• 전자공학회논문지S
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• 제34S권5호
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• pp.1-14
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• 1997

We consider transmission beamforming techniques for frequency-division-duplex (FDD) wireless communication systems using adaptive arrays to improve the signal quality of the array transmission link. We develop a simple effective transmission beamforming technique based on an approximated frequency tranlsation (AFT) to derive the tranmsiion beamforming weights from the uplink channel vector. This technique exploits the invariance of the short-time averaged fast fading statistics to small frequency translations. A simple approximate relationship that relates the transmission channel vector to the reception channel vector is derived. We have developed its practical alternative in which the frequency translation of the channel vector is performed at the principal angle of arrival (AOA) of the u;link synthestic angular spectrum instead of the mean AOA. To analyze the performance of the proposed methods, we consider the power loss incurred by applying the estimated channel vector instead of the true downlink channel vector. The performance is analyzed as a function of the mean AOA, the angular spread, the number of elements, frequncy difference between the uplink and the downlink, and the angle distribution. Their performance is also compared with that of the direct weight reuse method and the AOA based methods.

• 한국통신학회논문지
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• 제39A권9호
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• pp.497-507
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• 2014

본 논문은 3GPP REL-12 에서 논의하는 반송파 집성(Carrier aggregation, CA) 기술의 표준 동향, 이를 지원하기 위한 단말요구 사항 정의, 그리고 이를 바탕으로 예측한 향후 기술 발전의 방향에 관한 것이다. 이는 REL-12에서 논의되는 상향 링크(Uplink, UL)에서의 2UL CA, 하향 링크(Downlink, DL)에서 3개의 반송파를 집성하는 3DL CA, TDD와 FDD를 결합하는 TDD-FDD CA 등이 포함되며, 또한 단말 RF 단에서 필요한 공존 이슈, 대역외 방사 이슈를 비롯한 여러 RF 요구사항을 분석 및 실험 결과들을 포함한다. 또한 CA 진화의 한 축인 비면허 대역과 LTE 운용 주파수 대역과의 반송파 집성기술인 LTE-U를 포함한 CA 진화 방향에 대해서도 기술한다.

• IEIE Transactions on Smart Processing and Computing
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• 제3권4호
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• pp.212-220
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• 2014

The current cellular communications are optimized for low mobility users, meaning that their performance is degraded at high speed. Therefore, passengers in a high-speed train experience very poor radio link quality due to the significantly large number of simultaneous handovers. In addition, wireless data traffic is expanding exponentially in trains, subways and buses due to the widespread use of smartphones and mobile devices. To solve the inherent problem of cellular communication networks and meet the growing traffic demand, this paper proposes the mobile hotspot network of a millimeter-wave communication system as a mobile wireless backhaul. This paper describes the physical layer design of uplink and downlink in the proposed system, and the performances of uplink and downlink are evaluated under Rician fading channel conditions. The implemented baseband prototype of the proposed millimeter-wave communication modem is presented. This system can provide a Gbps data rate service in high-speed trains carrying hundreds of wireless Internet users.

• 한국통신학회논문지
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• 제25권6A호
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• pp.900-909
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• 2000

적응배열 안테나는 CDMA 이동통신 시스템의 용량을 증가시킬 수 있는 가장 유망한 기법 중의 하나이다. 본 논문에서는 각도 추정오차가 있는 경우 적응 배열 안테나를 사용한 비동기식 W-CDMA 시스템의 용량을 상향링크 및 하향링크에서 분석하였다. 결과로부터, 용량은 각도 추정 오차에 의하여 감소함을 알 수 있었다. 구체적으로, 9소자 적응배열 안테나에서 5도의 오차가 있는 경우 용량은 상향링크에서 5.2% 하향링크에서 11.6% 감소됨을 관찰할 수 있었다. 또한 본 논문에서는 환경이 다른 채널에서 용량의 비교도 수행하였다. 그러나 전력 제어로 인하여 라이스 지수의 증가가 거의 용량에 영향을 주지 않는다는 것을 알 수 있었다.

• 한국통신학회논문지
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• 제35권4C호
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• pp.321-328
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• 2010

본 논문에서는 이동 통신에서 주로 쓰이는 하향/상향링크(downlink/uplink)처럼 상호 간의 상관관계가 존재하는 두 개의 채널에 대한 시뮬레이션 방법을 제안한다. 제안된 방법은 기존 방법의 문제점인 채널 간의 상관관계가 수학적 기준모델과 일치하지 않는 점을 개선한 방법이다. 레일리 페이딩 채널 시뮬레이션 모델은 유한개의 삼각함수의 합을 이용한 SOS(Sum-of-Sinusoids) 방법을 사용하였다. 이 방법은 페이딩 신호의 샘플들을 발생할 때 효율적인 방법으로 알려져 있으며 수학적 기준모델에 대한 정확한 시뮬레이션 결과를 얻을 수 있다. 제안된 모델은 기준모델의 이론적인 상관관계와 시뮬레이터로부터 얻은 채널 간의 상관관계의 오차를 줄이기 위해 MSE를 최소화하는 방식을 이용하면서 평균전력을 이론치와 같게 유지하는 방법이다. 실험결과를 통해 제안한 방법이 기존의 방법보다 기준모델의 수학적 상관관계를 더욱 정확히 모사하는 것을 확인하였다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제15권4호
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• pp.362-369
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• 2013

