• ETRI Journal
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• 제43권3호
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• pp.400-413
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• 2021

This paper theoretically and empirically explores the reliability gain that can be obtained by installing multiple antennas in on-vehicle broadcasting receivers. Analytical derivations reveal that maximal-ratio-combining-based diversity allows a multi-antenna receiver (MR) to achieve significantly better coverage probability than a single-antenna receiver (SR). In particular, the notable MR gains for low-power reception and high-throughput services are highlighted. We also discuss various aspects of mobile MRs, including geometric coverage, volume of the users served, and impact of receiver velocity. To examine the feasibility of MRs in the real world, extensive field experiments were conducted, particularly with on-air ATSC 3.0 broadcast transmissions. Relying on the celebrated erroneous second ratio criterion, MRs with two and four antennas were verified to achieve notable reliability gains over SRs in practice. Furthermore, our results also prove that layered-division multiplexing can cope better with receiver mobility than traditional time-division multiplexing when multiple services are intended in the same radio frequency channel.

• 한국음향학회지
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• 제28권3호
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• pp.213-221
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• 2009

수중 시역전 통신기법은 복잡한 수중채널환경에서 정합장 처리를 통해 수신단의 구조가 간단하면서 전송성능을 높이기 때문에 많은 연구가 진행되어 왔으나 디지털 시역전 통신을 하기 위한 전송변수에 대한 연구가 부족하다. 본 논문은 수중시역전 채널과 전송방식을 분석하여 시역전 통신이 공간 다이버서티 이득을 얻을 수 있음을 보였다. 그리고 디지털 시역전 전송 시 전송심볼간의 간섭을 회피하여 최적의 성능을 얻을 수 있는 통신변수인 심볼 구간, 프레임의 길이 및 전송 프로토콜에 대한 설계방법을 제안한다. 전산모의실험을 통해 제안된 설계변수를 이용한 시역전 통신에서의 전송심볼간 간섭효과를 보였다. 또한 보다 많은 트랜스듀서를 사용할수록 시역전 효과에 의해 부정합 신호경로의 개수와 크기가 줄어 ISI의 효과가 감소함을 보였다.

• 한국정보통신설비학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신설비학회 2009년도 정보통신설비 학술대회
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• pp.329-332
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• 2009

In this paper, performance of cooperative communication system is analyzed with various relay conditions for mobile communication system using OFDM. We research mainly on the performance analysis of amplify-and-forward scheme. First, we analyzed the diversity gain between the number of antenna on the relay is one and two. And then, in this paper, we analyzed difference of the performance with distance between relay and mobile. Amplify-and-forward scheme has the problem that the noise components are also amplified in low sinal-to-noise (SNR) condition. The results of this paper can be applicable to the cooperative relay systems.

• Journal of Communications and Networks
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• 제9권1호
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• pp.67-74
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• 2007

The performance of dual diversity receivers operating over correlated Ricean fading channels is analyzed. Using a previously derived rapidly converging infinite series representation for the bivariate Ricean probability density function, analytical expressions for the statistics of dual-branch selection combining, maximal-ratio combining, and equal-gain combining output signal-to-noise ratio (SNR) are derived. These expressions are employed to obtain novel analytical formulae for the average output SNR, amount of fading, average bit error probability, and outage probability. The proposed mathematical analysis is used to study various novel performance evaluation results with parameters of interest the fading severity, average input SNRs, and the correlation coefficient. The series convergence rate is also examined verifying the fast convergence of the analytical expressions. The accuracy of most of the theoretical performance evaluation results are validated by means of computer simulations.

• 한국통신학회논문지
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• 제33권4C호
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• pp.336-341
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• 2008

본 논문에서는 신호의 반 파장 간격으로 안테나 소자를 배치한 빔형성 시스템에서 다이버시티 이득을 얻을 수 있는 빔형성 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘은 수신 신호 공간을 스팬(span)하는 고유 벡터들을 이용하여 빔형성 한다. 본 논문에서는 채널 추정을 위한 최적의 고유 공간 차수를 정하기 위한 기준도 제안한다. 제안된 알고리즘을 적용한 빔형성 시스템은 기존의 빔형성 시스템과는 달리 각 퍼짐이 증가함에 따라 다이버시티 이득을 얻어 그 성능이 개선된다. 본 논문은 제안된 알고리즘의 설명과 함께 다양한 컴퓨터 시뮬레이션을 통한 제안 알고리즘의 성능 분석을 제공한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제39A권8호
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• pp.437-444
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• 2014

본 논문에서는 다중 안테나를 사용한 고속철도 환경의 경로 손실 모델을 제안 하였다. 기본적으로 고속 철도의 모든 특성들 사이에서, 경로 손실(path loss)는 고속 철도 통신 시스템의 설계에서 매우 중요하다. 현재까지 진행되어진 연구 중 대다수는 경로 손실 모델은 송신단과 수신단 사이이의 지리적 환경을 고려한 모델은 많았지만 다중 안테나를 사용한 시스템과 Doppler effect를 고려한 환경에서의 연구는 상대적으로 적게 고려되어 왔다. Doppler shift에 평균 residuals고려하는 모델링을 위해 사용되는 조정된 자유 공간 손실 모델(tuned free-space path loss model)은 최대 이동 속도가 340km인 ZhengZhou - Xi'an 간 전용선에서의 측정값을 활용하고 다중 안테나의 평균 residuals은 MRC 기법을 사용했을 시의 이론적 계산값을 다이버시티 이득을 활용한다. 통신 시스템상의 두 가지 요인으로 발생하는 평균 residuals을 추정하여 제안하는 모델은 다중 안테나를 사용한 시스템에서 수신 신호의 손실을 예측한다.

