• Journal of Communications and Networks
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• 제15권4호
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• pp.338-351
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• 2013

Multiple-input multiple-output (MIMO) communication may provide high spectral efficiency through the deployment of a very large number of antenna elements at the base stations. The gains from massive MIMO communication come from the use of multi-user MIMO on the uplink and downlink, but with a large excess of antennas at the base station compared to the number of served users. Initial work on massive MIMO did not fully address several practical issues associated with its deployment. This paper considers the impact of channel aging on the performance of massive MIMO systems. The effects of channel variation are characterized as a function of different system parameters assuming a simple model for the channel time variations at the transmitter. Channel prediction is proposed to overcome channel aging effects. The analytical results on aging show how capacity is lost due to time variation in the channel. Numerical results in a multicell network show that massive MIMO works even with some channel variation and that channel prediction could partially overcome channel aging effects.

• 한국통신학회논문지
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• 제32권5A호
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• pp.394-401
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• 2007

MIMO 시스템은 안테나 다이버시티와 공간 다중화의 적절한 조합에 따라 여러 가지 전송모드를 가질 수 있다. 이 논문에서는 비트 오류율에 관한 조건을 만족시키면서 전송용량을 최대화하는 전송모드를 찾고 특정 모드에 대해서는 각 안테나의 전송 기법을 최적화하는 방법을 제안한다. 모의실험을 통해 제안된 기법이 기존 기법에 비해서 전송용량을 향상시키는 것을 보인다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제11권12호
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• pp.5745-5758
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• 2017

In this paper, we develop a simple but very effective 4 by 4 Multiple-Input Multiple-Output (MIMO) antenna system for mobile phones consisting of different types of antennas to achieve low correlation property at the frequency ranges of 1710 to 2170 MHz, which covers wide LTE service bands, from band 1 to band 4. The proposed antenna system consists of two pair of antennas. Each pair consists of a planar inverted-F antenna (PIFA) and a coupling antenna which has the property of the loop. The use of two different antenna types of IFA and a coupling achieves high isolation. Proposed antenna system occupies relatively small area and positions at the four corners of a printed circuit board. The gap between the two antennas is 4 mm, in order to realize the good isolation performance. To evaluate the performance of our proposed antenna system, we perform various experiments. The proposed antenna shows a wide operating bandwidth greater than 460 MHz with isolation between the feeding ports higher than 17.5-dB. It also shows that the proposed antenna has low Envelop Correlation Coefficient (ECC) values smaller than 0.08 over the all desired frequency tuning ranges.

• ETRI Journal
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• 제41권4호
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• pp.536-548
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• 2019

In this study, an electronically steerable parasitic array radiator (ESPAR) antenna via analog radio frequency (RF) switches for a single RF chain MIMO system is presented. The proposed antenna elements are spaced at ${\lambda}/64$, and the antenna size is miniaturized via a dielectric radome. The optimum reactance load value is calculated via the beamforming load search algorithm. A switch simplifies the design and implementation of the reactance loads and does not require additional complex antenna matching circuits. The measured impedance bandwidth of the proposed ESPAR antenna is 1,500 MHz (1.75 GHz-3.25 GHz). The proposed antenna exhibits a beam pattern that is reconfigurable at 2.48 GHz due to changes in the reactance value, and the measured peak antenna gain is 4.8 dBi. The reception performance is measured by using a $4{\times}4$ BPSK signal. The measured average SNR is 17 dB when using the proposed ESPAR antenna as a transmitter, and the average SNR is 16.7 dB when using a four-conventional monopole antenna.

• 한국통신학회논문지
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• 제31권10C호
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• pp.981-990
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• 2006

본 논문에서는 OFDM 기반의 셀룰러 시스템에서 실제 다중 수신안테나를 사용하지 않고 부반송파를 가상의 다중 수신안테나로 간주하여 MIMO 기법을 적용할 수 있는 부반송파 기반 가상 수신안테나 기법을 기술한다. 부반송파 기반 가상 안테나 기법은 단일 수신안테나에서도 셀간 간섭 제거 또는 SDMA를 수행할 수 있는 기법으로 송수신단에서 다중 안테나를 사용하는 경우에도 쉽게 확장가능하다. 부반송파 기반 가상 안테나 기법은 스마트 안테나 기법을 적용한 가상 스마트 안테나 기법과 MIMO 기법을 적용한 가상 다중 안테나 기법으로 분류된다. 특히 수신단이 주파수 재 사용률이 1인 셀 경계지역에 있을 때 인접 셀의 간섭을 효과적으로 제거할 수 있는 기법으로 간섭의 정도에 따라 유동적으로 자원할당이 가능한 방법이다. 모의실험을 통해 동일한 데이터 전송률에서 기존 셀간 간섭 제거 기법보다 부반송파 기반 가상 안테나 기법이 우수함을 보인다.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제11권3호
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• pp.58-64
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• 2016

