• 한국통신학회논문지
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• 제32권10C호
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• pp.1025-1031
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• 2007

본 논문에서는 송수신 안테나가 각각 4개인 MIMO-OFDM 시스템을 위한 효율적인 FFT 프로세서 구조를 제안한다. MIMO-OFDM 시스템의 기본은 다중 데이터 패스의 전송이므로 기존의 SISO-OFDM 시스템의 FFT 프로세서를 MIMO-OFDM 시스템에 그대로 적용하면 하드웨어 복잡도가 데이터 패스의 수에 선형적으로 증가하게 된다. 따라서 MIMO-OFDM 시스템에 맞도록 저면적의 다채널 FFT 프로세서가 요구된다. 제안된 FFT 프로세서는 다채널 MDC구조를 갖기 때문에 MIMO-OFDM 시스템의 다중 데이터 패스를 효과적으로 처리할 수 있으며, mixed radix 기법을 통한 효율적인 radix 분해를 이용하여 비단순 승산의 수를 감소시켰다. 제안된 구조를 갖는 FFT 프로세서는 HDL을 사용하여 설계된 후 0.18um CMOS 셀 라이브러리를 이용하여 설계되었다. 논리합성 결과, 4채널 radix-4 Multipath Delay Commutator (R4MDC) FFT 프로세서와 비교시 약 25%의 하드웨어가 감소함을 확인하였다. FFT 프로세서는 전체 MIMO-OFDM 시스템에서 약 30% 정도를 차지하는 커다란 블록이기 때문에, 제안된 FFT프로세서는 MIMO-OFDM 시스템의 하드웨어 복잡도를 감소시키는데 큰 공헌을 할 수 있다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제8권4호
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• pp.1368-1389
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• 2014

Three-dimensional multiple-input multiple-output (3D MIMO) and large-scale MIMO are two promising technologies for upcoming high data rate wireless communications, since the inter-user interference can be reduced by exploiting antenna vertical gain and degree of freedom, respectively. In this paper, we derive the achievable sum rate of 3D MIMO systems employing zero-forcing (ZF) receivers, accounting for log-normal shadowing fading, path-loss and antenna gain. In particular, we consider the prevalent log-normal model and propose a novel closed-form lower bound on the achievable sum rate exploiting elevation features. Using the lower bound as a starting point, we pursue the "large-system" analysis and derive a closed-form expression when the number of antennas grows large for fixed average transmit power and fixed total transmit power schemes. We further model a high-building with several floors. Due to the floor height, different floors correspond to different elevation angles. Therefore, the asymptotic achievable sum rate performances for each floor and the whole building considering the elevation features are analyzed and the effects of tilt angle and user distribution for both horizontal and vertical dimensions are discussed. Finally, the relationship between the achievable sum rate and the number of users is investigated and the optimal number of users to maximize the sum rate performance is determined.

• 한국전자파학회논문지
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• 제17권11호
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• pp.1058-1064
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• 2006

본 논문에서는 3차원 광선 추적법을 이용하여 실내 무선 MIMO 채널에서 공간적 특성들을 해석함으로써 채널 용량을 계산하고, 특정 실내 환경에서 최적화된 다중 안테나의 이격거리를 알아내는 방법을 제안한다. 우선, 가시 영역과 비가시 영역을 갖는 복도 환경에서 3차원 광선 추적법을 이용하여 전파 경로, 전송 손실 및 시간지연 확산 등의 채널 공간적 특성들을 계산하고, 시간 지연 확산 특성을 다이폴 안테나와 네트워크 분석기를 이용하여 측정한 후에 계산 값들과 비교하여 3차원 광선 추적법의 정확성을 검증한다. 그런 다음에 그 실내 환경에 다중 안테나를 갖는 송신기와 수신기를 위치시키고, 수신기 위치별로 송 수신 안테나들의 간격에 따른 전파 경로와 전송 손실을 3차원 광선 추적법을 이용하여 계산하며, 이들 계산 값을 이용하여 채널 용량을 계산한다. 이 계산을 100개의 수신 위치에서 4종류의 안테나 방향 조합을 갖는 조건들에서 안테나 간격에 따른 채널용량을 계산하고, 이들 값들을 평균하여 이 실내 환경에서의 최적의 안테나 이격 거리를 알아내었다.

