• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2007년도 춘계종합학술대회
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• pp.717-720
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• 2007

본 연구에서는 지향성 안테나 빔의 최적방향을 찾고 유지하는 방법을 제안한다. 제안한 방식은 데이터에 안테나의 정보를 같이 실어 보내고 그 정보를 이용하여 변형된 유전자 알고리즘(MGA)으로 최적의 방향을 찾고 유지 한다. 제안한 방식은 각 스테이션에서 전송하는 데이터에 안테나의 정보를 같이 전송하며 안테나의 RSSI(Received Signal Strength Indication)를 구하고 그 RSSI 값의 곱을 적합도 함수로 이용하여 그 값이 최대가 되는 방향을 찾는 방식이다. 통신 방식은 시분할 이중화(TDD: Time Division Duplex)방식으로 안테나의 제어 정보를 보낸다. 또한 염색체 구성에 있어서 16bit split 방식을 제안하여 탐색에 적용한다. 제안한 방식의 유용성을 확인하기 위하여 1:1, 1:2, 1:5 지향성 안테나의 세 가지 경우에 대한 최적 방향 탐색의 시뮬레이션과 1:1 지향성 안테나의 최적 방향 탐색에 대한 실험을 통하여 성능을 비교 검토하였다. 염색체의 비트 수는 각각 8비트, 16비트, 그리고 16비트 스플릿으로 16비트 스플릿의 경우 8비트만을 사용하여 16비트와 비슷한 성능을 가졌다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제13권11호
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• pp.2447-2458
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• 2009

Ad hoc 네트워크는 데이터 발신과 라우터 역할을 동시에 수행할 수 있는 노드들로 구성되며 특정한 네트워크 기반 구조의 지원 없이도 동작할 수 있는 장점을 지니고 있다. Ad hoc 네트워크에서는 무선 네트워크 상의 전체 전송영역에서 높은 처리율과 낮은 지연시간을 반드시 제공할 수 있어야 한다. 최근 들어 빔 생성(beam-forming) 방식이나 멀티플렉싱 방식의 다중안테나 (MIMO)를 이용하여 높은 처리율과 낮은 지연시간을 제공하기 위한 새로운 연구가 수행된 바 있으며, 이러한 연구 결과에 의해 송 수신자들이 서로간에 심각한 간섭을 일으키지 않는다면 다수의 송 수신자가 안테나의 지향성 빔을 이용하여 통신을 위한 공간 재사용 가능성을 높일 수 있음을 검증한바 있다. 그러나 Ad hoc 네트워크에서 노드 밀도가 증가하면 지향성 안테나의 성능은 무지향성 안테나의 성능과 유사하게 된다. 본 연구에서는 QualNet을 이용한 시뮬레이션을 통해 Ad hoc 네트워크 내의 노드 수가 크게 증가하면 지향성 안테나의 평균 처리량과 패킷 에러율이 무지향성 안테나의 성능에 점진적으로 근접한다는 사실을 증명하였으며, 무선네트워크에서 지향성 안테나 성능 개선을 위해 비중 있게 다루어야 할 중요 이슈들에 대해 자세히 기술하였다.

• 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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• 제34권3B호
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• pp.247-254
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• 2009

본 논문은 다중안테나를 구비한 전송단과 수신단의 활성화된 안테나 개수를 조절하여 통신 시스템의 소비전력을 최소화함으로써 동작시간을 최대화하는 전력절감 MAC 기법에 관한 것이다. 제안기법은 전력절감을 목적으로 다중안테나 시스템의 전송 방식인 멀티플렉싱 기법과 다이버시티 기법을 채널 상황에 따라 선택한다. 이러한 다중안테나 전력절감을 위한 MAC 기법은 무선단말에서 소모하는 전력을 고려한다. 이때 전송전력 뿐 아니라 활성화된 안테나 개수와 비례하는 회로 소모 에너지를 고려하기 때문에 성능분석 결과, 기존의 용량증대 접근 방법과는 다른 다중안테나 방안을 선택한다. 따라서 제안하는 다중안테나 전력절감 방식은 무선단말의 소비에너지 면에서 성능 향상을 보인다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제20권11호
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• pp.1217-1224
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• 2009

