• 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.

• 한국통신학회논문지
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• 제28권11A호
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• pp.921-928
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• 2003

본 논문은 높은 지향성을 갖는 방향성 결합기 설계에 관한 연구이다. 이동통신 기지국의 송신단에서는 신호의 크기나 주파수 혹은 안테나에서의 반사등을 확인하기 위해 방향성 결합기를 사용한다 즉. 통신에 간섭을 줄여 에러 발생을 막고 원활한 통신 성능 시험을 하기 위해서는 높은 지향성이 요구된다. 지금까지 높은 지향성을 얻기 위한 많은 구조가 제시되었고, 지향성과 관련한 분석과 연구가 있었다. 그러나 현재 지향성은 일반적으로 20㏈정도가 구현되고 있으며. 40㏈이상과 같은 높은 지향성을 구현하는데 어려움이 있다. [1] 따라서 본 논문에서는 40㏈와 같은 높은 지향성을 구현하기 위하여 스트립선로 구조로 시도하였으며, 50$\Omega$ 전송선과 만나는 접합부분의 밴드에서 야기되는 불연속으로 인한 리액턴스 성분을 줄이기 위하여 케패시턴스 성분을 추가하였다. 여기에서는 케패시턴스 성분을 대신하여 접지면을 추가한 새로운 구조의 방향성결합기를 제안하고 이를 설계하여 실험하였다 그리고 이 새로운 구조를 이용한 방향성 결합기와 기존의 방향성 결합기와의 지향성 측정 실험(시뮬레이션) 결과 값을 비교 검토하였다. 실험에 사용한 측정 주파수의 중심주파수는 2.05㎓(IMT-2000용)로 하였으며 $\pm$50MHz의 범위를 갖도록 실험하였다. 실험(시뮬레이션) 결과 약 43㏈ 정도의 높은 지향성을 보였으며 기존 방향성 결합기의 지향성(약 20㏈)보다 약 23㏈ 개선을 구현하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제29권6호
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• pp.441-448
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• 2018

최근 국립전파연구원에서는 5G 이동통신 도심/부도심 지역에서 빌딩에 의한 클러터 손실을 예측하기 위해 3, 6, 10, 18, 24 GHz 대역에서 전파측정을 수행하였다. 본 연구에서는 송신안테나 높이가 85 m일 때, 도심과 부도심환경에서 주파수에 따라 측정된 클러터 손실을 비교하며, ITU-R P.2108 예측모델과의 오차를 평가하였다. 도심이나 부도심 지역에서 주파수가 높을수록 클러터 손실이 크게 나타나며, 도심 지역에서의 클러터 손실은 부도심 지역보다 더욱 강한 클러터 손실을 보이지만, ITU-R P.2108 예측 모델보다 낮은 클러터 손실을 얻어졌다. 결론적으로 측정된 데이터로부터 송신 안테나가 85 m로 높은 경우 도심/부도심 지역에서 클러터 손실에 대한 데이터를 예측모델에 반영하여 클러터 손실 예측모델을 좀 더 개선시켜 나갈 필요가 있다.

• 방송공학회논문지
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• 제16권6호
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• pp.977-985
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• 2011

최근 다중사용자 전송 기술에 관한 연구를 통하여 단일 사용자 MIMO 시스템에서의 선형적 용량증가가 다중사용자 MIMO 시스템에도 적용 될 수 있다는 것을 보여 주었다. 본 논문에서는 다중사용자 하향 채널에서 벡터 섭동기법을 활용하여 시스템의 신뢰도를 향상시키기 위한 기법을 제안한다. 제안하는 기법에서는 최대 다수의 사용자를 통신에 참여시키는 대신에, 이 중 일부를 다른 사용자의 서비스 품질(QoS)을 향상시키기 위하여 활용하는 것을 특징으로 하고 있다. 희생되는 사용자의 원 신호정보 및 섭동벡터를 적절히 이용할 때 비트에러율(BER)의 이득을 얻을 수 있다. 모의실험을 통해 표준화된 벡터섭동 기법에 비하여 제안하는 기법이 상당한 성능이득을 가져오는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제11권4호
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• pp.107-113
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• 2016

