• 한국통신학회논문지
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• 제30권6C호
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• pp.560-569
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• 2005

본 논문은 순차적인 간섭제거와 전송 안테나 별 전송률을 제어하는 공간 다중화 전송 MIMO 시스템에서 채널환경에 따라 전송에 사용되는 안테나를 선택하고 데이터 율을 조절하는 알고리즘을 제안한다. 수신기에서 전송에 사용될 송신 안테나 및 전송률을 결정하고, 이는 각 송신 안테나 별 전송률에 대한 피드백 채널을 통해 송신기로 전송된다. 본 연구에서는 각 단계에서 최소의 SINR을 가지는 안테나를 제거해가는 연속적인 단계들로 이루어진 직렬 결정 방식을 제안한다. 또한, 각 연속적인 심볼 추정 단계에서 가장 낮은 신호 대 간섭 비를 갖는 심볼을 먼저 추정하는 "reverse detection ordering"이 각 안테나에 할당되는 용량 차이를 증가시킴으로서 안테나 선택에 의한 이득을 증가시킴을 보인다. 시뮬레이션 결과는 제안된 "reverse detection ordering"을 기반으로 하는 직렬 결정 방식이 낮은 복잡도을 가지면서 heuristic 방식과 비슷한 용량을 제공함을 보여준다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제44권4호
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• pp.10-16
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• 2007

본 논문은 MMSE 수신기를 가지는 MIMO MC-CDMA시스템에서의 출력 SINR을 분석한다. 단일 안테나에서의 분석을 위한 가정들이 다중안테나에 바로 확장 적용되지 않기 때문에 단일 안테나를 가지는 MC-CDMA시스템에 대한 기존의 성능 분석은 MIMO MC-CDMA 시스템에 바로 적용하지 못한다. 그러므로 본 논문에서는 Marcenko Pastur law와 확장된 Haar 유니터리 행렬의 특성을 이용하여 MIMO system에 대한 성능 분석을 시도한다. 분석을 통해 확산 코드 길이가 무한대로 갈 때 출력 SINR이 특정값으로 접근함을 보이고 그 값을 freeness가정을 통해 구하여 비트 오차확률을 구하고 실험과 비교한다.

• 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.

• 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.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2013년도 춘계학술대회
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• pp.433-436
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• 2013

많은 수의 안테나를 활용하는 Massive MIMO 통신 기술은 부족한 주파수 자원의 효율성을 높이기 위한 핵심기술들 중의 하나로 많은 관심을 끌고 있다. 기존에는 이동통신 시스템의 하향링크에서 단일 사용자 기반의 Massive MIMO 기술에 대하여 많은 연구가 이루어 졌으나, 최근에는 단말 안테나 수의 제한으로 인해 다중 사용자 기반 Massive MIMO에 대한 활발한 연구가 이루어진다. 이렇게 많은 송신 안테나를 사용하는 Massive MIMO 기술은 기지국의 기저대역 (Baseband)과 Radio Frequency와 같은 전송단의 하드웨어 복잡도와 빔포밍 벡터 계산량이 급격히 증가시키는 문제를 야기한다. 이러한 문제점은 기지국에서 전송단의 개수를 송신 안테나 수보다 작게 제한하고, 전체 송신 안테나들 중에서 채널 상태를 고려하여 전송단의 개수에 해당하는 안테나만을 선택하여 데이터를 전송함으로써 큰 성능 저하 없이 해결될 수 있다. 따라서, 본 논문에서는 다중 사용자 기반의 Massive MIMO 시스템에 적용할 수 있는 간단하고 효율적인 안테나 선택 기법을 제안한다. 성능 분석 결과에 따르면, 제안된 방식은 안테나 선택 기법 없이 동일한 수의 안테나를 고정적으로 사용하는 기존 시스템 대비 큰 폭의 성능개선 효과를 나타내었다.

