• 한국통신학회논문지
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• 제33권6C호
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• pp.429-437
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• 2008

셀룰러 환경에서 전송 효율을 향상시키기 위하여 일반적으로 사용되는 다중 안테나 (multiple-input multiple-output: MIMO) 시스템은 공간 다중화 (spatial multiplexing: SM) 기법과 공간 다이버시티 (spatial diversity) 기법으로 구분된다. 이러한 MIMO 시스템은 셀룰러 환경에서 단말기가 셀 경계로 이동할수록 인접 셀로부터 오는 간섭 신호의 영향을 받게 되어 심각한 성능 열화를 겪게 된다. 따라서 MIMO 시스템의 전송 효율을 증대시키기 위하여 채널 환경에 적합한 송신 기법과 함께 셀 경계에서의 인접 셀 간섭을 효과적으로 제거할 수 있는 수신 기법의 활용은 매우 중요하다. 본 논문에서는 $M_T$개의 송신 안테나와 $M_R$개의 수신 안테나를 갖는 하향 링크 MIMO 시스템의 전송 효율 증대를 위하여 채널 환경에 따라 공간 다중화 및 공간 다이버시티를 이용한 적응적 송신 방법을 사용하곡 공간 다이버시티가 적용될 경우 MRC (maximal ratio combining) 기법과 ISD (intercell spatial demultiplexing) 기법을 적응적으로 사용하기 위한 선택 기준과, 적응적인 송수신 방식 적용시의 성능 이득을 산출한다. 단말기가 기지국 근처에 위치하여 높은 SIR (signal-to-interference ratio)을 가질 경우에는 공간 다중화를 이용한 송신 기법과 함께 SD (spatial demultiplexing) 수신 기법을 사용하고, 셀 경계와 같이 낮은 SIR을 가질 경우에는 공간 다이버시티를 이용한 송신 기법과 함께 기존의 MRC 수신 방식과 $M_R-1$개의 인접 셀 간섭 신호 성분들을 제거할 수 있는 ISD 수신 방식을 적응적으로 사용함으로써 시스템 전송 효율을 향상시킬 수 있는 방안을 제시한다. 제안한 송수신 방식의 성능을 검증하기 위하여 $M_R{\times}M_T$ MIMO 시스템에서 각각의 송수신 방식에 따른 수신 신호의 유효 신호 대 간섭 비의 확률 밀도 함수를 유도하곡 이를 활용하여 평균 유효 신호 대 간섭 비와 전송 효율을 산출하며, 모의실험 결과와의 비교를 통해 검증한다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제12권2호
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• pp.181-188
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• 2012

본 논문은 국내 781MHz 대역에서 실외 다중경로 환경을 고려한 MIMO 채널 측정을 통해, 측정 데이터를 분석하고 채널 파라미터를 도출하였다. 781MHz는 현재 DTV 시스템이 동작하는 주파수 대역이나, 머지않아 신규 이동통신 주파수 대역으로 할당될 예정이다. 781MHz는 기존 900MHz 이동통신 시스템의 채널특성과 유사할 것으로 보이지만 이동통신망으로 연구된 사례가 미비하기 때문에 신호전달 과정의 채널특성 연구가 필요하다. 현재 운용되고 있는 DTV 방송과 혼신을 피하기 위하여 제주도 인근 도심/교외지역에서 한국전자통신연구원의 사운더와 $4{\times}4$ 안테나로 채널특성을 측정하였다. 측정된 데이터를 바탕으로 Path Loss, Delay Spread, Angular Spread, K-factor 등의 채널 파라미터들을 도출하였다.

• International Journal of Internet, Broadcasting and Communication
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• 제14권3호
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• pp.69-78
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• 2022

In this paper, we propose the new technique adopting power control to MIMO(multi-input multi-output)-OFDMA(orthogonal frequency division multiplexing Access) system with multi-beamformer. The proposed power controlling algorithm for MIMO-OFDMA allocates the transmitting power of each subcarrier based on the CSI(channel state information) and the interference signal. CSI is feedback from base station to mobile station to decide the transmitting power of each subcarrier. Through the proposed technique, we can control iteratively the transmitting power and update the weight of beamformer simultaneously. Therefore, the SNIR of each subcarrier become to converge the target SNIR and the beam is formed toward the desired direction. And the performance of MIMO-OFDMA system with the proposed approach is very improved. The improvement in bit error rate is investigated through computer simulation of a MIMO-OFDMA system with the proposed approach.

