• 전자공학회논문지
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• 제52권3호
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• pp.19-24
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• 2015

본 논문에서는 massive multiple-input multiple-output (MIMO) 기반의 wireless powered communication network (WPCN)에서 에너지 효율을 향상시키기 위한 기지국 안테나 수 최적화 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 massive MIMO 시스템의 채널 hardening 특성을 이용하여 채널 이득을 안테나 수에 대한 식으로 근사한다. 그리고 근사화 된 최적화 문제에 편미분을 적용한 후 Lambert-W 함수를 이용하여 최적해를 closed form으로 찾는다. 모의실험을 통해 제안하는 기법의 근사 과정과 최적화 문제를 해결하는 방법이 적절함을 보이고, closed form 해가 exhaustive search 방법으로 찾은 해와 오차가 크지 않음을 확인한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제38A권8호
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• pp.712-723
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• 2013

근래 전 세계적으로 스마트 폰의 수요가 급증하면서 기존의 3G 표준에 비해 높은 데이터 전송률을 제공하는 long term evolution (LTE) 서비스가 활발히 보급되고 있다. 특히, 이동통신 강국인 우리나라는 LTE의 최신 릴리즈인 LTE-Advanced (LTE-A) 서비스를 최근 시작하였다. 높은 데이터 전송률을 얻기 위한 LTE와 LTE-A 시스템의 핵심기술로 다중입출력 안테나 (multiple-input-multiple-output; MIMO)기술을 들 수 있다. MIMO 기술은 주파수와 전력의 증가 없이 안테나 수에 비례하는 채널용량을 얻을 수 있는 장점으로 큰 주목을 받아왔으며 다양한 측면에서 진화 발전이 이루어지고 있다. 본 논문에서는 단일사용자 MIMO에서 다중사용자 MIMO, 그리고 최근 주목받고 있는 대용량 MIMO까지 MIMO기술의 이론적 배경 및 시스템을 구현하기 위해 필요한 고려사항들을 살펴본다.

• 한국통신학회논문지
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• 제30권5C호
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• pp.338-343
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• 2005

다중 송수신 안테나(Multiple Input Multiple Output : MIMO) 시스템은 높은 데이터율 뿐만 아니라 효율적인 주파수 자원의 활용을 필요로 하는 차세대 이동 통신 시스템에 가장 적합한 시스템 중 하나로 주목받고 있다. 그에 따라 MIMO 전송 데이터율을 높이기 위해 2개의 송신 안테나를 기본으로 하는 STTC 부호화 그룹을 다수 형성하여 전송하고 수신단에서 다른 그룹의 간섭을 제거하는 BLAST-STTC 기법이 제안되었다. 본 논문에서는 모든 그룹이 최대 다이버시티 이득을 얻는 동시에 간섭 제거 기법의 성능을 향상시킬 수 있는 역순서화된 반복 복호화 기법을 제안한다. 그리고 모의실험을 통해 제안된 기법과 기존 기법의 프레임 오류확률(Frame Error Rate : FER) 성능을 비교한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제40권7호
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• pp.1239-1247
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• 2015

Frequency-division duplex (FDD) massive multiple-input multiple-output (MIMO) 시스템에서 하향 링크 채널 추정의 계산 복잡도는 기지국의 안테나 개수와 비례한다. 그러므로 이러한 시스템에서의 효율적인 채널 추정 방식이 연구 될 필요가 있다. 본 논문에서는 채널이 시간적, 공간적 상관관계를 가지는 모델에서 Kalman 필터와 least mean square (LMS) 등과 같은 적응 신호처리 기법을 이용한 채널 추정 방식을 제안한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제33권11C호
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• pp.932-939
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• 2008

공간 다중화 방식의 MIMO(Multiple-Input Multiple-Output) 시스템에서 MLD(Maximum-Likelihood Detector)는 최적의 성능을 보이지만, 그 복잡성이 상당히 큰 단점이 있다. 이를 보완하기 위해 여러 가지 기법들이 제안되었으며, Lattice-reduction(LR) 검출기 또한 MIMO 시스템의 성능을 개선하기 위해 제안되었다. 본 논문에서는 확장된 잡음분산 행렬을 이용해 rounding operation 과정에서 발생하는 양자화 오류를 이용해 송신 신호 벡터에 근접한 candidate symbol set을 찾고, 여기서 Semidefinite Relaxation을 이용해 최대 우도 symbol을 검출한다. 그러나 그 복잡도는 MLD의 복잡도 보다 현저히 작고, LR 검출기의 복잡도에 근접한다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제24권9호
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• pp.922-927
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• 2013