본 논문에서는 선형 위상 배열 안테나 패턴 합성 문제에서, 주 빔 패턴 양쪽에 임의로 설정한 비대칭 sidelobe 레벨(SLL)들을 만족시키는 안테나 소자 가중치들을 계산하는 방법을 새로이 제안한다. 소자 가중치들을 배열인자로부터 직접 최적화하는 기존의 방법들과는 달리, 이 방법은 배열 인자를 표현하는 Schelkunoff 다항식에 내재된 복소근의 최적 섭동에 기본을 둔다. 제안한 방법으로부터 여러 개의 jammer들의 방향으로 다중 nulling도 가능하며, 이는 각 jamming 방향에 대응하는 복소근들만의 독립적인 섭동에 의해 이루어진다. 따라서 해 공간차원의 적절한 감소에 의해 수치적 절차가 간소화될 수 있다. 또한 배열 소자들의 복소 가중치들은 최적 섭동된 복소근들을 Schelkunoff 다항식에 대입함으로써 쉽게 계산된다. 몇 가지 예를 들어 검토하고, 도출된 가중치들을 배열 인자 방정식에 대입함으로써 타당성을 수치적으로 검증한다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제10권5호
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• pp.910-920
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• 2006

본 논문에서는 평탄 페이딩과 근거리/원거리 현상이 존재할 때 안테나 어레이를 사용하는 DS-CDMA 신호의 코드 타이밍을 추정하는 문제를 다루고자 한다. 페이딩 과정의 시변 페이딩 특성을 보다 잘 활용할 수 있도록 DS-CDMA 시스템에 대한 희망하는 사용자의 코드 타이밍을 추정하는 최대가능성 알고리즘을 유도한다. 코드 타이밍 추정기의 개발에 있어서 주어진 관찰 비트들을 포함하는 윈도우를 각각의 부-윈도우가 충분히 큰 길이를 갖도록 나눈다. 제안된 방법은 채널 페이딩의 일관성 시간과 연관된 똑같은 크기를 가지는 부-윈도우들을 이용한다. 또한 페이딩 속도를 추정하지 않고 충분히 긴 관찰 비트들을 두 개의 연속적 인 부-윈도우로 나누는 방법을 대안으로 제시한다. 알고리즘의 유도과정은 공간적으로 상관성이 있는 다중안테나를 바탕으로 한다. 공간적인 페이딩 상관성이 제안된 알고리즘의 동기 획득 및 평균 동기 획득 성능에 미치는 영향을 분석한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권10호
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• pp.6839-6845
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• 2015

본 논문에서는 다수의 안테나가 필요한 다양한 기능의 광대역 무선 통신 시스템을 한 개의 안테나로 구현하기 위한 슬리브 모노폴 안테나의 광대역 특성 최적화 설계 방법을 제시하였다. 이를 위하여 슬리브 모노폴 안테나의 슬리브 부분이 개방형 스터브로 동작한다는 이론적 해석을 바탕으로 내부 모노폴과 슬리브 부분으로 구성되는 슬리브를 동축 선로로 동작하도록 하고 동축 선로의 특성 임피던스를 조절하여 슬리브의 임피던스 변환회로의 기능을 증대하였다. 슬리브 모노폴 안테나의 넓은 대역폭 확보를 위하여 두꺼운 모노폴을 사용하였고 슬리브의 임피던스 정합 회로로의 특성을 향상하기 위하여 동축 선로 역할을 하는 슬리브의 반경과 슬리브 내부를 구성하는 유전체의 유전율을 조절하여 슬리브 모노폴 안테나의 임피던스 대역폭을 최적화하였다. 두꺼운 모노폴을 사용하고 슬리브를 최적화하여 설계한 슬리브 모노폴 안테나는 반사 계수 10 dB 기준으로 0.80 GHz ~ 2.43 GHz 대역폭을 만족하는 3:1이 넘는 광대역 특성을 보였다. 제안한 슬리브 모노폴 안테나는 상용 이동 통신 주파수 대역에서 다기능 시스템에서 요구되는 다수의 안테나를 한 개의 안테나로 대체 가능할 것으로 기대한다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제46권2호
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• pp.53-59
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• 2009