• 한국음향학회지
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• 제31권2호
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• pp.107-113
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• 2012

본 연구에서는 수중 채널환경에서 측정을 수행하고 측정 데이터를 분석하여 수중 채널의 공간 다이버시티 특성을 연구하였다. 측정 데이터 분석 결과 정지채널의 경우 페이딩에 의한 영향은 크지 않았으며, 서로 이격된 센서에 수신된 신호의 페이딩 특성은 송신단과 수신단의 거리에 의한 영향도 적어서 수신 센서의 간격이 반송파의 10파장 이상 이격하여야 최적의 공간 다이버시티이득을 얻을 수 있었다. 그리고 이동 채널 환경의 경우에는 센서 간의 거리가 8파장이상일 때 공간 상관계수 값이 0.3 보다 작아서 최적의 공간 다이버시티 이득을 얻을 수 있는 것으로 분석 되었다. 향후 이 연구결과를 바탕으로 수중 이동 채널 환경에서의 MIMO 채널 모델링 및 성능 분석을 할 예정이다.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제3권2호
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• pp.1-6
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• 2008

시공간 부호(Space-time codes; STC)는 부가적인 대역폭 요구 사항 없이도 다중경로 환경에서 부호화 이득을 얻을 수 있는 효율적인 방식이다. 위성시스템에서도 시공간부호를 이용하여 지상 중계 장치와의 협동 다이버시티 이득 구현이 가능함이 제안되어 왔다. 특히 위성 DMB 시스템에서는 방송 서비스의 단방향 특성으로 인하여 전송 다이버시티를 이용하여 성능을 향상시키는 것이 매우 효율적이라고 할 수 있다. 본 논문에서는 차세대 위성 DMB 서비스의 성능을 향상시키는데 기여할 수 있는 여러 가지 STC 방식의 성능을 비교한 결과를 제시한다. 본 논문에서 제시하는 방식들은 위성과 지상의 중계기가 서로 협동적으로 동작하여 STC 부호화 이득을 얻을 수 있도록 하는 방식이다. 또한, 향후 이런 방식들을 개발함에 있어서 고려해야 할 점들을 기술한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제29권2C호
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• pp.247-254
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• 2004

본 논문에서는 송신 다이버시티 기술과 송신 빔형성 기술을 모두 사용하는 코드 분할 다중 접속(CDMA) 시스템을 위한 새로운 시공간 신호 처리 구조를 소개한다. 소개된 구조는 복소 가우시안 레일리 페이딩 채널에서 송신다이버시티 효과에 의해 다이버시티 이득을 얻을 뿐만 아니라, 송신 빔형성 효과에 의해 신호대 잡음비(SNR)이득을 얻는다. 본 논문에서는 송신 다이버시티, 송신 빔형성, 그리고 송신 다이버시티와 송신 빔형성 기술을 결합한 구조에 대해 천천히 변하는 레일리 주파수 비선택적 페이딩 채널 환경에서 비트 오류율(BER) 해석을 하고 몬테카를로 모의 실험을 통해 해석적인 결과가 모의 실험 결과와 잘 일치한다는 것을 보여준다. 또한 원거리 안테나간 채널이 서로 독립적일 때 해석적인 결과를 통해 소개된 구조가 목표 BER $10^{-6}$ 을 달성하는데 있어 가장 낮은 $E_{b/}$ $N_{0}$ 를 달성할 수 있음을 보인다. 원거리 안테나간 채널이 서로 상관되어 있을 때 해석적인 결과와 모의 실험 결과를 통해 결합된 구조가 채널 상관도의 변화에 강인하다는 것을 보여준다.다.

• 방송공학회논문지
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• 제17권1호
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• pp.95-107
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• 2012

네트워크 코딩은 멀티캐스트 네트워크에서 전송량을 증가시키기 위해 제안된 기법으로 최근에는 다수의 사용자가 성능 향상을 위해서로의 자원을 공유하는 협력통신에 네트워크 코딩을 적용하는 연구가 활발히 진행 중이다. 네트워크 코딩 기반의 협력통신에서 사용자는 자기 자신의 데이터와 다른 사용자의 데이터를 네트워크 코딩 연산을 통해 결합하여 전송한다. 기존의 연구에서는 네트워크 코딩을 기반으로 한 적응형 복호 후 전송(Network-Coding-based Adaptive Decode-and-Forward, NC-ADF) 방식이 다이버시티(diversity) 이득과 추가적인 전송량 증대를 가져올 수 있음을 보였다. 본 논문에서는 기존 프로토콜의 성능 증대와 네트워크 코딩의 이득을 극대화 하기 위해 사용자간 채널의 상태에 따라 증폭 후 전송(Amplify-and-Forward, AF) 방식과 복호 후 전송(Decode-and-Forward, DF) 방식을 적응적으로 적용한 새로운 네트워크 코딩 기반의 협력통신 기법을 제안하였다. 또한 제안한 기법의 아웃티지 확률을 구하고 높은 SNR 영역에서 최대 다이버시티 차수(full diversity order)를 가짐을 보였다. 나아가 추가적인 성능 향상을 위해 본 논문에서 제안된 기법에 의한 아웃티지 확률을 기반으로 최적의 전송 파워 비율을 구하였다.