• 한국전자통신학회논문지
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• 제7권1호
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• pp.135-139
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• 2012

LTE (long-term evolution) 를 비롯한 4G 이동통신 기지국 시스템에 있어서 최근에 DU(digital unit)와 RU(radio unit) 로 분리된 형상의 기지국들이 많이 등장하고 있다. 이러한 형태의 기지국에서 DU 는 전화국사에 설치하고 RU 는 옥외에 설치하는 형태로서, DU와 RU 간의 분리 가능한 거리는 이동통신 망 설계를 하는데 있어서 매우 중요한 요소가 된다. 하지만, DU와 RU 간 허용거리는 이동통신의 물리계층 기술에 의해 제약을 받을 수 있다. 본 논문에서는 FDD (frequency division duplexing) 기반의 4G 이동통신 시스템에서 Closed-Loop MIMO (multiple input multiple output) 기술에 의해 제한되는 DU와 RU 간 한계거리에 대해 분석하였다. DU와 RU 간 한계거리는 이동통신 시스템의 동작 주파수에 따라 다른 결과를 나타내며, 2 GHz의 동작주파수를 가정할 경우에는 약 11 km의 한계거리를 가지는 것으로 분석되었다.

• 방송공학회논문지
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• 제24권6호
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• pp.1143-1151
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• 2019

본 논문에서는 단일 반송파 변조방식에서 주파수 대역폭 당 전송효율을 극대화하는 무선전송 방식을 제안한다. 제안된 방식은 파일럿(pilot) 신호 및 전송 프레임 내에서 심벌(symbol)간 보호 구간(guard interval)을 제거하기 위하여 의사 결정 채널 추적(decision directed channel tracking) 기법을 적용하며 롤 오프율(roll-off factor)이 0.05인 레이즈드 코사인(raised cosine) 펄스 정형 기능을 수행한다. 또한, 두 개의 편파 안테나를 사용한 2×2 다중입출력(MIMO) 방식을 적용하며 등화와 신호 분리를 주파수 영역에서 수행한다. 이상의 기술이 적용된 무선 모뎀은 5MHz 주파수 대역폭 하에서 최대 63.3Mbps의 전송속도가 달성됨을 확인한다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제30권2호
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• pp.169-172
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• 2019

FMCW 배열 안테나는 저비용 고해상도라는 장점 때문에 많은 분야에 널리 사용되고 있다. FMCW 배열을 이용하여 표적의 거리와 각도를 추정하기 위해서, 우선 deramped 수신신호로부터 거리-각도 행렬을 구성하고, 그 다음에 거리-각도 행렬에 2D-FFT와 같은 2차원 주파수 추정기법을 적용한다. 하지만, 이러한 주파수 추정기법은 bias 오차를 발생시키게 된다. 그 이유는 거리-각도 행렬의 두 개의 주파수가 서로 독립적이지 않기 때문이다. 따라서 FMCW 배열 안테나를 이용하여 표적의 거리-각도 동시추정을 위한 최대우도 기반 알고리즘을 제안하고, 거리와 각도 추정에 있어서 Cramer-Rao bound에 도달함을 보인다.

• 전자공학회논문지
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• 제51권5호
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• pp.29-34
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• 2014

본 논문에서는 다중 사용자 다중 안테나 하향링크 채널에서 에너지 효율을 향상시키기 위하여 zero-forcing beamforming (ZFBF) 전처리 필터 기반의 기지국 활성 안테나 수 최적화 기법을 제안한다. 제안하는 기법에서는 최적의 안테나 수를 찾는 연산과정의 복잡도를 줄이기 위하여 사용자의 순시 채널 이득 대신 ZFBF의 평균 채널 이득을 사용한다. 그리고 분수함수 형태의 목적함수를 차를 이용한 목적함수로 변환하여 최적의 안테나 수와 최대 에너지 효율을 찾는 과정을 반복 수행하여 문제를 해결한다. 모의실험을 통해 제안하는 기법의 에너지 효율은 exhaustive search 방법으로 찾은 최대 에너지 효율과 거의 동일함을 확인한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제32권8C호
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• pp.767-774
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• 2007

DSTTD(double space time transmit diversity) 시스템을 위한 새로운 안테나 선택과 뒤섞는 방법을 제안한다. 제안한 방법은 안테나 뒤섞는 방법만을 이용하는 기존 DSTTD 방식과 다르게 여러 신호를 동일한 안테나로 송신하는 것을 허용한다. 이러한 기법을 통하면 기존 방법에 비해 1.8 dB 정도의 신호 대 잡음비 이득을 얻을 수 있다. 제안찬 기법의 단점으로 안테나 선택과 뒤섞는 가짓수가 단순히 뒤섞기만 수행한 가짓수에 비해 많다는 것인데 이를 성능 열화 거의 없이 여섯 가지로 줄일 수 있음을 보인다. 제안한 방식을 컴퓨터 모의실험을 통하여 비교한 결과, 기존 DSTTD 방식뿐만 아니라 기존 시공간 블록 코드(space time block code: STBC)와 공간 다중화(spatial multiplexing) 방식보다도 우수함을 확인 할 수 있었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제26권12호
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• pp.1044-1049
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• 2015

