• 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.

• 전자공학회논문지
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• 제50권8호
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• pp.45-52
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• 2013

다중 포인트 협력 통신 기술(CoMP; Coordinated Multi-Point)은 3GPP(3rd Generation Partnership Project)의 LTE-A(Long Term Evolution-Advanced) 시스템 기술 중 하나로 고려된다. 본 논문에서는 CoMP 기술의 세부 기법 중 하나인 CB(Coordinated Beamforming) 기법에 대하여 설계하고, 이를 바탕으로 성능 분석이 이루어졌다. LTE-A 시스템의 이종 네트워크(HetNet; Heterogeneous Network) 환경에서 몬테카를로 모의실험이 이루어졌으며, CDF(Cumulative Distribution Function) 그래프를 통하여 그 성능을 확인한다. 모의실험 결과를 통해 CoMP 기술을 사용하였을 때 성능 이득을 얻을 수 있으며, CoMP 기술에 다양한 스케줄링 및 프리코딩 기법을 적용하였을 때 더 좋은 성능을 가져오는 것을 확인할 수 있다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제9권3호
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• pp.956-970
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• 2015

In this paper, we study the design of network coding for the generalized transmit scheme in multiple input multiple output Y channel, where K users wish to exchange specified and shared information with each other within two slots. Signal space alignment at each user and the relay is carefully constructed to ensure that the signals from the same user pair are grouped together. The cross-pair interference can be canceled during both multiple accessing channel phase and broadcasting channel phase. The proposed signal processing scheme achieves the degrees of freedom of ${\eta}(K)=K^2$ with fewer user antennas.

• IEIE Transactions on Smart Processing and Computing
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• 제3권2호
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• pp.83-87
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• 2014

This paper introduces a refined opportunistic interference alignment (OIA) technique that uses minimum mean square error (MMSE) detection at the receivers in multiple-input multiple-output multi-cell uplink networks. In the OIA scheme under consideration, each user performs the optimal transmit beamforming and power control to minimize the level of interference generated to the other-cell base stations, as in the conventional energy-efficient OIA. The result showed that owing to the enhanced receiver structure, the OIA scheme shows much higher sum-rates than those of the conventional OIA with zero-forcing detection for all signal-to-noise ratio regions.

• 말소리와 음성과학
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• 제3권3호
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• pp.91-98
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• 2011

In this paper, a multi-channel speech enhancement method using the linearly constrained minimum variance (LCMV) algorithm and a variable learning rate control is proposed. To control the learning rate for adaptive filters of the LCMV algorithm, the direction of arrival (DOA) is measured for each short-time input signal and the likelihood function of the target speech presence is estimated to control the filter learning rate. Using the likelihood measure, the learning rate is increased during the pure noise interval and decreased during the target speech interval. To optimize the parameter of the mapping function between the likelihood value and the corresponding learning rate, an exhaustive search is performed using the Bark's scale distortion (BSD) as the performance index. Experimental results show that the proposed algorithm outperforms the conventional LCMV with fixed learning rate in the BSD by around 1.5 dB.

• 말소리와 음성과학
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• 제1권3호
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• pp.95-102
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• 2009

In this paper, an efficient target speech detection algorithm is proposed for the performance improvement of multi-input speech enhancement. Using the normalized cross correlation value between two selected channels, the proposed algorithm estimates the probabilistic distribution function of the value from the pure noise interval. Then, log-likelihoods are calculated with the function and the normalized cross correlation value to detect the target speech interval precisely. The detection results are applied to the generalized sidelobe canceller-based algorithm. Experimental results show that the proposed algorithm significantly improves the speech recognition performance and the signal-to-noise ratios.

• 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.

• Journal of Communications and Networks
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• 제17권3호
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• pp.267-274
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• 2015

Due to the difficulty of coordination in the cellular uplink, it is a practical challenge how to achieve the optimal throughput scaling with distributed scheduling. In this paper, we propose a distributed and opportunistic user scheduling (DOUS) that achieves the optimal throughput scaling in a single-input multiple-output interfering multiple-access channel, i.e., a multi-cell uplink network, with M antennas at each base station (BS) and N users in a cell. In a distributed fashion, each BS adopts M random receive beamforming vectors and then selects M users such that both sufficiently large desired signal power and sufficiently small generating interference are guaranteed. As a main result, it is proved that full multiuser diversity gain can be achieved in each cell when a sufficiently large number of users exist. Numerical evaluation confirms that in a practical setting of the multi-cell network, the proposed DOUS outperforms the existing distributed user scheduling algorithms in terms of sum-rate.

• 한국통신학회논문지
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• 제33권3A호
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• pp.286-295
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• 2008

본 논문에서는 패킷 기반 무선 전송 시스템에서 다중 사용자 이득과 다중화 이득을 동시에 얻을 수 있는 직교 다중빔 전송 기법을 제안한다. 기존의 직교 다중빔 전송 기법에서는 채널 환경에 상관없이 항상 송신 안테나 개수만큼의 빔을 생성하였다. 하지만 이 경우 사용자 수가 적은 환경에서 다른 사용자로부터의 간섭 신호 영향으로 인해 시스템 성능이 저하되는 문제점이 발생한다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 채널 상황에 따라 동적으로 빔의 개수를 조절하는 전송 기법에 대해 제안한다. 제안 기법은 채널의 상황에 따라 빔의 개수를 유동적으로 조절함으로써 사용자 수가 적은 환경에서도 높은 성능을 보장할 수 있다. 시뮬레이션 결과를 통해 기존 다중 직교 빔에 비해 성능 향상이 있음을 확인하였다.

• 대한전자공학회논문지SP
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• 제42권4호
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• pp.111-118
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• 2005

본 논문에서는 진폭 변조 기법을 이용하여 빔포머의 저주파 대역 특성을 개선함으로써 전체적인 잡음 제거 성능을 향상하고자 한다. 일차원 등간격 선형 마이크로폰 어레이를 사용하여 잡음 제거를 할 때, 협대역의 잡음 신호에 대해서는 delay-and-sum 빔포밍으로도 적절한 빔폭을 갖는 빔패턴이 형성되므로 효과적으로 잡음을 제거할 수 있다. 그러나 광대역 잡음 신호에서는 aliasing을 피하기 위해 고주파 신호에 맞게 마이크로폰들을 등간격으로 조정하면 저주파로 갈수록 빔폭이 털어져서 저주파 대역의 잡음은 잘 제거되지 않는다. 광대역 신호에 대해 일정한 빔폭을 갖게 하는 방법들로서 서브 어레이들을 이용한 빔포밍[1][2][3][4] 이나 멀티 빔포밍[5] 등이 제안되어 왔다. 하지만, 이러한 방법들은 주파수에 따라 마이크로폰 간격을다르게 해야 한다는 원리를 기반으로 하는 것이므로 저주파 대역에서도 고주파 대역에서와 같은 좁은 빔폭을 얻기 위해서는 어레이의 크기가 커져야 하는 단점이 있다. 제안하는 알고리즘은 통신에서 주로 사용하는 진폭 변조 기법을 빔포밍에 이용한 것으로서 저주파 대역 신호를 고주파 대역으로 옮김으로써 작은 크기의 마이크로폰 어레이에서도 저주파 대역 잡음을 줄일 수 있는 장점이 있다. 등간격 선형 마이크로폰 어레이에 제안된 방법을 적용한 실험 결과에서 기존의 방법들에 비해 잡음의 저주파 성분이 잘 제거됨을 알 수 있다.