• International Journal of Internet, Broadcasting and Communication
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• 제13권2호
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• pp.43-51
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• 2021

As the number of mobile devices has been increasing tremendously, system capacity should be enlarged in future next generation communication, such as the fifth-generation (5G) and beyond 5G (B5G) mobile networks. For such future networks, non-orthogonal multiple access (NOMA) has been considered as promising multiple access technology. In this paper, to reduce both latency and complexity in existing NOMA, we propose non-successive interference cancellation (SIC) NOMA with asymmetric binary pulse amplitude modulation (2PAM), nearly without bit-error rate (BER) loss. First, we derive the closed form of BER expressions for non-SIC NOMA with asymmetric 2PAM, especially under Rayleigh fading channels. Then, it is shown that the BER performance of the stronger channel user who is supposed to perform SIC in conventional NOMA can be nearly achieved by the proposed non-SIC NOMA with asymmetric 2PAM, especially without SIC. Furthermore, we also show that the BER performance of the weaker channel user in conventional NOMA can be more closely achieved by the proposed non-SIC NOMA with asymmetric 2PAM. These BERs are shown to be achieved over the part of the power allocation range, which is consistent with the NOMA principle of user fairness. As a result, the non-SIC NOMA scheme with asymmetric 2PAM could be considered as a promising NOMA scheme toward next generation communication.

• International journal of advanced smart convergence
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• 제9권4호
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• pp.34-41
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• 2020

Nowadays, the advanced smart convergences of the artificial intelligence (AI) and the internet of things (IoT) have been more and more important, in the fifth generation (5G) and beyond 5G (B5G) mobile communication. In 5G and B5G mobile networks, non-orthogonal multiple access (NOMA) has been extensively investigated as one of the most promising multiple access (MA) technologies. In this paper, we investigate the achievable data rate for the asymmetric binary pulse amplitude modulation (2PAM), in non-orthogonal multiple access (NOMA). First, we derive the closed-form expression for the achievable data rate of the asymmetric 2PAM NOMA. Then it is shown that the achievable data rate of the asymmetric 2PAM NOMA reduces for the stronger channel user over the entire range of power allocation, whereas the achievable data rate of the asymmetric 2PAM NOMA increases for the weaker channel user improves over the power allocation range less than 50%. We also show that the sum rate of the asymmetric 2PAM NOMA is larger than that of the conventional standard 2PAM NOMA, over the power allocation range larger than 25%. In result, the asymmetric 2PAM could be a promising modulation scheme for NOMA of 5G systems, with the proper power allocation.

• 한국통신학회논문지
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• 제37권2B호
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• pp.97-109
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• 2012

본 논문에서는 기지국(base station: BS)과 릴레이(relay station: RS), 그리고 단말(mobile station: MS) 사이의 릴레이 채널과 액세스 채널의 품질이 서로 다른 양방향 비대칭 채널에서 네트워크 부호화 기법을 위한 변조 방식을 제안한다. 제안하는 변조 방식은 이중 성상도를 기반으로 하고 있으며, RS는 네트워크 부호화된 심볼을 연속된 두 심볼 구간 동안 서로 다른 성상도를 이용하여 BS와 MS로 방송한다. 레일리 페이딩 채널에서 제안하는 변조 방식의 비트 오류율 성능에 대한 상한 식을 수학적으로 유도하고, 기존에 양방향 비대칭 채널에서 네트워크 부호화 기반의 양방향 통신 기법을 위해 제안되었던 혼합 성상도 기반의 변조 방식과 성능을 비교 분석한다. 또한 제안하는 변조 방식을 사용하는 네트워크 부호화 기반의 양방향 통신 기법과 기존의 양방향 통신 기법들의 총 채널 사용 횟수를 비교 분석한다. 모의실험을 통해 제안하는 변조 방식이 양방향 비대칭 채널에서 기존 기법들과 동일한 대역 효율성을 유지하면서도 목표 비트 오류율 $10^{-2}$에서 3.5~4dB의 $E_b/N_0$ 이득이 있음을 보인다.

