• Journal of Communications and Networks
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• 제13권3호
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• pp.250-256
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• 2011

A two-way relaying (TWR) system is analyzed, where two source terminals with unequal numbers of antennas exchange data via an amplify-and-forward relay terminal with a single antenna. In the system considered herein, the link quality between the sources and relay can generally be asymmetric due to the nonidentical antenna configuration, power allocation, and relay location. In such a general setup, accurate bounds on the average sum rate (ASR) are derived when beamforming or orthogonal space time block coding is employed at the sources. We show that the proposed bounds are almost indistinguishable from the exact ASR under various system configurations. It is also observed that the ASR performance of the TWR system with unequal numbers of source antennas is more sensitive to the relay location than to the power allocation.

• Journal of Communications and Networks
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• 제13권5호
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• pp.472-480
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• 2011

In this paper, we investigate two new candidate transmission schemes, non-orthogonal frequency reuse (NOFR) and beam-hopping (BH). They operate in different domains (frequency and time/space, respectively), and we want to know which domain shows overall best performance. We propose a novel formulation of the signal-to-interference plus noise ratio (SINR) which allows us to prove the frequency/time duality of these schemes. Further, we propose two novel capacity optimization approaches assuming per-beam SINR constraints in order to use the satellite resources (e.g., power and bandwidth) more efficiently. Moreover, we develop a general methodology to include technological constraints due to realistic implementations, and obtain the main factors that prevent the two technologies dual of each other in practice, and formulate the technological gap between them. The Shannon capacity (upper bound) and current state-of-the-art coding and modulations are analyzed in order to quantify the gap and to evaluate the performance of the two candidate schemes. Simulation results show significant improvements in terms of power gain, spectral efficiency and traffic matching ratio when comparing with conventional systems, which are designed based on uniform bandwidth and power allocation. The results also show that BH system turns out to show a less complex design and performs better than NOFR system specially for non-real time services.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제27권5호
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• pp.25-36
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• 2022

본 논문은 단일 반송파 변조를 위한 공간 주파수 블록 코드에서의 랜덤 부호 반전 기술을 제안한다. 종래의 시공간 그리고 공간 주파수 블록 코드는 전파 환경이 공개되어 있으므로 심각한 전파 탈취 문제를 극복해야 한다. 이러한 전파 공개 문제를 피하기 위해, 시공간 블록 코드를 위한 랜덤 코드 데이터 보호 방법이 제안되어 있지만, 이 알고리즘은 직교 주파수 분할 다중화 블록별로 채널 결합을 바꿀 수 있는데, 이와 같은 종류의 느린 스위칭은 근처의 수신기들이 전송된 데이터를 검출할 확률을 증가시킨다. 이 논문은 데이터 심볼 기반의 빠른 스위칭 알고리즘 즉, 단일 반송파 변조를 위한 공간 주파수 블록 코드에서의 랜덤 부호 반전 기술을 제안한다. 모의실험 결과는 제안하는 알고리즘이 랜덤 부호 반전 타이밍 시퀀스를 모르는 수신기의 성능과 비교하여 우수한 성능을 보유하고 있다는 것을 나타내었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제8권2호
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• pp.265-275
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• 2004

본 논문에서는 무선 광대역 통신망을 위한 OFDM-CDMA 광대역시스템을 설계하였다. 다중채널에서 프리앰블 설계기법을 활용함으로서, OFDM 기반의 다중안테나 전송시스템에서 시간영역의 윈도우기법의 활용에 의한 채널추정이 가능하다. 시간영역에서 직교하는 다중 안테나를 위한 각각의 프리앰블을 설계함으로서 ETSI HIPERLAN/2과 IEEE-802.11a표준에 적용가능한 채널 추정기법을 제안한다. 또한, OFDM-CDMA 기반의 광대역망에서 성능개선을 위한 다이버시티 효과를 분석하였으며, 두개의 레일레이 페이딩 채널에서 얻을 수 있는 최대의 다이버시티 이득을 계산하였다. 본 논문의 시뮬레이션 결과로 완전한 속도와 완전한 다이버시티를 가진 시공간-주파수 다이버시티기법을 적용한 OFDM-CDMA시스템에서 D=4, D=8 다이버시티의 최대 사용자수 및 절반의 사용자인 경우의 대한 다중 사용자 용량에 대한 성능을 분석하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제35권8A호
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• pp.768-776
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• 2010

본 논문에서는 다중 안테나를 사용하는 인지무선 시스템과 허가된 사용자(주사용자)가 공존하는 환경을 고려한다. 여기에서 부사용자 송신기는 직교 시공간 부호(OSTBC)를 사용하고 수신기는 Maximum Likelihood(ML) 검출 방식을 사용한다. Flat 페이딩 채널에서 ML 검출기를 사용할 경우, 최적의 precoder는 고유 빔포밍 방법이다. 본 논문에서는 벡터의 유사성에 기반한 가중치를 적용하여 간섭을 최소화하는 선형 precoding 알고리즘을 제안한다. 시뮬레이션 결과를 통해 제안된 알고리즘이 기존의 ZF(Zero-forcing) 빔포밍보다 최소 2~8dB 우수한 간섭억압 능력을 보여 우수한 SER 성능과 최대 8bps/Hz의 Capacity 증가를 보이는 것으로 나타났다.