• 한국정보기술학회논문지
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• 제17권10호
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• pp.49-55
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• 2019

본 논문은 다중 사용자 다중 입력 단일 출력 (MISO) 간섭 채널에서 복수의 도청자가 존재하는 경우에, 보안 채널 수율을 향상시키기 위한 간단한 프리코딩 벡터 설계 기법을 제안한다. 제안하는 기법에서는 보안 채널 수율을 최적화하는 문제에 대해 다루었으며, 수학식으로 주어지는 분석해를 구하는 것을 목표로 하였다. 이를 위해서 신호대 누수 잡음비 (SLNR) 기반으로 프리코딩 벡터를 설계하는 방법을 제시한다. 구체적으로는, 도청자가 정보 신호를 전혀 검출할 수 없도록 도청 채널 수율을 완전히 제거하면서, 송신단-수신단 링크 간의 채널 수율을 최대화시키도록 프리코딩 벡터를 설계한다. 성능 검증을 위하여 모의실험을 수행하였으며, 송신 안테나 개수, 송신단-수신단 링크 개수, 도청자 수 간에 특별한 조건식을 만족하지 않는 환경에서는, 제안하는 기법이 모든 신호대 잡음비 범위에서 기존 기법보다 더 우수한 보안 채널 수율을 나타낸다는 것을 제시한다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제24권12호
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• pp.1632-1638
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• 2020

본 논문은 다수의 단말이 다중 빔 위성을 통해 정보를 중심국으로 전송하는 위성 통신 시스템을 고려한다. 위성은 위상 배열 안테나를 탑재하여 서로 다른 대역폭을 가지는 다수의 스팟 빔을 형성한다. 빔 대역폭 할당의 공평성을 최대화하는 최적화 문제를 형성하고 해를 얻기 위한 두 가지 휴리스틱 알고리즘(반복적 빔 대역폭 할당, 자원 요청 비율 기반 빔 대역폭 할당)을 제안한다. 반복적 빔 대역폭 할당 알고리즘은 반복적으로 자원 요청량 대비 할당 대역폭의 비율을 균등화시키며, 자원 요청 비율 기반 빔 대역폭 할당 알고리즘은 요청량 대비 할당량 비율을 이용해 빔 대역폭을 계산한다. 모의실험을 통해서 반복적 빔 대역폭 할당 알고리즘이 최적의 해와 매우 가까운 공평성 성능을 가진다는 것을 확인하였다. 또한, 자원 요청 비율 기반 빔 대역폭 할당 알고리즘은 반복적 빔 대역폭 할당 알고리즘보다 계산 복잡도가 낮은 대신 더 낮은 공평성 성능을 가진다는 것을 확인하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제26권6호
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• pp.943-948
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• 2022

최근 드론 관련 기술의 급격한 발전으로 드론이 여러 분야에서 널리 이용되고 있으며, 이로 인해 다양한 문제점들이 발생하고 있다. 불법 드론이 방송하는 통신 신호를 이용해 목표물을 추적하는 기술이 이러한 문제점들을 해결하기 위한 안티드론 시스템의 요소 기술 중 하나로 연구되고 있다. 본 논문에서는 단일 드론으로 구성된 기존 추적 시스템의 기술적 한계점을 해결하기 위하여 다수의 소형 드론들로 구성된 군집 비행 기반의 불법 드론 추적 시스템을 연구한다. 그리고, 군집 내 소형 드론들의 이격거리를 채널 환경에 따라서 적응적으로 제어할 수 있는 기법을 제안한다. 다양한 환경에서의 시뮬레이션을 통하여 제안 방식의 성능을 목표물 추적 성공률과 이동 횟수 관점에서 분석하였다. 제안 방식은 기존 방식 대비 목표물 추적 성공률과 이동 횟수를 약 170%와 63%씩 개선할 수 있었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제25권11호
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• pp.1559-1565
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• 2021

