• 대한전자공학회논문지TC
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• 제47권3호
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• pp.22-30
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• 2010

본 논문은 AMC(Adaptive Modulation and Coding)와 MIMO(Multiple Input Multiple Output)를 결합하여 전송률 및 전송 신뢰도 향상을 가져오는 통신 시스템을 구현한다. 또한 Precoding과 Antenna Subset Selection을 효율적으로 적용하고 MIMO 선택 기법을 결합하여, 최종적으로 AMC와 MIMO 선택 기법이 결합된 통신 시스템을 설계하고 성능을 분석한다. 모의 실험 환경은 안테나 간 상관성이 존재하지 않는 주파수비 선택적 레일리 페이딩 채널을 고려하였으며, 확산인자는 16을 적용하였다. 그 외의 여러 모의 실험 환경은 HSDPA(High Speed Downlink Packet Access) 표준에 근거하여 구성하도록 노력하였다. 본 논문에서 제안한 "AMC와 MIMO 선택 기볍이 결합된 시스템"은 기존의 "AMC와 각 MIMO의 결합 시스템들" 보다 높은 보여주었으며, 열악한 채널 환경에서도 안정적인 전송률을 확보해 주었다. 제안된 시스템은 약 8dB에서 최대 전송률을 나타내었으며, 제안된 시스템과 동일한 최대 전송률올 갖눈 기종의 "AMC와 D-STTD $4{\times}2$ 결합 시스템"과 비교하였을 때 약 6dB 정도 먼저 최대 전송률을 나타냈다. 또한 최대 전송률에 이르기 전까지 거의 모든 SNR(Signal to Noise Ratio)서 기존의 시스템보다 약 2배 정도 높은 전송률을 보였다. 구체적으로 SNR이 2dB인 지점에서 기존의 시스템은 약 2.5Mbps의 전송률을 나타냈으며, 제안된 시스템은 그 2배가 넘는 약 6.4MBps의 전송률을 나타냈다. 또한 SNR이 2dB인 지점에서는 각각 약 7.5Mbps와 15.3Mbps의 전송률을 나타내어 역시 2배에 가까운 차이가 나는 것을 확인할 수 있었다. 제안된 시스템은 AMC 기법을 사용하는 주 목적인 전송률의 향상에 크게 기여하였으며, 특히 평균 전송률의 향상에 효과적임을 확인하였다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제11권11호
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• pp.5360-5376
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• 2017

In this paper, we study the cross-layer design for the AMC/HARQ-based wireless networks, and propose a new dynamic transmission-mode selection scheme to improve system spectrum efficiency. In the proposed scheme, dynamic thresholds for transmission-mode selection in each packet transmission and retransmission are jointly designed under the constraint of the overall packet error rate. Comparing with the existing schemes, the proposed scheme is inclined to apply higher modulation order at the first several (re)transmissions, which corresponds to higher-rate transmission modes thus higher average system spectrum efficiency. We also extend the cross-layer design to MIMO (Multi-input Multi-output) communication scenarios. Numerical results show that the proposed new dynamic transmission-mode selection scheme generally achieves higher average spectrum efficiency than the conventional and existing cross-layer design.

• 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.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제8권7호
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• pp.2365-2382
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• 2014

While single-user spatial multiplexing multiple-input multiple-output (SU-MIMO) allows spatially multiplexed data streams to be transmitted to one node at a time, multi-user spatial multiplexing MIMO (MU-MIMO) enables the simultaneous transmission to multiple nodes. However, if the transmission time required to send packets to each node varies considerably, MU-MIMO may fail to utilize the available MIMO capacity to its full potential. The transmission time typically depends upon two factors: the link quality of the selected channel and the data length (packet size). To utilize the cumulative capacity of multiple channels in MIMO applications, the assignment of channels to each node should be controlled according to the measured channel quality or the transmission queue status of the node.A MAC protocol design that can switch between MU-MIMO and multiple SU-MIMO transmissions by considering the channel quality and queue status information prior to the actual data transmission (i.e., by exchanging control packets between transmitter and receiver pairs) could address such issues in a simple but in attractive way. In this study, we propose a new MAC protocol that is capable of performing such switching and thereby improve the system performance of very high throughput WLANs. The detailed performance analysis demonstrates that greater benefits can be obtained using the proposed scheme, as compared to conventional MU-MIMO transmission schemes.

• 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.