본 논문에서는 다중사용자 Massive MIMO 시스템 환경에서 계산 복잡도와 성능의 균형을 고려한 효율적인 송신 안테나 선택 기법을 제안한다. Massive MIMO 시스템은 차세대 5G 이동 통신의 목표 성능을 달성하기 위한 핵심 기술 중 하나로, 높은 주파수 효율과 신뢰성, 다중화 이득 등을 얻을 수 있다. 하지만 기지국에 장착되는 대규모 송신 안테나들과 RF chain은 높은 하드웨어 비용과 복잡도, 높은 소비 전력 등의 문제를 야기한다. 따라서 본 논문에서는 기지국의 RF chain의 수를 줄이는데 효과적인 송신 안테나 선택기법을 연구하고, 기존의 기법에서 성능과 복잡도의 균형을 고려한 새로운 송신 안테나 선택 기법을 제안한다. 또한 주파수 효율분석과 함께 최적의 안테나를 찾는데 필요한 탐색 수 분석을 통해 각 송신 안테나 기법 별 성능과 복잡도를 나타낸다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2015년도 춘계학술대회
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• pp.57-60
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• 2015

최근, 폭발적으로 증가하고 있는 모바일 데이터 트래픽을 효과적으로 서비스하기 위한 기술 중 하나로 다중 사용자 거대 다중 안테나 네트워크가 많은 관심을 받고 있다. 다중 사용자 거대 다중 안테나 네트워크는 기지국에 거대한 수의 안테나를 탑재하여 여러 사용자들에게 고속의 데이터를 동시에 전송함으로써 네트워크 용량을 획기적으로 개선할 수 있다. 이러한 거대 다중 안테나 시스템에서는 기지국에서의 계산 복잡도와 비용을 낮추기 위하여 전송 안테나 선택 기법이 활용된다. 본 논문에서는 다중 사용자 거대 다중안테나 네트워크에서 안테나 선택 기법의 에너지 효율성을 분석하고, 에너지 효율성을 최대화할 수 있는 안테나 선택 개수를 분석한다.

• 전기전자학회논문지
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• 제16권3호
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• pp.159-166
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• 2012

In this paper, we designed and implemented the MIMO (Multiple-Input Multiple-Output) antenna for the mobile handset that could be used for multiple services. Simulation results were obtained using SEMCAD X by SPEAG based on the FDTD (Finite Difference Time Domain) Method which showed that S11 values were less than -6 dB (VSWR < 3) for LTE (Long Term Evolution) 700/2300/2500, K-PCS (Korea-Personal Communication Service : 1,750 ~ 1,870 MHz), US-PCS (US-Personal Communication Service : 1,850 ~ 1,990 MHz), Wibro (2,300 ~ 2,390 MHz), Bluetooth (2,400 ~ 2,483 MHz), and US-WiMAX (US-World interoperability for Microwave Access: 2,400 ~ 2,590 MHz) frequency bands. Measured results of the fabricated antenna also showed that it could be used for LTE 700/2300/2500, K-PCS, US-PCS, Wibro, Bluetooth, and US-WiMAX. services.

• 전기학회논문지
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• 제62권10호
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• pp.1413-1420
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• 2013

This paper proposes a novel compact MIMO antenna which has miniaturized radiators and their row correlation coefficient, working for the LTE mobile communication, and its SAR is observed. Each of the proposed radiators has a shape of staircase and the bandwidth is twice larger than the conventional PIFA as 600MHz(21%) in 2.5 GHz - 3.15 GHz. And the area of the radiators is $16.5mm{\times}9.7mm$ proper for a handheld device. Also, by adding a planar mushroom decoupling structure between the radiators, the isolation is improved. The design has been carried out using the commercial full-wave time-domain EM solver and the finalized MIMO antenna has the return loss less than -10 dB in the LTE band, the isolation better than 20 dB and the efficiency more than 90% with the gain of 4.3 dB. Regarding the SAR of the antenna, it is observed that the average SAR value of 1g is estimated as 1.37W/Kg, which is lower than the SAR standard.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제20권7호
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• pp.1249-1254
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• 2016

최근 들어서, Multi-User Massive MIMO 네트워크에서 하드웨어와 알고리즘 측면에서 복잡도를 낮추면서 높은 전송률을 얻을 수 있는 다양한 전송 안테나 선택 기법에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 또한, 차세대 이동통신 네트워크에서 에너지 소모량을 줄이기 위한 다양한 기술들에 대한 연구가 이루어지고 있다. 그래서, 본 논문에서는 Multi-User Massive MIMO 네트워크에서 낮은 계산 복잡도를 달성하면서 에너지 효율성을 높일 수 있는 전송 안테나 선택 기법을 연구하였다. 먼저, Brute-Force 탐색 기반의 최적 방식을 소개하고 최적 방식 대비 계산 복잡도를 획기적으로 줄일 수 있는 새로운 안테나 선택 기법을 제안하였다. 안테나 수가 증가할수록 최적 방식의 복잡도는 지수적으로 증가하는 반면 제안 방식은 선형적으로 증가한다. 그럼에도 불구하고, 제안 방식과 모든 경우를 고려하는 최적 방식의 에너지 효율 성능 차이는 크지 않다.