• 디지털산업정보학회논문지
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• 제8권4호
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• pp.121-127
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• 2012

In this paper, we propose a new beamforming method which is used in Multiple User-Multiple Input Multiple Output (MU-MIMO) system. An experimental system consists of LTE based TDD base-station which has 2 MIMO elements each of which contains 10-array antennas and 2 mobile terminals each of which has a single antenna. We demonstrate that the Multiple Access Interference can further be reduced by appending a beamforming procedure in MU-MIMO system in which various users share a given channel resource. The proposed algorithm is the ordinary Lagrange beamforming algorithm combined with Zero-Forcing. It is demonstrated that the proposed beamforming method outperforms a conventional method which is the ZF at least by 8dB in terms of SNR through computer simulations. From experimental tests, we verify the feasibility of the proposed beamforming algorithm for realizing a practical LTE based TDD base-station for utilizing channel resources more efficiently.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제44권7호통권361호
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• pp.59-69
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• 2007

본 논문에서는 미래형 이동통신 시스템에서 셀 경계와 같이 반송파대간섭전력비 (Carrier-to-Interference Ratio; CIR)가 낮은 열악한 채널 환경에서 하향링크 실시간 트래픽의 전송 성능 개선을 위한 안테나 선택을 이용한 Grassmannian Beamforming 기반의 MIMO-OFDMA (Multi Input Multi Output-Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 시스템을 본 저자들은 제안하고자 한다. 제안된 시스템에서는 Beamforming 적용으로 인한 상향링크로의 과도한 궤환 정보량이 시스템 주파수 효율 성능을 떨어뜨리는 문제점을 보완하기 위해 Codebook 기반의 Grassmannian Beamforming을 적용하고, 이와 더불어 기지국의 모든 송신 안테나를 사용하지 않고 특정 안테나만을 사용하여 Codebook Size를 줄이면서도 주파수 효율 성능을 향상시킬 수 있는 안테나 선택 기법을 제안한다. 제안된 시스템에서는 Beamforming을 수행하기 위해 최대 MRT(Maximum Ratio Transmission) 이득을 가지는 최적의 송신 안테나 조합이 선택된다. 모의실험 결과, 제안된 시스템은 기지국의 모든 안테나를 사용하여 Beamforming을 수행한 경우보다 향상된 주파수 효율 성능을 보이며, 상향링크의 궤환 정보량을 감안하더라도 Pseudo-Orthogonal Space Time Block Code를 사용하는 전형적인 개방루프형 MIMO-OFDMA 시스템에 비해 낮은 CIR 영역에서 월등히 개선된 주파수 효율 성능을 보임을 확인하였다.

• 한국정보통신설비학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신설비학회 2007년도 학술대회
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• pp.46-49
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• 2007

Multiple Antenna Technologies such as Multiple-Input Multiple-Output (MIMO) and Beamforming provide the increase of channel capacity and the reliability of wireless link. To obtain these advantages, WiBro, Mobile WiMAX and $4^{th}$ Generation System are employing multiple antenna technologies. There exist, however, many technical issues in considering the application of the technologies or the providing of services using them. In this paper, various technical topics are discussed and simple solutions are proposed. Beamforming has several technical issues which include coverage imbalance, difficulties in providing Multicast-Broadcast Service (MBS). In Addition, network planning is a critical point from a cell extension and initial network entry point of view. In case of MIMO, network deployment is discussed in that cellular data network such as WiBro has many repeaters. MIMO mode selection for maximizing the cell capacity is also covered.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제47권5호
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• pp.18-24
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• 2010

본 논문에서는 MIMO-OFDM 시스템에서 이중계층 (dual layer) 빕포밍 (beamforming) 기법을 제안한다. 이중계층 빔포밍 기법은 두 개 이상의 송신 및 수신 안테나를 이용하는 공간 다중화 (spatial multiplexing)에서 두 개의 스트림 (stream)을 이용하여 전송 용량을 증대시키는 기술이며, 빔포밍은 어레이 안테나에서 수신 신호의 방향을 추정하여 수신 및 송신에서 어레이 이득을 얻는 기술이다. 제안되는 기법은 MIMO-OFDM 구조에서 공간 다중화 기술을 적용해 높은 채널용량이득을 얻고, 동시에 어레이 안테나를 이용한 이득을 얻을 수 있으므로 기존에 OFDM 시스템에 공간다중화만 적용하거나, 어레이 안테나만 적용한 것에 비해, 시스템 성능을 획기적으로 높일 수가 있다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제44권9호
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• pp.1-8
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• 2007

