• Journal of Communications and Networks
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• 제9권2호
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• pp.159-166
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• 2007

In this paper, we propose an efficient and robust interference mitigation technique based on a nullsteering multi-user multiple-input multiple-output (MU-MIMO) spatial division multiple access (SDMA) scheme for frequency sharing between IMT-advanced and fixed satellite service (FSS) in the 3400-4200 and 4500-4800 MHz bands. In the proposed scheme, the pre-existing precoding matrix for SDMA unitary precoded (UPC) MIMO proposed by the authors is modified to construct nulls in the spatial spectrum corresponding to the direction angles of the victim FSS earth station (ES). Furthermore, a numerical formula to calculate the power of the interference signal received at the FSS ES when IMT-Advanced base stations (BS) are operated with the interference mitigation technique is presented. This formula can be derived in closed form and is simply implemented with the help of simulation, resulting in significantly reduced time to obtain the solution. Finally, the frequency sharing results are analyzed in the co-channel and adjacent channel with respect to minimum separation distance and direction of FSS earth station (DOE). Simulation results indicate that the proposed mitigation scheme is highly efficient in terms of reducing the separation distance as well as robust against DOE estimation errors.

• IEIE Transactions on Smart Processing and Computing
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• 제4권1호
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• pp.16-21
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• 2015

Most video services are transmitted in wireless networks. In a network environment, a packet of video is likely to be lost during transmission. For this reason, numerous error concealment (EC) algorithms have been proposed to combat channel errors. On the other hand, most existing algorithms cannot conceal the whole missing frame effectively. To resolve this problem, this paper proposes a new Adaptive Prediction Unit-based Motion Vector Extrapolation (APMVE) algorithm to restore the entire missing frame encoded by High Efficiency Video Coding (HEVC). In each missing HEVC frame, it uses the prediction unit (PU) information of the previous frame to adaptively decide the size of a basic unit for error concealment and to provide a more accurate estimation for the motion vector in that basic unit than can be achieved by any other conventional method. The simulation results showed that it is highly effective and significantly outperforms other existing frame recovery methods in terms of both objective and subjective quality.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제6권9호
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• pp.2266-2284
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• 2012

Recent studies have indicated that a significant improvement in wireless video throughput can be achieved by Cross Layer Design with Side-information (CLDS) protocols. In this paper, we derive the operational rate of a CLDS protocol operating over a realistic wireless channel. Then, a Rate-Distortion (R-D) empirical model for above-capacity Scalable Video Coding (SVC) is deduced to estimate the loss of video quality incurred under inaccurate rate estimation scenarios. Finally, we develop a novel Unequal Error Protection (UEP) scheme which leverages the characteristics of LDPC codes to reduce the distortion of video quality in case of typically-observed burst wireless errors. The efficacy of the proposed rate adaptation architecture over conventional protocols is demonstrated by realistic video simulations using actual IEEE 802.11b wireless traces.

• ETRI Journal
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• 제44권1호
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• pp.117-124
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• 2022

In this paper, the performance of precoding-aided differential spatial modulation (PDSM) systems with optimal transmit antenna subset (TAS) selection is examined analytically. The average bit error rate (ABER) performance of the optimal TAS selection-based PDSM systems using a zero-forcing (ZF) precoder is evaluated using theoretical upper bound and Monte Carlo simulations. Simulation results validate the analysis and demonstrate a performance penalty < 2.6 dB compared with precoding-aided spatial modulation (PSM) with optimal TAS selection. The performance analysis reveals a transmit diversity gain of (N_T-N_R+1) for the ZF-based PDSM (ZF-PDSM) systems that employ TAS selection with N_T transmit antennas, N_S selected transmit antennas, and N_R receive antennas. It is also shown that reducing the number of activated transmit antennas via optimal TAS selection in the ZF-PDSM systems degrades ABER performance. In addition, the impacts of channel estimation errors on the performance of the ZF-PDSM system with TAS selection are evaluated, and the performance of this system is compared with that of ZF-based PSM with TAS selection.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제46권2호
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• pp.46-52
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• 2009