• Journal of Communications and Networks
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• 제8권3호
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• pp.275-285
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• 2006

Suitable for multi-input multi-output (MIMO) communications, the joint beamforming space-time block coding (JBSTBC) scheme is proposed for high-speed downlink transmission. The major functionality of the scheme entails space-time block encoder and joint transmit and receive eigen-beamformer (EBF) incorporating with block-ordered layered decoder (BOLD), and its operating principle is described in this paper. Within these functionalities, the joint EBFs will be utilized for decorrelating fading channels to cause an enhancement in the spatial diversity gain. Furthermore, to fortify the capability of layered successive interference cancellation (LSIC) in block-ordered layered decoding process, this paper will develop a simple ad-hoc transmit power discrimination scheme (TPDS) based on a particular power discrimination function (PDF). To confirm the superior behavior of the proposed JBSTBC scheme employing ad-hoc TPDS, computer simulations will be conducted under various channel conditions with the provision of detailed mathematical derivations for clarifying its functionality.

• 한국정보통신설비학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신설비학회 2008년도 정보통신설비 학술대회
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• pp.525-530
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• 2008

There are a few core technologies to enable high-performance $4^{th}$ generation (4G) broadband wireless communication system. A multiple input multiple output (MIMO) provides high-rate transmission through expended channels by multiple array antennas in both sender and receiver side. Also orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) is well-known as the most appropriate technique for high data rate transmission such as Mobile WiMAX and WLAN. Efficient decrease of inter-carrier interference (ISI) and inter-carrier interference (ICI) are the reasons for why OFDM is suitable for high-performance transmission, 4G mobile communication. In this paper, we mainly focus on two of objects, combination between MIMO and OFDM, and OFDM channel simulator using Ray-tracing algorithm. The results of this paper can be used implementation of a Wireless Software Platform for 4G Mobile Communication Systems.

• 한국항해항만학회지
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• 제38권4호
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• pp.349-356
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• 2014

수중통신에서는 다중경로로 인해 심벌간의 상호간섭이 발생하여 시스템의 성능을 저하시킨다. 최근 수중 통신시스템에서는 이러한 열악한 채널환경을 극복하고 전송률을 향상시키기 위하여 등화기 및 채널 부호화와 시공간 부호화 방식의 효율적인 연접 구조가 수중통신에서 MIMO시스템으로 응용되어 연구되고 있다. 수중 MIMO 환경에서 시공간 부호화 방식 중에서는 시공간 블록 부호화 방식과 시공간 격자 부호화 방식이 있으며, 시공간 격자 부호화 방식이 등화기 및 채널 부호화 방식에 최적이다. 따라서 본 논문에서는 다중경로 채널 환경에서 효율적인 전송을 위해 터보 Pi 부호화기를 외부부호로 사용하고, MIMO시스템에서 전송 다이버시티와 부호화이득을 동시에 가지는 시공간 격자부호를 내부부호로 구성한다. 그리고 심볼간 상호 간섭 제거를 위해 Zero Forcing 등화기법을 사용하여 수중채널에서의 시뮬레이션을 통해 성능을 확인하였다.

• 전기전자학회논문지
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• 제25권3호
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• pp.420-424
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• 2021

5G통신의 핵심 기술인 거대다중안테나 시스템은 송신단에서 많은 양의 채널정보가 필요하기 때문에 제한된 채널 피드백을 사용하는 주파수 분할 이중 시스템에서 구현이 어려운 문제점이 있었다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 장시간 변하지 않는 채널 상관도 정보를 이용하여 단말 그룹 간 간섭을 제거함으로써 채널정보 요구량을 비약적으로 감소시키는 Joint Spatial Division and Multiplexing(JSDM)기법이 제안되었고, 최근에는 그룹 간 잔여 간섭을 허용함으로써 성능을 더욱 향상시키는 정규화된 JSDM기법이 제안된 바 있다. 하지만 기존 JSDM관련 연구들은 주로 그룹 간 간섭제거에 초점을 두고 설계되었기 때문에, 그룹내 간섭 제거 단계에서 제한적인 피드백을 가정한 보다 실제적인 환경에서 성능분석이 이루어지지 못하였다. 본 논문에서는 JSDM기법과 정규화된 JSDM기법을 제한된 피드백 환경에서 그룹 수와 그룹 내 사용자 수에 따른 성능을 분석하고 시뮬레이션 결과를 통해 정규화된 JSDM기법이 제한된 피드백 환경에서 기존 JSDM대비 더욱 두드러지는 이득을 보임을 입증한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제34권5C호
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• pp.527-539
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• 2009