• 전자공학회논문지
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• 제50권8호
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• pp.53-60
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• 2013

이 논문에서는 Pre-FFT 빔 형성기를 가진 MIMO(Multi-Input Multi-Out)-OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)시스템 구조에 적합한 적응 빔 형성기법과 결합된 전력제어 기법을 제안한다. 제안된 전력제어 기법과 적응 빔 형성기법이 결합되어 송신전력을 제어하는 과정과 빔형성기 계수를 갱신하는 과정이 시간적으로 함께 iterative하게 이루어져서 수렴하게 되면 원하는 방향으로 빔이 형성되고 각 부반송파별로 원하는 SNIR 값에 수렴하게 되어 다중 사용자 환경에서 성능개선 효과를 얻을 수 있다. Pre-FFT 빔 형성기를 가진 MIMO-OFDM 시스템에 전력 제어기법을 결합할 경우 시스템의 성능 개선 효과를 모의 실험을 통하여 확인한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제34권7A호
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• pp.530-539
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• 2009

Wireless Relaying is a promising solutions to overcome the channel impairments and provides high data rate coverage that appear for beyond 3G mobile communications. In this paper we present end to end BER performance of dual hop wireless communication systems equipped with multiple Decode and Forward relays over Rayleigh fading channel with the best relay selection. We compare the BER performance of the best relay with the BER performance of single relay. We select the best relay based on the end to end channel conditions. We further calculate the outage probability of the best relay. It is shown that the outage probability of the best relay is equivalent to the outage probability when all relays take part in the transmission. We apply Orthogonal Space Time Block coding(OSTBC) at the source terminal. Numerical and simulation results are presented to verify our analysis.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제5권9호
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• pp.1573-1595
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• 2011

In this paper, the outage performance of multiuser multiple-input single-output (MISO) systems exploiting joint spatial and multiuser diversities is investigated for Rayleigh fading channels with outdated feedback. First, we derive closed-form exact outage probabilities for the joint diversity schemes that combine user scheduling with different spatial diversity techniques, including: 1) transmit maximum-ratio combining (TMRC); 2) transmit antenna selection (TAS); and 3) orthogonal space-time block coding (OSTBC). Then the asymptotic outage probabilities are analyzed to gain more insights into the effect of feedback delay. It is observed that with outdated feedback, the asymptotic diversity order of the multiuser OSTBC (M-OSTBC) scheme is equal to the number of transmit antennas at the base station, while that of the multiuser TMRC (M-TMRC) and the multiuser TAS (M-TAS) schemes reduce to one. Further by comparing the asymptotic outage probabilities, it is found that the M-TMRC scheme outperforms the M-TAS scheme, and the M-OSTBC scheme can perform best in the outage regime of practical interest when the feedback delay is large. Theoretical analysis is verified by simulation results.

• 한국통신학회논문지
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• 제32권5C호
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• pp.469-477
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• 2007

소스 코딩을 통해 얻어지는 대다수의 멀티미디어 데이터 정보는 여러 등급의 다른 비트에러민감도를 가지고 있다. 그러므로 효율적인 시스템 구현을 위해서는 데이터 고유의 비트에러민감도에 따라 서로 다른 수준의 에러 방지를 제공해야 한다. 이 논문에서는 다중안테나 (multiple-in multiple-out : MIMO) 기반의 OFDM시스템에서 효과적인 멀티미디어 정보를 전송하기 위한 차등 에러 방지 기법(Unequal error protection : UEP)을 제안한다. 차등의 에러 방지를 제공하는 시공간 코딩 기법을 설명하고 그 성능을 평가한다. MIMO 기법과 BICM (Bit-interleaved coded modulations) 기술은 보통 RCPC (Rate compatible punctured convolutional codes) 기법과 연계되어 구동된다. 이때 다중안테나 채널 이퀄라이저와 채널코딩 사이에 터보디코딩 기법을 적용하여 최상의 성능을 얻을 수 있는데 기존의 시스템에서는 동일한 에러방지기법(Equal Error Protection : EEP)을 사용하고 있다. 이 논문에서는 이런 시스템 구조에서 보통 사용되는 동일 에러 방지 기법(EEP)와 비교하여 차등 에러방지 기법(UEP)를 사용함으로써 얻을 수 있는 이득을 사용되는 전송파워와 채널밴드 측면에서 설명한다. 특히 제안된 알고리즘을 둘 또는 세 개의 전송 안테나와 두 개의 수신안테나를 갖는 다중안테나 시스템에 적용하고 8PSK 신호를 이용하여 플랫 페이딩 채널에서 성능을 평가하였다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제23권1호
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• pp.45-50
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• 2023

본 논문에서는 기지국이 단말들에게 데이터를 전송하는 경우에, 전체 시스템의 수율을 향상시키기 위하여 다중사용자 다중안테나 기법(MU-MIMO), 시공간부호화 기법(STBC), 비직교 다중접속 기법(NOMA)을 동시에 적용하는 방식을 제안한다. 기지국과 가까이 위치한 두 개의 단말에 대해서는 MU-MIMO 기법을 적용하고, 기지국과 멀리 떨어진 단말은 채널 정보를 얻기가 어렵기 때문에 STBC 기법을 적용한다. 또한 기지국에 가까운 단말과 멀리 떨어진 단말의 데이터들을 구분하기 위하여 NOMA 기법을 적용한다. MU-MIMO를 적용하는 단말들 간에는 서로 직교하는 두 개의 프리코딩 벡터들을 사용함으로써 서로 간의 간섭이 존재하지 않도록 설계한다. 또한 기지국에서 멀리 떨어진 단말에 대해서는 두 개의 프리코딩 벡터들을 사용하는 STBC 기법을 적용한다. 성능 분석 및 모의실험을 통하여 제안하는 기법이 기존 기법보다 더 높은 전체 시스템 수율 값을 갖는다는 것을 보인다.