본 논문에서는 직교 주파수 분할 다중 접속 방식(Orhogonal Frequency Division Multiple Access) 상향 링크 시스템에서 best linear unbiased estimator (BLUE)의 원리에 기반한 시간 동기 추정 알고리즘을 소개하며, 이 알고리즘을 기반으로 하여, 추정범위 제한 문제를 해결하기 위한 개선된 시간추정 기법을 추가적으로 제안한다. 새로운 추정 알고리즘은 인접한 부반송파 간의 차등 상관관계를 이용하여 주파수 축에서 시간 오차를 추정한다. 차등 상관관계는 시간 오차를 포함한 위상 정보를 나타내고, 채널의 주파수 선택적 특성에 의한 신호 왜곡을 완화시킨다. 기존의 추정 방법과 비교하여 제안된 추정 알고리즘은 비교적 정확한 추정 성능을 보인다. 실험 결과는 제안된 추정기가 상대적으로 작은 오차의 평균과 분산을 가지는 것을 확인하여 준다. 또한 실험은 신호 대 잡음비의 크기가 0에서 20 dB 사이일 때, 시간 추정 오차에 의한 제안된 추정기의 신호 대 잡음비 열화 정도가 0.4 dB 이하인 것을 보여준다. 따라서 제안된 동기 알고리즘은 OFDMA 상향 링크 시스템에서 다중 사용자의 시간동기추정에 적합하다.

• 한국통신학회논문지
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• 제34권9C호
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• pp.906-914
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• 2009

SC-FDMA는 차세대 이동 통신 방식으로 각광받고 있는 3GPP-LTE 시스템의 상향링크에 채택된 통신 방식으로 등화기를 FD-LE로 간단히 구현할 수 있다는 장점을 갖는다. 그러나 FD-LE는 잡음을 증폭하는 단점 때문에, FF 필터는 주파수 영역에서 구현하고 FB 필터는 시간 영역에서 구현하는 Hybrid-DFE보다 성능이 열악하다. 한편, FB 필터의 구현 및 처리 과정이 복잡한 Hybrid-DFE의 단점을 보완하고 FD-LE보다 우수한 성능을 얻기 위한 여러 가지 IB-DFE 알고리즘들이 최근 제안되고 있다. 본 논문에서는 여러 가지 IB-DFE 알고리즘을 3GPP-LTE 상향링크 시스템에 적용하고 BER을 계산하여 성능을 비교한다. 그리고 CAZAC 신호를 사용한 채널추정 오차와 도플러 시프트가 IB-DFE의 성능에 미치는 영향에 대해서 알아본다. 끝으로 IB-DFE 알고리즘의 계산량을 분석하여 설계자가 요구되는 서비스의 특성과 품질에 따라 적절한 알고리즘을 선택하고 반복 횟수를 결정하는 기준을 제시한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제28권7C호
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• pp.726-732
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• 2003

본 논문은 계산량을 줄이는 움직임 추정 (motion estimation: ME) 방법을 제안한다. 이 방법은 움직임 추정이 필요 없다고 판단되는 매크로블록(macro-block: MB)들에 대한 움직임 추정 과정을 생략함으로써 고속의 움직임 추정을 가능하게 한다. 그래서, 제안된 방법은 움직임 생략 기법 (ME skipping technique: MEST)이라고 부른다. 일반적으로 움직임 추정은 정수 화소 단위 움직임 추정 (IME)과 반화소 단위 움직임 추정 (HME)로 구성된다. MEST는 IME 과정 바로 직전에 수행되고, 이미 부호화된 주위의 MB들의 움직임 추정 오차에 기초한 기준에 따라 IME 과정을 생략할지를 판단한다. 하나의 MB에 대한 IME 과정이 생략되는 것으로 판단되었을 경우 (이 경우를 ME 생략 모드 (ME skip mode)라 부른다), IME 과정은 생략되고 그 MB에 대한 정수 화소 단위 움직임 벡터를 예측벡터로 대치한다. 예측된 그 벡터는 HME의 입력으로 사용된다. 한편, ME 생략 모드가 아닌 경우(ME non-skip mode)의 MB들에 대한 IME 과정은 생략되지 않고 보통의 IME과정을 수행하게 된다. 따라서 MEST는 ME 생략 모드로 판단되는 MB들이 많을수록 계산량을 감소시키는데 효과적이다. 뿐만 아니라 MEST가 비디오 부호화기에 적용되었을 경우, 좀 더 정화한 율제어 (rate control)과 채널 오류에 좀 더 강한 비트열 (bitstream)을 제작하는데 도움을 준다. 실험을 통해, MEST가 같은 화질을 유지하면서도 이러한 장점을 가짐을 보인다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제48권10호
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• pp.53-59
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• 2011

