딩 행렬 뿐 아니라 협력 셀의 신호를 최소화하는 프리코딩 행렬을 설계하여 수신 SINR을 최대화한다. 또한 제한된 bits 피드백 조건에서 활용할 수 있는 PMI 기법을 제시한다. 끝으로 시뮬레이션을 통해 CoMP CS/CB PMI 시나리오 하에서 본 논문에서 제시된 프리코더의 성능을 명가하고 다른 프리코더의 성능과 비교한다.

• 정보와 통신
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• 제30권4호
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• pp.61-69
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• 2013

셀룰러 시스템에서 언제 어디서나 높은 품질의 서비스를 제공하기에 가장 큰 걸림돌로 지적되는 문제점 중의 하나가 바로 셀간 간섭으로 인한 성능 저하이다. 따라서, 간섭으로 인해 셀 경계에서 발생하는 성능 저하를 해결하는 것은 차세대 통신시스템 설계에서 핵심적 요소 중 하나이며, 셀의 소형화를 통해 대역 효율성을 높이고자 하는 시도와 맞물려 더욱 중요한 이슈로 부각되고 있다. 본고는 간섭을 제어하는 수단으로 다중안테나를 이용한 셀간 협력 방식인 협력 빔형성(cooperative beamforming) 방식을 살펴보고, 최근의 연구와 LTE-Advanced 표준에서의 협력 기술인 CoMP (coordinated multipoint transmission and reception)를 함께 소개한다.

• 전자공학회논문지
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• 제50권8호
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• pp.45-52
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• 2013

다중 포인트 협력 통신 기술(CoMP; Coordinated Multi-Point)은 3GPP(3rd Generation Partnership Project)의 LTE-A(Long Term Evolution-Advanced) 시스템 기술 중 하나로 고려된다. 본 논문에서는 CoMP 기술의 세부 기법 중 하나인 CB(Coordinated Beamforming) 기법에 대하여 설계하고, 이를 바탕으로 성능 분석이 이루어졌다. LTE-A 시스템의 이종 네트워크(HetNet; Heterogeneous Network) 환경에서 몬테카를로 모의실험이 이루어졌으며, CDF(Cumulative Distribution Function) 그래프를 통하여 그 성능을 확인한다. 모의실험 결과를 통해 CoMP 기술을 사용하였을 때 성능 이득을 얻을 수 있으며, CoMP 기술에 다양한 스케줄링 및 프리코딩 기법을 적용하였을 때 더 좋은 성능을 가져오는 것을 확인할 수 있다.