• 전자공학회논문지
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• 제51권12호
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• pp.3-11
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• 2014

다중 안테나는 송신부가 채널상태정보(CSI : channel state information)를 알고 있으면 높은 채널용량을 제공할 수 있다. 프리코딩(precoding)이란 송신부 측에서 CSI를 이용하는 기술이다. 본 논문에서는 HMP (hybrid multiple-input multiple-output precoding)라 부르는 적응적인 프리코딩 방법을 제시한다. HMP 는 선형과 비선형 프리코딩을 조합한 기술이다. 기존 안테나 선정방법은 4개 이하의 안테나를 사용하나 HMP 방법은 5개 이상의 안테나를 사용한다. 채널 용량을 극대화시키기 위해 주어진 채널 중에서 반드시 선택 되어야하는 채널을 좋은 채널 (good channel)이라 하며, 나쁜 채널 (bad channel) 은 나머지 채널을 의미한다. HMP 방법에서는 좋은 채널에 비선형 프리코딩을 사용하고, 나쁜 채널에 선형 프리코딩을 사용한다. 비선형 프리코딩으로서 고려되고 있는 것은 널리 알려진 THP(Tomlinson-Harashima precoding)이다. 기존 방법인 BD(block diagonalization), antenna selection 및 THP와 제안한 HMP 방법의 성능을 비교하기 위해 이 시스템이 달성할 수 있는 throughput MSE (minimum square error)를 제시하였다.

• 전자공학회논문지 IE
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• 제43권4호
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• pp.115-121
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• 2006

본 논문에서는 통신 시스템에서 채널 전송에 의한 데이터의 오류 체크와 정정문제에 대해서 제안하였다. 제안된 LDPC 코드는 VDSL 시스템에서의 AWGN 채널 모델링에 의해 최소화된 채널 에러를 위해 사용된다. LDPC 코드는 낮은 밀도 패리티비트를 사용하기 때문에, 수학적인 복잡도가 낮고 처리 시간이 짧다. 또한 LDPC 코드의 성능은 반복 복호 알고리즘에서 긴 코드 워드에 대해 터보 코드보다 더 나은 성능을 가지고 있다. 제안된 시스템의 송신기에서 발생 행렬에 의해서 부호어가 발생되고, 수신기에서 사용된 에러 정정 알고리즘은 가중치를 갖는 Bit-flipping 방식이다. 이 방식은 기존의 Bit-flipping 방식과 달리 더 정확한 에러를 검출하고, 정정하기 위해 발생된 패리티 비트에 대해서 가중치를 주어 에러 정정을 하는 방식이다. 제안된 가중치를 갖는 Bit-flipping 알고리즘은 기존의 Bit-flipping 알고리즘에 비해서 1 dB 이상의 이득 개선을 확인할 수 있었다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제15권5호
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• pp.865-872
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• 2020

5G 이동통신 네트워크에서, 비직교 다중접속은 채널 용량을 높일 수 있는 기술로 각광받고 있다. 비직교 다중접속에서는, 다수 사용자가 채널 자원을 공유하여 신호를 동시에 전송 가능하다. 최근, 강 채널에 대해, 상호 작용 이동통신 사용자의 성능이 비상호작용 이동통신 사용자 비해, 저하되는 연구가 보고되었다. 본 논문에서는, 이러한 문제를 해결하기 위해 ML 수신기를 제안한다. 먼저, ML 수신기의 BER의 폐쇄형 표현식을 유도하고, 이상적인 완벽한 SIC 수신기의 BER과 비교하여, ML 수신기의 BER이 향상되었음을 보여준다. 또한, 이론적인 분석에 기초한 모의실험을 진행하고 ML 수신기의 성능 우수성을 입증한다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제9권7호
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• pp.1425-1431
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• 2005

정보감시정찰(ISR)체계는 감시와 정찰의 임무 수행을 통해 획득된 자료를 분석하여 필요로 하는 부대에 전파함으로써, 관심지역의 빠른 상황파악과 지휘관의 지휘능력를 향상시키는 데 주요한 역할을 하는 체계이다. ISR 체계를 통해 획득된 정보는 대표적인 통신체계인 CDL(common ta link)과 TADIL(tactical digital information link) 등을 통해 전파된다. 정찰체계에서 운용되는 대표적인 통신체계인 CDL은 점대점(point to point) 통신방식으로 고속 대용량의 영상정보(image intelligence)를 포함한 다중정보 전송을 지원하고, ISR 센서 및 센서 플랫폼간의 통신을 제공하며, 수집자산과 지상단말간의 호환성 및 상호 운용성을 제공하는 표준 데이터 링크이다. 본 논문에서는 ISR 임무를 수행하는 항공기에서 획득한 영상정보를 전송하기 위하여 CDL 통신체계를 고려한다. 이때, 영상정보는 MPEG-2 transport stream의 패킷들로 모델링되어 CDL의 하향링크를 통해 전송된다. 항공통신 링크 상에서 CDL를 통하여 실시간으로 음성정보와 영상정보를 송수신 시에 통신성능을 분석하고, 콘불루션 부호화를 통하여 채널오류 보정 시에 CDL의 통신성능의 효율성을 시뮬레이션을 통하여 비교, 분석한다. 또한, 무선채널 환경이 항공기의 속도에 의해 페이딩이 발생하는 경우에 대해서 모의 실험을 수행하고 그 결과를 AWGN 채널에서의 성능과 비교, 분석한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제19권6호
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• pp.1064-1074
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• 1994