다중사용자 다중 송수신 안테나 시스템의 전송 효율을 높이기 위해 기지국은 여러 사용자에게 동시에 데이터를 전송해야 하고, 이러한 경우 사용자간 간섭이 발생하게 된다. 본 논문에서는 포스트-프로세싱 리키지를 각 사용자의 수신 결합 후 어떤 사용자의 신호에 의해 다른 사용자들에게 나타나는 간섭 전력의 합으로 정의한다. 또한 이것을 이용하여 새로운 성능계수인 신호 대 포스트-프로세싱 리키지 및 잡음비를 정의한다. 사용자간 간섭에 대처하기 위해 기존 기법들은 사용자간 간섭을 완전히 제거하는데 집중하는 반면, 본 논문에서는 각 사용자가 최소 평균 제곱 오차 결합 방법을 사용한다고 가정하고 신호 대 포스트-프로세싱 리키지 및 잡음비 최대화하는 방법을 제안한다. 제안된 기법은 안테나 수에 대한 조건을 필요로 하지 않는다는 장점이 있다. 모의 실험을 통하여 제안된 기법은 사용자간 간섭을 완벽히 제거하는 기법보다 채널 추정 오차가 있을 때 우수함을 보인다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제44권7호통권361호
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• pp.59-69
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• 2007

본 논문에서는 미래형 이동통신 시스템에서 셀 경계와 같이 반송파대간섭전력비 (Carrier-to-Interference Ratio; CIR)가 낮은 열악한 채널 환경에서 하향링크 실시간 트래픽의 전송 성능 개선을 위한 안테나 선택을 이용한 Grassmannian Beamforming 기반의 MIMO-OFDMA (Multi Input Multi Output-Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 시스템을 본 저자들은 제안하고자 한다. 제안된 시스템에서는 Beamforming 적용으로 인한 상향링크로의 과도한 궤환 정보량이 시스템 주파수 효율 성능을 떨어뜨리는 문제점을 보완하기 위해 Codebook 기반의 Grassmannian Beamforming을 적용하고, 이와 더불어 기지국의 모든 송신 안테나를 사용하지 않고 특정 안테나만을 사용하여 Codebook Size를 줄이면서도 주파수 효율 성능을 향상시킬 수 있는 안테나 선택 기법을 제안한다. 제안된 시스템에서는 Beamforming을 수행하기 위해 최대 MRT(Maximum Ratio Transmission) 이득을 가지는 최적의 송신 안테나 조합이 선택된다. 모의실험 결과, 제안된 시스템은 기지국의 모든 안테나를 사용하여 Beamforming을 수행한 경우보다 향상된 주파수 효율 성능을 보이며, 상향링크의 궤환 정보량을 감안하더라도 Pseudo-Orthogonal Space Time Block Code를 사용하는 전형적인 개방루프형 MIMO-OFDMA 시스템에 비해 낮은 CIR 영역에서 월등히 개선된 주파수 효율 성능을 보임을 확인하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제25권2호
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• pp.137-148
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• 2014

본 논문에서는 인체 부착형 Ultra-Wideband(UWB) Multiple-Input Multiple-Output(MIMO) 안테나를 제안하고, 인체의 영향을 고려한 안테나 성능과 인체에 미칠 수 있는 영향에 대한 분석을 하였다. 제안된 안테나는 사각 모노폴 형태의 두 안테나와 격리도 특성을 개선하기 위하여 안테나 사이에 위치한 plunger형 isolator로 구성되어 있다. 안테나의 근거리장에 인체가 존재할 때, 인체가 안테나에 미치는 영향을 분석하기 위하여 시뮬레이션과 측정을 수행하였다. 측정 결과, Specific Absorption Rate(SAR) 값은 공급전력 0.5 mW에서 안테나 1, 2 각각 0.132, 0.08 W/Kg으로 1 g 평균 전자파 흡수율을 1.6 W/kg으로 제한한 FCC 지침을 초과하지 않음을 알 수 있다.