• 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.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송공학회 2011년도 하계학술대회
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• pp.466-469
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• 2011

최근 무선전송에서 SISO(single input singe output) 시스템의 전송률이 샤논 한계(Shannon limit)에 근접함에 따라, 이것을 극복하여 더 높은 데이터 전송률을 얻기 위해 MIMO(multiple input multiple output) 시스템에 대한 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 현재 진행 중인 DVB-NGH 시스템 표준화에도 전송률 개선을 위해 MIMO SM(Spatial Multiplexing) 기술에 대해 고려하고 있으며, 방송 시스템 내 송수신 안테나들 간 상관(correlation)이 발생하는 경우에 성능 개선을 위해 Precoding과 MIMO SM을 결합한 $2{\times}2$ 구조의 MIMO SM 방법이 제안되었다. 이 방법은 두 개의 송신안테나에 모두 16QAM 신호가 전송되는 경우와 두 송신안테나에 각각 16QAM, QPSK 신호가 전송되는 경우를 포함하고 있다. 이때 고출력 증폭기(high power amplifier) 전단에서 두 송신 안테나에 서로 다른 변조가 적용되는 경우에 PAPR(peak-to-average power ratio)이 달라서 고출력 증폭기 출력단의 송신전력 차이로 인해 각 신호의 방송권역(coverage)이 같지 않은 문제가 발생한다. 본 논문은 이러한 문제를 극복하기 위해 $2{\times}2$ MIMO SM 방식에서 송신 안테나별로 신호의 변조방식이 서로 다른 경우에 송신신호의 PAPR을 같게 하여 증폭기 출력단에서 각 송신신호의 전력이 동일하게 할 수 있는 방법을 제안한다. 제안한 방법은 수신기의 복잡도를 증가시키지 않으면서 두 송신 신호의 방송권역을 동일하게 한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제37권5C호
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• pp.376-383
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• 2012

본 논문은 상호 간 간섭을 주는 두 개의 다중입력 다중출력 간섭 브로드캐스트 채널 (MIMO-IBC: Multiple input multiple output-interfering broadcast channel)에서 공통된 잡음 없는 백본(backbone)망을 통해 두 기지국이 상호간의 사용자 데이터를 공유할 수 있을 때의 공간적 다중화 이득 (SMG: Spatial multiplexing gain)의 일반적인 공식을 유도하였다. 본 MIMO-IBC 모델은 다중안테나를 갖는 두 개의 기지국과 각각 다수의 다중안테나 사용자가 있고, 모두 고정된 채널을 통해 독립적인 메시지를 송신한다고 가정한다. 최종 유도된 결과로부터 다양한 상황의 안테나 분포뿐 만 아니라 기지국 협력 유무에 따른 공간적 다중화 이득의 변화를 정량적으로 관찰할 수 있다. 그리고 사용자들 사이에 완전한 협력이 되는 상황과 본 MIMO-IBC 모델에서의 유도된 SMG 결과를 비교하였다.

• International journal of advanced smart convergence
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• 제7권3호
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• pp.37-43
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• 2018

Lattice-reduction (LR) techniques have been developed for signal detection in spatial multiplexing multiple input multiple output (MIMO) systems to obtain the largest diversity gain. Thus, an LR-assisted zero-forcing (ZF) receiver can achieve the maximum diversity gain in spatial multiplexing MIMO systems. In this paper, a simplified analysis of the achievable diversity gain is presented by fitting the channel coefficients lattice-reduced by a complex Lenstra-Lenstra-$Lov{\acute{a}}z$ (LLL) algorithm into approximated Gaussian random variables. It will be shown that the maximum diversity gain corresponding to two times the number of receive antennas can be achieved by the LR-based ZF detector. In addition, the approximated bit error rate (BER) expression is also derived. Finally, the analytical BER performance is comparatively studied with the simulated results.