본 논문에서는 격리도 향상 공진기(isolating resonator)를 사용하여 격리도를 향상시킨 안테나를 제안하였다. Wi-Fi 주파수(2.4~2.5 GHz) 대역에서 동작하는 두 개의 루프 안테나는 그라운드의 센터를 중심으로 대칭으로 설계되었고, 이격거리가 매우 가깝다. Wi-Fi 주파수 대역에서의 격리도 저하 특성을 개선하기 위해 두 안테나 사이에 격리도 향상 공진기를 삽입하였다. 제안된 격리도 향상 공진기는 슬롯타입 구조로 공진기의 사이즈 조절을 통해 격리도 특성을 향상시키고, 삽입된 커패시터($C_D$)를 통해 공진기의 공진 주파수를 이동시킴으로써 목표 주파수에서의 격리도 특성을 쉽게 향상시킬 수 있다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제15권10호
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• pp.931-937
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• 2004

본 논문은 주파수 선택적 레일레이 페이딩(Frequency selective Rayleigh fading) 환경 하에서 수신 신호들 간에 상관이 존재할 때, OFDM(Othogonal Frequency Division Multiplexing) 다중 안테나 시스템의 채널 용량을 연구하였다. 송, 수신안테나를 각각 두 개 사용하였을 때, 채널 용량을 상관 계수의 함수로 closed-form 형태로 유도하였고, 각 안테나 당 평균수신 신호 전력이 동일할 때와 동일하지 않을 때 채널 용량에 미치는 영향을 분석하였다. 분석 결과 수신 신호의 상관 계수가 증가할수록 채널 용량이 감소하였고, 수신 신호 상관 계수가 약 0.7보다 클 때 채널 용량은 급격히 감소하였다. 그리고 각 안테나 당 평균 수신 신호 전력이 동일할 때 채널 용량은 최대가 됨을 알 수 있었다.

• 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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• 제33권4A호
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• pp.403-410
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• 2008

본 논문에서는 공간다중화 방식을 사용하는 다중 안테나 시스템의 수신부에서 사용가능한 QRM-MLD 신호검출기법을 위한 새로운 변형된 형태를 제안한다. 원래의 QRM-MLD 신호검출 기법은 채널의 QR분해 및 M-algorithm을 결합한 형태로써, ML 수신기법에 비해 상대적인 복잡도가 현저하게 낮아지면서, ML에 근접한 성능을 보이나, 전송속도를 높이기 위해 안테나 개수가 증가하거나 성상도의 크기가 증가하면 그 복잡도가 크게 증가하여 하드웨어 구현을 어렵게 하는 단점을 가지고 있다. 이러한 단점을 극복하기 위해 다양한 변형된 형태가 제안되었고, 대표적인 방법으로 성상점들을 ranking화하여 필요한 성상점에 대해서만 연산을 수행함으로써 복잡도를 감소시키는 방법이 있다. 그러나, 성상점들의 ranking화를 사용하는 QRM-MLD 방식의 성능이 원래의 QRM-MLD의 성능에 비해 현격히 저하된다. 본 논문에서는 ranking화를 사용하는 QRM-MLD의 신호검출 기법이 성능열화를 겪게 되는 이유를 분석하고, 이를 극복함으로써 새로운 변형된 형태의 QRM-MLD기법을 제안한다. 모의실험을 통해 제안된 방식의 성능을 기존 방법들과 비교하여, 제안된 방식이 원래의 QRM-MLD 신호검출방식의 성능을 달성하면서 복잡도는 ranking화를 사용하는 QRM-MLD기법과 유사하다는 것을 보인다.

• 한국통신학회논문지
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• 제40권8호
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• pp.1507-1514
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• 2015

비-직교 다중접속 (NOMA: Non-Orthogonal Multiple Access)는 5G 네트워크를 위한 유망한 후보 기술이다. NOMA는 여러 사용자가 동일한 시간과 주파수 자원을 사용하기 때문에 기존의 직교 다중 접속 (OMA: Orthogonal Multiple Access) 기술보다 개선된 주파수 효율을 갖는다. Multiple-Input-multiple-output (MIMO)는 시스템 성능을 향상 시킬 수 있는 또 다른 유망한 기술이다. 본 논문에서 우리는 다중 안테나 기반의 NOMA기법의 주파수 및 에너지 효율을 다룬다. 제안된 기법에서 셀 외각 사용자는 공간 영역 (Spatial Domain)에서 다중화되고, 이것은 셀 외각 유저가 송신 안테나 인덱스를 이용하여 정보를 전송한다는 것을 의미한다. NOMA에서 셀외각 사용자의 성능은 다른 사용자의 신호로 부터 많은 영향을 받는데, 이때 다른 사용자의 신호는 잡음으로 작용한다. 제안된 기법은 기존의 NOMA에 비해 향상된 주파수 효율을 가진다. 셀 외각 사용자를 공간 영역에서 다중화함으로써 NOMA 신호의 복호 단계를 감소시킬 수 있기 때문이다. 또한, 제안된 기법은 기존의 NOMA 보다 뛰어난 에너지 효율을 갖는다. 주파수 및 에너지 효율, 복호 과정의 간소화는 기지국(Base Station)에서 다중 송신 안테나를 사용함으로 인해 얻게 된다.