본 논문에서는 3GPP LTE (3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution) MIMO-OFDMA(multiple-input multiple-output-orthogonal frequency division multiple access) 시스템의 하향 링크 수신기를 위한 asynchronous ICI (Inter-Cell Interference) 완화 기법을 제안한다. Multi-cell 환경을 고려한 celluar OFDMA 시스템에서는 기본적으로 frequency reuse factor가 1로 설정되기 때문에 셀 경계에 위치한 UE (User Equipment)의 경우 ICI 영향을 받게 되며, 특히 각기 다른 셀 반경 및 nodeB 간의 거리 차이 등 현실적인 celluar 환경을 고려 할 경우에는 UE 간 타이밍 오류가 가중되어 수신 신호의 주파수 영역의 직교성이 파괴될 가능성이 있다. 따라서 이러한 인접 셀 간섭을 제거 및 완화하기 위하여 수신 OFDM 심볼에 대한 SCM (Spatial Covariance Matrix) 추정이 필요하다. 일반적으로 SCM 추정은 training symbol을 이용함을 가정하지만, 긴 시간 동안 간섭의 통계적 특성을 측정하는 것은 어려울 뿐만 아니라 training symbol이 고려되지 않는 LTE와 같은 MIMO-OFDMA 시스템에는 적합하지 않다. 또한 추정의 정확성을 높이기 위하여 noise reduction 방식이 적용된 추정 기법이 제시되고 있으나, 기존 time-domain low-pass type weighting 방식은 spectral leakage에 의한 추정 에러를 유발하는 단점이 있다. 따라서, 본 논문에서는 noise reduction 효과를 얻으면서 spectral leakage에 의한 SCM 추정 오류를 최소화할 수 있으며, 주파수 영역에의 moving average filter로 구현 가능한 time-domain sinc-type weighting 방식의 SCM 추정 기법을 제안하였으며, 다양한 환경에서의 컴퓨터 모의 실험을 통하여 제안된 방식이 기존의 방식보다 약 3dB 의 SIR (Signal to Interference Ratio) 이득을 보임을 입증하였다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제15권4호
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• pp.105-117
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• 2015

본 논문에서는 PRC (polar-rectangular coordinate) 에 대한 2 tier 19 셀에 대해 고려해보고, BS 와 같은 셀 중앙으로 부터의 거리에 기반해 셀룰러 망의 셀 에지(edge) 성능을 제시한다. BS 들은 하향링크 다중 셀 시스템에서 ICI (intercell interference) 제거를 위한 자신들의 SINR (signal-to-interference-noise ratio) 을 개선하기 위해 셀 에지 user 와 협력하여 송신한다. 제안한 새로운 모델은 다중 셀 시스템의 MIMO DC sum rate 용량을 계산한다. 이 모델은 협력 하향 링크 다중 셀 시스템에서 셀 간 간섭을 제거해 셀 에지 user의 성능을 개선시킨다. 모의실험 결과 제안한 방법이 망 경로 지수에 최소 영향을 주어 셀 에지 SINR 관점에서 기존 방법들보다 좋은 성능을 보였다. 경로손실 지수가 3.6인 경우에는 reuse-1에 비해 reuse-3을 사용한 결과 셀 에지 SINR에서 대략 13 dB가 개선되었다.

• ETRI Journal
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• 제37권4호
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• pp.647-656
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• 2015

This paper proposes a single-RF MIMO receiver that adopts a beam-switching antenna (BSA) instead of a conventional array antenna. The beauty of the proposed single-RF MIMO receiver with BSA is that it can be deployed in a very small physical space while achieving a full spatial multiplexing gain. Our analysis has revealed that the use of a BSA inevitably results in the spectrum spreading effect at the RF output, which in turn causes an SNR decrease and adjacent channel interference (ACI). Two novel receiver techniques are proposed to mitigate the issues of redundant sub-band suppression and ACI avoidance. Numerical analysis results verify the performance improvement from the proposed receiver techniques.