• 한국전자파학회논문지
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• 제17권12호
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• pp.1224-1230
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• 2006

본 논문에서는 제한된 피드백 정보를 사용하는 공간 다중화 시스템을 위한 preceding 기법을 제안하였다. 제안하는 precoding 기법은 unitary 행렬로 구성된 precoder 코드북내에서 preceding 행렬의 선택 정보를 송신단에 전달하는 장구간 피드백과 선택된 unitary 행렬의 열 벡터 중 전송체 사용될 열 벡터 정보를 송신단에 전달하는 단구간 피드백을 이용한다. 또한, zero-forcing 수신기를 사용하는 $2{\times}2$ MIMO 시스템에 대해 평균 throughput을 최대화하는 precoder 코드북을 디자인하였다. 모의 실험 결과에 따르면 제안된 기법은 몇 비트의 장구간 피드백 정보를 추가함으로써 평균 SNR이 20 dB인 환경에서 멀티모드 안테나 선택 기술이나 멀티모드 기저 선택 기술에 비해 throughput 성능이 각각 11.2 %, 5.1 % 증가한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제34권2A호
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• pp.147-154
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• 2009

안테나 그룹화(antenna grouping)는 빔 형성(beamforming)파 공간 다중화 기법(spatial multiplexing)의 결합이라 할 수 있다. 안테나 그룹화는 $N_t$개의 송신 안테나를 $N_r$개의 그룹으로 나누고, 한 그룹 내에서는 빔 형성으로 하나의 데이터 정보를, 각 그룹 사이에서는 공간 다중화 기법으로, 전체 $N_r$개의 데이터 정보를 전송하는 시스템을 가정한다. 안테나 그룹화를 통하면 빔 형성을 통하여 다이버시티 이득을 얻을 수 있는 동시에 공간 다중화 기법에 따른 다중화 이득을 통하여 주파수 효율을 높일 수 있다. 하지만 통신 채널이 조건 나쁜(ill-conditioned) 행렬로 모델링 되거나, 안테나 사이에 상관관계가 있는 경우에는 안테나 그룹화의 BER 성능이 열화될 수 있으므로, 이 경우에는 전체 시스템에서 하나의 데이터 정보만 전송하는 빔 형성의 성능이 가장 좋다. 이 논문에서는 채널이 안테나 그룹화에 적합하면 안테나 그룹화 모드를 선택하여 전송하고, 빔 형성에 적합하면 빔 형성 모드를 선택하여 전송하는 시스템을 가정하였다. 그리고 간단한 모드 선택 기법을 제안한다. 이 모드 선택 기법을 사용하면 매 시간동안 일정한 데이터를 전송할 때, 채널 상태에 따른 BER 성능의 열화를 막고, 최적의 BER 성능을 얻을 수 있다.

• 한국통신학회논문지
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• 제36권4A호
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• pp.318-324
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• 2011

본 논문에서는 두 셀 대칭적 간섭 채널 환경에서 세 가지 방식의 협력적 불규칙 빔형성 방법을 분석한다. 먼저, 기지국 선택을 통한 간단한 형태의 부분 협력 빔형성 방법은 연계적 인코딩을 적용한 불규칙 빔형성 방법과 동일한 평균 합 전송률을 갖는다는 것을 증명한다. 또한, 전송 모드 선택 방법을 적용하는 경우에 시스템의 사용자가 많을 때에 부가적인 합 전송율의 이득이 발생하는 것을 증명하였다. 모의 실험 결과를 통해서 성능에 대한 분석이 유효함과 정확성을 확인하였다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제10권2호
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• pp.163-174
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• 2008

Performance of downlink transmission strategies exploiting cooperative transmit diversity is investigated for distributed multiple-input single-output (MISO) systems, for which geographically distributed remote antennas (RA) in a cell can either communicate with distinct mobile stations (MS) or cooperate for a common MS. Statistical characteristics in terms of the signal-to-interference-plus-noise ratio (SINR) and the achievable capacity are analyzed for both cooperative and non-cooperative transmission schemes, and the preferred mode of operation for given channel conditions is presented using the analysis result. In particular, we determine an exact amount of the maximum achievable gain in capacity when RAs for signal transmission are selected based on the instantaneous channel condition, by deriving a general expression for the SINR of such antenna selection based transmission. For important special cases of selecting a single RA for non-cooperative transmission and selecting two RAs for cooperative transmission among three RAs surrounding the MS, closed-form formulas are presented for the SINR and capacity distributions.

• 한국통신학회논문지
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• 제38A권12호
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• pp.1102-1109
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• 2013

블라인드 간섭 정렬 (Blind Interference Alignment: BIA) 기법은 기지국과 사용자 간의 채널 상태 정보(Channel State Information: CSI)가 부재한 상황에서도 최대의 다중화 (Degrees of Freedom: DoF) 이득을 얻을 수 있는 전송 방식이다. 하지만 BIA 기법은 다중화 이득의 극대화를 통해 높은 신호 대 잡음비 영역에서는 좋은 합 전송률 성능을 나타내는 반면, 신호 대 잡음비가 낮은 영역에서는 성능이 크게 열화되는 단점이 있다. 본 논문에서는 BIA 기법이 갖는 단점을 극복하기 위하여, BIA 기법과 수신 모드 선택 기법 기반의 단일 사용자 SISO 전송 기법을 신호 대 잡음비에 따라 적응적으로 사용하는 이중 전송 기법을 제안한다. 먼저, 각 전송 기법의 평균 합 전송률의 닫힌 형태를 유도하며, 이를 기반으로 신호 대 잡음비에 따라 각 사용자의 전송 기법을 선택하는 저 복잡도 알고리즘을 제안한다.