본 논문에서는 주파수 선택성 페이팅 채널의 일종인 two-ray 패이딩 채널에서 TCM(trellis coded modulation)을 CPM(continuous phase modulation) 신호에 적용하였을 때 최적의 TCM을 찾고, 이때의 성능 개선치를 평가하였다. CPM 신호로는 비교적 전력 효율 및 대역 효율이 좋은 IREC, 3RC 및 GMSK를 선택히여 변조 지수를 0.1에서 0.6으로 변화시켜 각 변조 지수에서 성능을 평가하였다. 그리고 TCM을 구성하는 부호기의 구속 길이는 2와 3으로 하였다. 성능평가 결과 구속 길이가 3인 최적의 TCM은 변조지수가 0.5일때 페이딩 채널에서 부호화 되지 않은 경우와 비교하여 1 REC에서 약 2.0dB의 전력이득이 있고 3RC에서 약 2.1dB의 전력 이득이 각각 있었다. 따라서 본 논문에서 제시한 최적의 TCM을 디지털 이동 통신에 적용할 경우 상당한 선로 품질의 향상을 이룰 수 있으리라고 기대된다.

• 한국통신학회논문지
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• 제31권12C호
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• pp.1240-1248
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• 2006

본 논문에서는 다중사용자 하향링크 직교 주파수 분할 다중 접속 방식 (OFDMA)에서 궤환 비트량을 줄일 수 있고 제한된 송신전력 하에서 시스템의 전송률을 높일 수 있는 사용자 선택 방식, 대역 할당 방식 그리고 전력할당 방식에 관한 연구를 하였다. 기존에 제안된 방법은 단일 셀 내의 사용자가 모든 부대역의 채널 상태 정보(CQI, channel quality information)를 기지국으로 전송하였으나, 이러한 방식은 심각한 궤환 정보의 오버헤드가 발생한다. 따라서, 본 논문에서는 궤환 정보량을 줄이기 위하여 각 사용자가 일부 대역의 채널 상태 정보와 부가 채널정보를 기지국으로 궤환하여 효율적인 대역할당을 하며, 할당된 대역에 따라 효과적인 전력 할당과 변조 및 부호화 방식을 결정하는 시스템을 제안하였다. 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 전체 시스템에서의 궤환 정보량은 크게 줄이면서 시스템의 전송률 측면에서 조금의 성능열화만 발생하는 것을 확인하였다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제8권1호
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• pp.53-64
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• 2009

최근 유비쿼터스 사회를 현실화하기 위해서 IT 기술을 차량 산업에 적용하여 인체 영역에서의 무선 통신이 어디에서나 가능하도록 하는 방법에 대한 연구가 이슈화 되고 있다. 본 논문에서는 WBAN 기술의 인체외부 고속 통신을 위한 물리층 심벌 구조를 IEEE 802.15.4a 시스템 구조의 PPM 방식을 바탕으로 제안한다. 총 4가지 방식을 제안하며 채널 부호의 사용 유무, 연집신호에 들어가는 칩의 수에 따라 각 시스템을 구별하였다. 링크예산 계산을 통하여 요구되는 SNR을 구하였으며, 최근에 제안된 인체외부 WBAN 채널 환경을 적용하여 시뮬레이션을 하였다. 4가지 시스템의 성능 확인을 통하여 채널 부호를 사용하지 않고 적은 칩수의 연집신호를 사용하는 것이 성능향상에 영향을 미치는 것을 확인하였으며 요구되는 10 Mbps 이상의 전송률을 만족하였다.