이 논문에서는 다중 사용자 환경에서 성능을 향상시키는 MIMO(Multi-Input Multi-Out)-OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 시스템의 수신기 구조와 이 구조에 적합한 적응 빔 형성기법을 제안하고 성능을 분석한다. MIMO-OFDM수신기에 Pre-FFT적응 빔 형성기법을 제안 함으로서 원하는 사용자에게 송신 안테나 수만큼 빔 패턴이 형성되어 CCI에 의한 간섭이 제거되고 다이바시티 이득을 얻을 수 있어 MIMO-OFDM의 성능이 크게 향상된다. MIMO-OFDM 시스템에 제안된 적응 빔 형성기를 적용할 경우 성능 개선 효과를 모의 실험을 통하여 확인한다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2006년도 하계종합학술대회
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• pp.19-20
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• 2006

In this paper, to reduce uplink feedback information for the beam weight and simultaneously maintaining the performance, we propose a MIMO-OFDM (Multi Input Multi Output-Orthogonal Frequency Division Multiplexing) system based on beamforming with antenna selection. In the proposed system, to perform the beamforming with more useful transmit antennas, the optimal combination of transmit antennas with maximum MRT (Maximum Ratio Transmission) beamforming gain is selected. Simulation results reveal that the proposed MIMO-OFDM system adopting the beamforming with antenna selection can reduce the feedback information for the beam weights as compared to the system using all the transmit antennas without serious degradation of system performance.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제18권5호
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• pp.123-129
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• 2018

최근 요구되는 트래픽이 지속적으로 증가하면서 광대역의 주파수를 확보할 수 있는 밀리미터파 기반의 이동통신 기술이 주목을 받고 있다. 하지만 밀리미터파 대역의 채널은 NLoS (Non-Line-of-Sight) 환경에 취약하며 경로 감쇠가 매우 큰 문제점을 갖는다. 이를 위해 기지국에 수십 개 이상의 안테나를 장착하여 빔 형성을 통해 경로 감쇠를 보완하는 Massive MIMO (Multiple Input and Multiple Output) 시스템이 연구되고 있다. 기존 빔 형성 기법에는 아날로그 방식과 디지털 방식이 있지만 시스템의 복잡도와 비용적인 측면에서 Massive MIMO 시스템에 적용하기에 현실적인 어려움이 따른다. 따라서 본 논문에서는 밀리미터파 대역의 Massive MIMO 시스템에서 상기 두 방식을 융합한 하이브리드 빔 형성 기법을 연구한다. 또한 다수의 안테나를 장착한 다중 사용자를 서비스할 수 있도록 공간 다중화 기법을 고려한다. 주파수 효율 분석을 통해 빔 형성 및 공간 다중화에 의한 이득을 평가한다.

• 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.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제41권10호
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• pp.17-26
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• 2004

본 논문에서는 MIMO (Multiple-Input Multiple-Output) 시스템을 위한 JBSTBC (Joint Beamforming Space-Time Block Code) 기법에 대해 소개한다 제안된 기법은 부스트림간 간섭등의 열악한 페이딩 상관이 존재하는 경우에 공간 다이버시티 이득을 높이기 위해 블록순 계층적 검파기(block-ordered layered detector)와 함께 송수신 고유빔 형성기법을 적용하였다. 본 논문에서는 제안된 JBSTBC 기법의 성능을 분석하기 위하여 여러 경우의 채널 환경에서 모의실험을 수행하였으며, 이러한 영향을 분명히 하기 위해 자세한 수식적인 유도를 수행하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제12권7호
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• pp.1271-1277
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• 2008

본 논문에서는 CDMA-MIMO 상향링크 시스템에서 프리엠블 탐색을 위한 MIMO 채널에서 코드 동기 획득 기법에 대해 연구한다. 다중 송신 및 수신 안테나가 빔형성을 위해서 사용된다. 송수신 빔형성 기반의 ML 코드 동기 획득 기술의 성능이 동기 획득 확률을 통하여 이론적으로 분석된다. MIMO 코드 동기 획득 시스템에서 동기 획득의 성능과 평균 동기 획득 시간을 평가한다. 다중 송신 안테나가 코드 동기 획득 시스템에 송신 빔 이득을 제공하고 그 결과로 빔형성 기반의 MIMO 시스템이 SIMO에 비교하여 더 우수한 동기 획득 성능을 얻을 수 있음을 보인다.