The optimal number of users achieving the maximum sum throughput is analyzed in zero-forcing (ZF) based multiuser multiple-input multiple-output (MIMO) systems with a large number of base station (BS) antennas. By utilizing deterministic ergodic sum rates for the ZF-beam forming (ZF-BF) and ZF-receiver (ZF-R) with a large number of BS antennas [1], [2], we can obtain the ergodic sum throughputs for the ZF-BF and ZF-R for the uplink and downlink frame structures, respectively. Then, we can also formulate and solve the optimization problems maximizing the ergodic sum throughputs with respect to the number of users. This paper shows that the approximate downlink sum throughput for the ZF-BF is a concave function and the approximate uplink sum throughput for the ZF-R is also a concave function in a feasible range with respect to the number of users. The simulation results verify the analyses and show that the derived numbers of users provide the maximum sum throughputs for the ZF-BF as well as ZF-R in multiuser MIMO systems with a large number of BS antennas.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제20권3호
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• pp.13-24
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• 2019

5G 네트워크의 기술 중 NOMA의 핵심은 각 노드별 파워할당계수를 할당하는 것이다. 본 연구에서는 Full Duplex NOMA 릴레이 시스템을 대상으로 성공적인 디코딩을 위한 수신단 최소 필요 신호 대 잡음비 분석을 통해 NOMA 기술의 핵심인 Uplink/Downlink 파워할당계수를 산출하는 알고리즘을 구현하였다. 이를 통해 제안된 알고리즘과 기존 파워 할당 방식과의 성능비교를 실시하였으며 에르고딕 처리용량 및 전송실패율에 관하여 우수한 성능을 확인하였다.

• ETRI Journal
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• 제43권5호
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• pp.941-949
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• 2021

In this study, a spatial spectrum method is proposed to cope with the pilot spoofing attack (PSA) problem by exploiting the of uplink-downlink channel reciprocity in time-division-duplex multiple-input multiple-output systems. First, the spoofing attack in the uplink stage is detected by a threshold derived from the predefined false alarm based on the estimated spatial spectrum. When the PSA occurs, the transmitter (That is Alice) can detect either one or two spatial spectrum peaks. Then, the legitimate user (That is Bob) and Eve are recognized in the downlink stage via the channel reciprocity property based on the difference between the spatial spectra if PSA occurs. This way, the presence of Eve and the direction of arrival of Eve and Bob can be identified at the transmitter end. Because noise is suppressed by a spatial spectrum, the detection performance is reliable even for low signal-noise ratios and a short training length. Consequently, Bob can use beamforming to transmit secure information during the data transmission stage. Theoretical analysis and numerical simulations are performed to evaluate the performance of the proposed scheme compared with conventional methods.

• 한국통신학회논문지
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• 제31권11A호
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• pp.1076-1084
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• 2006

본 논문에서는 차세대 이동통신 시스템에서 고려할 수 있는 새로운 형태의 채널 이중화를 위한 Hybrid Division Duplex (HDD) 방식의 개념과 구현 이슈를 살펴보고, 이에 따른 통합 무선 자원관리 기법을 제안한다. HDD는 TDD와 FDD의 장점을 동시에 수용하며, 멀티미디어 서비스의 상하향 비대칭적 트래픽 특성에 따라 나타나는 인접 셀 간 상호 간섭을 효과적으로 제어할 수 있는 구조를 갖는다. HDD는 각각 TDD와 FDD로 동작하는 2개의 대역을 이용하며, 이때 하향링크는 TDD 모드로만 동작을 하고, 상향링크는 단말의 위치에 따라 TDD모드 또는 FDD 모드로 동작할 수 있다. 따라서 HDD 방식에서는 상향링크의 이중화 모드와 비대칭적 멀티미디어 서비스에 따른 상 하향 링크의 비율을 결정하고, 이에 따른 상호 간섭을 완화하기 위한 통합적 무선 자원관리 기법이 요구되다. 본 논문은 HDD 시스템의 효율적인 운용을 위한 통합 자원관리 기법으로서 인접 셀 간 간섭을 최소화하면서, TDD 대역 자원을 효율적으로 사용함으로써 시스템의 효율성을 극대화할 수 있는 분산적 적응 제어기법을 제시한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제35권3C호
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• pp.302-313
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• 2010

본 논문에서는 3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(Long Term Evolution) FDD(Frequency Division Duplexing)/TDD(Time Division Duplexing) 듀얼 모드 하향 링크 수신기의 초기 셀 탐색 (Initial Cell Search)을 위한 개선된 AGC (Automatic Gain Control) 구조 및 P-SCH (Primary Synchronization Channel) 검출 기법을 제안한다. 주파수 분할을 통하여 양방향 송수신되는 FDD 모드와 달리 TDD 모드에서는 상향링크(Uplink) 구간과 하향링크 구간이 시분할로 전송되기 때문에 일반적인 AGC 구조를 고려 시 TDD 모드에서는 AGC variation의 증가로 인한 P-SCH 검출 성능 열화를 유발하게 된다. 또한 주파수 옵셋 및 다중 경로 페이딩의 영향 역시 P-SCH 상관 과정에서의 상관 특성을 왜곡시켜 P-SCH 검출 성능 열화를 유발하게 된다. 따라서, 본 논문에서는 FDD 모드에서뿐 아니라, TDD 모드에서도 안정적인 동작을 보장함으로써 AGC 동작에 의한 P-SCH 검출 성능 열화를 최소화할 수 있는 AGC 구조를 제안하며, 또한 주파수 옵셋이 존재하는 환경 및 다중 경로 페이딩 환경에서의 상관 특성 열화로 인한 P-SCH 검출 성능 열화를 최소하기 위한 개선된 P-SCH 검출 기법도 제안한다. 다양한 환경에서 제안된 AGC 구조와 P-SCH 검출 기법의 성능 검증을 통해 제안된 방식이 FDD/TDD 듀얼 모드 하향 링크 수신기에서 안정적인 AGC 동작 및 P-SCH 검출 성능의 보장이 가능함을 입증하였다.