본 논문에서는 5.9 GHz에서 동작하는 광대역의 Butler Matrix에 기반한 차량 간 통신(V2X)용 안테나의 설계법이 제시된다. V2X가, 교통 시스템의 지능화, 모바일 통신 기능의 다각화, 주파수 자원의 포화문제 해소, 신호 송수신의 효율성을 극대화를 위한 빔 형성 및 빔 조향 안테나를 필요로 함에 따라, 부피가 크지 않으면서 요구사항을 충족할 수 있는 Butler Matrix 급전부와 그에 연결된 방사체를 구현한다. 기본적인 Butler Matrix를 구성하는 협대역 부품들과 방사체가 먼저 설계된 다음, 안테나 시스템의 차량 장착시에 발생될 주파수 천이에 대해 영향을 크게 받지 않기 위한 광대역용 Butler matrix의 구성품들이 설계된다. 협대역과 광대역 구조들의 성능들이 서로 비교되어, 빔 형성 및 빔 조향의 공통된 성능을 보이는 동시에, 주파수 영역에서 대역폭 관점에서의 차별성이 도시된다.

• 한국통신학회논문지
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• 제41권7호
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• pp.723-731
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• 2016

5G 이동무선통신에서 요구되는 증가된 데이터 속도를 제공하기 위한 핵심적인 기술 축은 대규모 어레이를 활용하는 MIMO 전송을 통한 주파수 효율의 향상이다. MIMO 전송을 위해서는 CSI-RS (channel state information-reference signaling)를 이용하는 채널 추정 및 추정 결과에 적합한 빔포밍이 필요하며, 따라서 빔포밍 벡터를 정의하는 코드북의 설계는 매우 중요한 이슈이다. 본 논문에서는 공간채널모델을 이용하여 생성된 채널의 통계적인 특성을 활용하여 DFT (discrete Fourier transform) 행렬 기반 다중 랭크 코드북의 설계 방안을 제안하였다. 제안 방식은 인접한 안테나 원소 간 위상차의 분포와 전송 레이어 별 선택되는 코드벡터의 특징을 고려하여 PMI (precoding matrix indicator)의 구조 변경을 하였으며, LTE (long-term evolution) 시스템에서 사용 중인 3GPP 표준 코드북과의 성능 비교를 통하여 제안 방식의 이득을 산출하고 검증하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제7권3호
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• pp.219-229
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• 1996

육상 이동통신의 서비스 범위 예측에 가장 기본이 되는 전송 손실 계산 방식은 그 적용범위 및 모델도출 방법에 따라 많은 발전을 거듭하여 왔다. 그러나, 전파는 이것이 지나가는 환경, 즉 빌딩의 특성이나, 나무, 그리고 지형형태 등에 의해 너무나 많은 영향을 받으므로 미국,일본 동 외국의 환경에서 만들어져 국내에 도입된 전파 예측모델들은 우리나라의 실정에 적합하지 않는 점이 많다. 본 논문에서는 국내 지형을 분석하여 그 특성에 따라 여섯가지의 종류로 분류하고 각각에 해당하는 국내 지역을 선정하여 무선호출 주파수 대역에서 전계강도 측정을 수행하였다. 또한, 이 측정 데이타를 이용한 실험식과 함께 산악지역에서의 회절 계산식을 포함하여 가시거리 및 비가시거리를 구분하여 전계강도를 계산하는 예측모델을 만들었다. 제안된 모델을 국내 지형 데이타 베이스와 연결하여 전계강도 예측을 수행한 값과 실측된 데이타와 비교한 결과, 최소 3dB에서 최고 9dB 정도로 오차가 나타났으므로 실용성이 있을 것으로 판단된다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제18권5호
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• pp.123-129
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• 2018