• 한국통신학회논문지
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• 제39A권8호
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• pp.474-480
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• 2014

본 논문은 클라우드 전송 시스템의 수신 성능을 향상시키기 위해 다중 수신 안테나를 적용하는 단일주파수방송망 기반의 차세대 지상파 방송 기술에 대하여 연구하였다. 다중 수신 안테나를 채용함으로써 단일주파수방송망 경계지역에서의 방송 신호 수신이 분산 MIMO(Multi Input Multi Output) 시스템으로 모델링을 하였고, MIMO 수신기의 간섭 제거 효과로 단일 안테나 수신기를 적용하는 것보다 인접 방송 권역 간섭을 감소시킬 수 있다. 모의실험을 통해 클라우드 전송 시스템에 다중 안테나 수신기를 적용하면 단일주파수방송망 경계지역에서의 수신 성능 개선이 이루어짐을 확인하였다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제9권8호
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• pp.3054-3067
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• 2015

The phenomena of higher channel cross polarization discrimination (XPD) is mainly observed for future wireless technologies such as small cell network and massive multiple-input multiple-output (MIMO) system. Therefore, utilization of high XPD is very important and space-polarization division multiple access (SPDMA) with dual-polarized MIMO system could be a suitable solution to high-speed transmission in high XPD environment as well as reduction of array size at base station (BS). By SPDMA with dual-polarized MIMO system, two parallel data signals can be transmitted by both vertically and horizontally polarized antennas to serve different mobile stations (MSs) simultaneously compare to conventional space division multiple access (SDMA) with single-polarized MIMO system. This paper analyzes the performance of SPDMA for maximum ratio transmission (MRT) in time division duplexing (TDD) system by proposed dual-polarized MIMO spatial channel model (SCM) compare to conventional SDMA. Simulation results indicate that how SPDMA utilizes the high XPD as the number of MS increases and SPDMA performs very close to conventional SDMA for same number of antenna elements but half size of the array at BS.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제13권3호
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• pp.17-24
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• 2013

본 논문은 781MHz 대역에서 안테나 상관도를 고려한 MIMO 채널 측정을 통해, 측정 데이터를 분석하고 채널 특성을 도출하였다. 상기 주파수 대역은 DTV 시스템에서 이동통신 주파수로 할당이 예정된 대역이다. 781MHz 주파수 대역은 900MHz 이동통신 시스템의 채널특성이 일정부분 유사하지만, 상당히 다른 부분이 있음을 기존 연구를 통해 증명하였다. 또한, 안테나의 상관도를 고려할 경우 신호전달 과정에 대한 보다 정확한 예측을 위해서는 채널 특성 연구가 필요하다. 기존 DTV 방송과 혼신을 피하기 위하여 측정은 제주도 인근 도심지역에서 채널사운더와 $4{\times}4$ 안테나로 채널특성을 측정하였다. 측정된 데이터를 바탕으로 도심지역에서 안테나 상관도를 고려한 채널특성을 도출하였다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제4권1호
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• pp.46-52
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• 2011

본 논문에서는 이중 LTE 대역의 MIMO 안테나를 제안하였다. 제안된 안테나는 FR-4 기판 (${\epsilon}_r=4.4$, 두께 = 0.8 mm)의 윗 면에 설계되어졌다. 제안된 구조는 안테나의 소형화를 위하여 미엔더 구조와 폴디드 구조가 적용된 PIFA 형태로 설계되었으며, 두개의 안테나를 공통 접지면 상단에 대칭으로 위치시키고 접지면에 두개의 슬릿을 부설하여 이중 LTE 대역에서 격리도를 향상시켰다. 제작된 안테나의 측정결과 LTE 13 (0.748 GHz ~ 0.787 GHz)과 LTE 7 (2.5 GHz ~ 2.69 GHz)대역을 동시에 만족시키며 두 안테나 사이의 격리도는 LTE 13과 LTE 7 대역에서 각각 -18 dB, -13 dB를 나타내었다. LTE 13대역에서 평균 이득과 효율은 각각 - 4.1 dBi, 41%이고, LTE 7대역에서는 -1 dBi, 81% 값을 나타내었다. 따라서 제안된 안테나는 LTE 시스템에 적용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 전자공학회논문지
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• 제50권8호
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• pp.53-60
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• 2013

이 논문에서는 Pre-FFT 빔 형성기를 가진 MIMO(Multi-Input Multi-Out)-OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)시스템 구조에 적합한 적응 빔 형성기법과 결합된 전력제어 기법을 제안한다. 제안된 전력제어 기법과 적응 빔 형성기법이 결합되어 송신전력을 제어하는 과정과 빔형성기 계수를 갱신하는 과정이 시간적으로 함께 iterative하게 이루어져서 수렴하게 되면 원하는 방향으로 빔이 형성되고 각 부반송파별로 원하는 SNIR 값에 수렴하게 되어 다중 사용자 환경에서 성능개선 효과를 얻을 수 있다. Pre-FFT 빔 형성기를 가진 MIMO-OFDM 시스템에 전력 제어기법을 결합할 경우 시스템의 성능 개선 효과를 모의 실험을 통하여 확인한다.