본 논문에서는 다중 사용자 거대 다중 안테나 시스템에서 안테나 선택 기법을 제안한다. 제안된 안테나 선택 기법은 심화 강화학습 네트워크를 활용함으로써 피드백 오버헤드를 획기적으로 낮추면서 기존 방식과 거의 같은 성능을 얻을 수 있다. 각 사용자는 기지국의 거대 안테나들과 형성된 채널의 이득 값을 L번째 큰 채널 이득과 비교하여 대소관계에 따라서 단일 비트의 이진수로 변환하여 피드백함으로써 기존 피드백 방식보다 오버헤드를 낮출 수 있다. 제안 방식에서는 감소한 피드백 정보로 인한 성능 저하를 방지하기 위해서 심화 강화학습 네트워크를 활용하였다. 제안 방식의 성능을 분석하기 위하여 다양한 환경에서 시뮬레이션을 수행하였으며, 제안 방식이 최적 방식에 가까운 기존 방식과 유사한 평균 전송률을 얻을 수 있음을 확인하였다.

• Journal of electromagnetic engineering and science
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• 제6권2호
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• pp.83-91
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• 2006

In this paper, we develop space-time(ST) Rake receivers for Time Division Synchronous Code Division Multiple Access(TD-SCDMA) base stations(BS). The beamforming of BS transforms the uplink MIMO channel space into many sub-sectors' channels to be nearly orthogonal, thus, well established 1-D Rake technology can be used to TD-SCDMA base station to construct ST Rake, which simplified the system's implementation as well as enlarged users' capacity by the beamforming. The construction and capacity of MIMO sub-sectors by multi-beamforming have been presented. The proposed ST Rake algorithm include the multi-beamforming algorithm for MIMO sub-sectors and classical 1-D Rake algorithm. The calculating formulas for interference plus noise ratio(SINR) and bit error rate(BER) have been derived. Simulations verify that the proposed ST Rake receiver for BS is effective, and the BS systems can get higher system capacity and can be of better performance than presented TD-SCDMA systems.

• 한국전자파학회논문지
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• 제25권8호
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• pp.864-871
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• 2014

본 연구에서는 Rotman 렌즈의 위상 오차를 최소화하는 빔 곡선을 구하는 최적화 방법을 제안하고 있다. 이 방법은 빔 포트로부터 배열안테나의 중심점과 배열안테나를 따라 대칭 또는 비대칭으로 놓인 두 개의 점으로 구성된 동위상점들을 통과하여 대응되는 동위상면까지의 3개의 경로길이는 동일하다는 개념에 근거를 두고 있다. 이 방법을 따르면, 각각의 빔 방향에 대하여 위상 오차를 최소화하는 배열안테나 상의 동위상점 집합을 찾으면 최적의 빔 포트 위치를 직접 구할 수 있다. 시뮬레이션 결과는 제안된 방법이 저 위상 오차를 갖는 Rotman 렌즈의 빔 곡선을 구하는 가장 최적이며 효과적인 방법임을 보여준다.

• ETRI Journal
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• 제37권2호
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• pp.241-250
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• 2015

In this paper, we present novel high-speed transmission schemes for high-speed ultra-high frequency (UHF) radio-frequency identification communication. For high-speed communication, tags communicate with a reader using a high-speed Miller (HS-Miller) encoding and multiple antennas, and a reader communicates with tags using extended pulse-interval encoding (E-PIE). E-PIE can provide up to a two-fold faster data rate than conventional pulse-interval encoding. Using HS-Miller encoding and orthogonal multiplexing techniques, tags can achieve a two- to three-fold faster data rate than Miller encoding without degrading the demodulation performance at a reader. To verify the proposed transmission scheme, the MATLAB/Simulink model for high-speed backscatter based on an HS-Miller modulated subcarrier has been designed and simulated. The simulation results show that the proposed transmission scheme can achieve more than a 3 dB higher BER performance in comparison to a Miller modulated subcarrier.