최근 요구되는 트래픽이 지속적으로 증가하면서 광대역의 주파수를 확보할 수 있는 밀리미터파 기반의 이동통신 기술이 주목을 받고 있다. 하지만 밀리미터파 대역의 채널은 NLoS (Non-Line-of-Sight) 환경에 취약하며 경로 감쇠가 매우 큰 문제점을 갖는다. 이를 위해 기지국에 수십 개 이상의 안테나를 장착하여 빔 형성을 통해 경로 감쇠를 보완하는 Massive MIMO (Multiple Input and Multiple Output) 시스템이 연구되고 있다. 기존 빔 형성 기법에는 아날로그 방식과 디지털 방식이 있지만 시스템의 복잡도와 비용적인 측면에서 Massive MIMO 시스템에 적용하기에 현실적인 어려움이 따른다. 따라서 본 논문에서는 밀리미터파 대역의 Massive MIMO 시스템에서 상기 두 방식을 융합한 하이브리드 빔 형성 기법을 연구한다. 또한 다수의 안테나를 장착한 다중 사용자를 서비스할 수 있도록 공간 다중화 기법을 고려한다. 주파수 효율 분석을 통해 빔 형성 및 공간 다중화에 의한 이득을 평가한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제39C권4호
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• pp.380-386
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• 2014

본 논문은 Ku대역 모노펄스 위성추적을 위한 동축구조 도파관 고차모드 커플러를 제안하였다. 제안된 고차모드 커플러는 이동체 탑재용 위성추적시스템에 적용 가능하도록 소형/경량화를 위하여 동축구조의 도파관을 이용하였다. 기본모드 신호 추출을 위해 내측 원형도파관을 이용하였고, 고차모드 신호 추출을 위해 외측 원형도파관에 내어진 4개의 슬롯과 스텝 구조의 직사각형 도파관을 이용하였다. 제안된 고차모드 커플러의 모의실험 결과는 반사손실 및 삽입손실이 약 250 MHz의 대역폭(12.75~13.00 GHz)을 만족하며, 모노펄스 추적에 적용 가능한 기본모드 패턴 및 고차모드 패턴이 만족스럽게 생성된 결과를 확인하였다. 제안된 Ku대역 동축구조 도파관 고차모드 커플러는 고속 정밀추적이 요구되는 모노펄스 위성추적시스템에 이용될 것으로 기대된다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제16권10호
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• pp.1043-1049
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• 2005

대용량 고속 광대역 전송에 적합한 OFDM(Orthogonal Frequency-Division Multiplexing) 통신 시스템에서 위상 잡음에 의해 발생하는 ICI(Inter-Sub-Carrier-Interference)는 부반송파 사이의 직교성을 깨뜨려 시스템 성능을 현저히 저하시킨다. 본 논문에서는 ICI 제거 기 법과 안테나, 시간, 주파수 다이버시티를 혼합한 새로운 STFBC(Space Time Frequency Block Coding) 방법을 이용하여 ICI를 효과적으로 제거한다. 먼저 위상잡음 선형 근사화 기법을 이용하여 제안한 STFBC OFDM 시스템에서 발생하는 CPE(Common Phase Error) 성분과 ICI 성분을 분석하고 PLL(Phase Locked Loop) 위상잡음에 의해 발생하는 시스템 성능 저하를 비교 분석하기 위하여 CIR(Carrier to Interference Ratio), PICR(Peak Interference to Carrier power Ratio) 그리고 BER(Bit Error Rate)을 토론한다. 분석 결과 제안한 STFBC 방법에서는 ICI를 뚜렷이 제거할 뿐만 아니라 기존의 STBC(Space Time Block Coding), SFBC(Space Frequency Block Coding) 등 다이버시티 코딩 기법에서 나타나는 SCI(Self Channel Interference)를 효과적으로 피면할 수 있다.