본 논문에서는 다중 안테나 시스템(Multiple Input Multiple Output: MIMO)를 사용하는 상향 링크 다중 사용자 환경에서 공간 변조(Spatial Modulation: SM) 기법을 사용하고, 변조된 신호를 수신 신호와 모든 송신 신호 후보를 비교하는 최대 우도(Maximum Likelihood: ML) 기법으로 복조하는 방법을 사용하여 시스템의 성능을 평가한다. 같은 데이터 율(date rate)로 전송하였을 때 공간 변조 기법이 기존에 제안된 다중 사용자 환경에서의 공간편이 방식(Space Shift Keying: SSK)보다 비트오류율(Bit Error Rate: BER) 성능이 좋아졌다.

• ETRI Journal
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• 제33권2호
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• pp.184-193
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• 2011

Tailored for wireless local area networks, the present paper proposes a cross-layer resource allocation scheme for multiple-input multiple-output orthogonal frequency-division multiplexing systems. Our cross-layer resource allocation scheme consists of three stages. Firstly, the condition of sharing the subchannel by more than one user is studied. Secondly, the subchannel allocation policy which depends on the data packets' lengths and the admissible combination of users per subchannel is proposed. Finally, the bits and corresponding power are allocated to users based on a greedy algorithm and the data packets' lengths. The analysis and simulation results demonstrate that our proposed scheme not only achieves significant improvement in system throughput and average packet delay compared with conventional schemes but also has low computational complexity.

• Journal of Semiconductor Engineering
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• 제2권3호
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• pp.136-141
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• 2021

This paper analyzes the tree expansion for multiple-input multiple-output (MIMO) detection in the viewpoint of hardware implementation. The tree expansion is to calculate path metrics of child nodes performed in every visit to a node while traversing the detection tree. Accordingly, the tree-expansion unit (TEU), which is responsible for such a task, has been an essential component in a MIMO detector. Despite the paramount importance, the analyses on the TEUs in the literature are not thorough enough. Accordingly, we further investigate the hardware complexity of the TEUs to suggest a guideline for selection. In this paper, we focus on a pair of major ways to implement the TEU: 1) a full parallel realization; 2) a transformation of the formulae followed by common subexpression elimination (CSE). For a logical comparison, the numbers of multipliers and adders are first enumerated. To evaluate them in a more practical manner, the TEUs are implemented in a 65-nm CMOS process, and their propagation delays, gate counts, and power consumptions were measured explicitly. Considering the target specification of a MIMO system and the implementation results comprehensively, one can choose which architecture to adopt in realizing a detector.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제17권3호
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• pp.794-815
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• 2023

The rapid development of mobile communication not only has made the industry gradually diversified, but also has enhanced the service quality requirements of users. In this regard, it is imperative to consider jointly network slicing and mobile edge computing. The former mainly ensures the requirements of varied vertical services preferably, and the latter solves the conflict between the user's own energy and harsh latency. At present, the integration of the two faces many challenges and need to carry out at different levels. The main target of the paper is to minimize the energy consumption of the system, and introduce a multi-slice joint task offloading and resource allocation scheme for massive multiple input multiple output enabled heterogeneous networks. The problem is formulated by collaborative optimizing offloading ratios, user association, transmission power and resource slicing, while being limited by the dissimilar latency and rate of multi-slice. To solve it, assign the optimal problem to two sub-problems of offloading decision and resource allocation, then solve them separately by exploiting the alternative optimization technique and Karush-Kuhn-Tucker conditions. Finally, a novel slices task offloading and resource allocation algorithm is proposed to get the offloading and resource allocation strategies. Numerous simulation results manifest that the proposed scheme has certain feasibility and effectiveness, and its performance is better than the other baseline scheme.

• ETRI Journal
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• 제45권6호
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• pp.952-962
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• 2023

In this study, a space-time transmission scheme is proposed to tackle the limitations of channel estimation with orthogonal pilot information in colocated multiple-input multiple-output systems with several transmitting and receiving antennas. Channel information is obtained using orthogonal pilots. Channel estimation introduces pilot heads required to estimate a channel. This leads to bandwidth insufficiency. As a result, trade-offs exist between the number of pilots required to estimate a channel versus spectral efficiency. The detection of data symbols is performed using the maximum likelihood decoding method as it provides a consistent approach to parameter estimation problems. The moment-generating function of the instantaneous signal-to-noise ratio is used to drive an approximate expression of the symbol error rate for the proposed scheme. Furthermore, the order of diversity is less by one than the number of receiver antennas used in the proposed scheme. The effect of the length of a pilot sequence on the proposed scheme's performance is also investigated.