• 한국정보기술학회 영문논문지
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• 제10권1호
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• pp.1-14
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• 2020

Antenna selection is a method to enhance the performance of spatial multiplexing multiple-input multiple-output (MIMO) systems, which can achieve the diversity order of the full MIMO systems. Although various selection criteria have been studied in the literature, they should be adjusted to the detection operation implemented at the receiver. In this paper, antenna selection methods that optimize the post-processing signal-to-noise ratio (SNR) and eigenvalue are considered for the lattice reduction (LR)-based receiver. To develop a complexity-efficient antenna selection algorithm, the incremental selection strategy is adopted. Moreover, for improvement of performance, an additional iterative selection method is presented in combination with an incremental strategy.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제2권2호
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• pp.80-84
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• 2007

본 논문에서는 MIMO (multi input multi output) 기술의 위성 통신에 적용을 위한 연구에 대해 논하고자 한다. 위성은 광역 커버리지의 장점을 활용하여 DVB-S/S2, DVB-SH와 같은 방송 서비스 및 지상망 커버리지외각에 대해 음성 및 데이터 fill-in 서비스 제공하여 왔다. 한편 최근의 지상망은 MIMO 기술을 적용하여 높은 전송 효율 및 전송 커비러지를 넓히는 것을 가능하게 하였다. 이러한 관점에서, 위성 시스템의 지상망과의 효율적인 공존 및 4세대 통신에서 요구하는 유비커터스 환경에 부합하기 위해서는 지상망의 핵심 기술인 MIMO 기술의 위성 시스템 적용을 위한 연구가 필요하다. 이에 본 논문에서는 위성 및 IMR (intermediate module repeater) 환경에서의 효과적인 MIMO적용을 위한 여러 시스템 시나리오들을 소개하고 각각의 시나리오 모델에서 필요로 하는 기술적 요구사항 및 적용 가능성에 대해 논하고 대략적인 실험 결과를 통해 그 가능성을 확인 하고자 한다. MIMO기술은 크게 Space time coding (STC)기법과 Spatial multiplexing (SM) 기법으로 나눌 수 있는데, 위성 통신에서는 STC 의 위성 및 IMR환경에서 전송 효율 및 IMR cell 커버리지를 증가 시키기 위해 사용되었으며, SM의 경우 IMR환경에서 위성에서 전송된 방송 외에 IMR cell지역의 지역 방송을 multiplexing 하기 위한 형태로 형태로 활용 되었다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제46권4호
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• pp.1-7
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• 2009

본 논문에서는 다중안테나 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 시스템에서의 인접 셀 혹은 인접 섹터 간섭제거 능력을 갖는 MIMO(Multi-Input Multi-Output) 수신 알고리즘을 제안하였다. 제안된 알고리즘은 시간축에서의 Filtering 기법에 관한 기존의 연구와는 다르게 주파수 영역에 적용이 가능한 Pre-filtering 기법을 채널 추정을 위한 파일럿 심벌만을 이용하여 구현하였다. 또한 제안된 기법은 간섭성분이 MIMO(C-SM(Collaborative-Spatial Multiplexing)) 뿐만이 아니라 SIMO(Single-Input Multi-Out)이더라도 적용이 가능함을 이론적으로 검증하였다. 그리고 제안된 수신 알고리즘을 검증하기 위하여 IEEE 802.16e 표준의 UL-PUSC SR off에서의 모의실험을 수행하였다. 이를 통하여 제안된 알고리즘이 간섭 성분의 종류에 관계없이 적용이 가능함을 확인하였다. 또한 간섭 성분의 영향이 큰 경우에 대해서도 우수한 성능을 보장하여 시스템 Throughput 향상을 보장할 수 있음을 확인하였다.

• 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.

• 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.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2008년도 하계종합학술대회
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• pp.447-448
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• 2008

This paper presents a low-complexity design and implementation results of a multi-input multi-output (MIMO) orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) symbol detector for high speed wireless LAN (WLAN) systems. The proposed spatial division multiplexing (SDM) symbol detector is designed by HDL and synthesized to gate-level circuits using 0.18um CMOS library. The total gate count for the symbol detector is 238K.