최근 들어, 이동통신 서비스가 광범위가 사용되고 서비스 지역이 확대됨에 따라 서비스 품질 유지를 위한 서비스 영역의 확장이 요구 되어 짐에 따라 중계기의 역할은 계속적으로 증가하고, 비교적 설치가 용이하고 위치 제약이 적으며, 비용 측면에서 운영 비용이 절감되는 ICS(Interference Cancellation System) 중계기가 요구되어진다.. 하지만 적용되어지는 적응 알고리즘의 필터 업데이트 시 연산량의 증가로 인해 하드웨어 복잡도가 증가하게 되어 구현 시 많은 어려움이 따른다. 본 논문에서는 궤환되는 경로가 존재하는 경우. 기저대역 신호처리를 활용한 ICS 중계기에서 궤환 간섭 신호를 제거를 위한 연산량이 대폭줄여 하드웨어 복잡성을 감소시키는 Complex Signed sign LMS 적응 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘의 성능 평가를 위해 Static 채널 환경 하에서 WCDMA 신호를 이용하여 ICS 시스템에 대한 알고리즘을 모의 실험 한 결과, 수렴속도 및 수렴 오차 측면에서 우수한 성능을 통해 구현시 요구되어지는 연산량을 크게 줄여 하드웨어 복잡도를 줄일 수 있는 효과를 볼 수 있게 되었다.

• 한국항해항만학회지
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• 제41권4호
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• pp.173-180
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• 2017

수중음향통신은 다중경로로 인한 신호간의 간섭으로 성능이 열악하므로 채널 부호화의 적용은 필수적이다. 수중 통신에서 데이터를 전송하기 위한 패킷의 구조는 동기 획득을 위해 데이터 전송 전에 PN 시퀀스를 데이터의 헤드 부분에 첨가하여 전송한다. PN 시퀀스는 송 수신 간에 서로 알고 있는 데이터를 이용하여 동기를 획득하는 기능을 하고 있으므로 PN 시퀀스는 채널 부호화를 하지 않고 전송된다. 이러한 비부호화 된 PN 시퀀스는 대부분의 연구에서는 동기 획득을 위해 활용되지만 본 논문에서는 동기 획득 뿐 아니라 PN 시퀀스의 성능을 이용하여 데이터 필드의 성능 또한 예측할 수 있어 데이터 필드의 복호부에 정보를 제공할 수 있다. 본 논문에서는 다중 경로 전달 환경인 수중음향통신에서 원활한 통신과 함께 수신 신호의 성능을 향상시키기 위하여 낮은 SNR에서도 우수한 성능을 보이는 컨볼루션 부호화 기법과 BCJR 복호 방식을 이용하여 다양한 부호화 율에서 비 부호화 된 PN 시퀀스의 오류율과 부호화 된 데이터 필드의 오류율의 상관관계를 시뮬레이션 및 실제 수중 실험을 통해 분석하여 효율적인 수신 구조를 제시하였다.

• 대한전자공학회논문지SP
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• 제47권3호
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• pp.23-31
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• 2010

모바일 영상 서비스와 센서 네트워크와 같은 저전력, 저복잡도의 비디오 부호기를 필요로 하는 분야의 수요가 증대됨에 따라 프레임간의 상관성을 이용하지 않고 압축함으로써 낮은 복잡도로도 높은 압축률을 얻을 수 있는 분산 비디오 코딩에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 분산 비디오 코딩에서 부호기는 오류정정 부호기를 이용하여 원래 영상보다 압축된 형태의 신드롬을 생성한다. 반면, 복호기에서는 원본 영상을 추정하고 부호기에서 만들어진 신드롬을 이용하여 추정한 원본 영상의 오류를 정정한다. 이 때, 추정된 원본 영상을 보조 정보라 하며, 보조 정보는 원본 영상이 가상의 상관 채널을 통해 얻어진 영상이라 해석할 수 있다. 분산 비디오 코딩의 성능 향상을 위해서는 오류 정정 복호기와 최적 복원과정의 성능향상이 필요하며, 두 과정 모두 가상의 상관 채널의 정확도에 영향을 받는다. 본 논문에서는 오류 정정 복호기와 복원과정에서 최적의 입력값을 예측하기 위하여, 상관 채널의 구성 파라미터의 정확한 추정을 위한 효과적인 알고리즘들을 제안한다. 일반적으로 상관 채널은 라플라시안 분포로 모델링 되는데, 이 분포와 실제 채널 측정값과의 자승오류를 최소화 하는 알고리즘인 최소자승법 및 복잡도를 낮춘 변형된 알고리즘을 제안하였다. 또한, 신뢰구간 설정으로 기존의 채널 파라미터 추정 알고리즘을 사용할 때 오류를 줄이는 방법을 제안하였다. 제안된 알고리즘으로 Mother 영상과 Foreman 영상에서 각각 최대 PSNR이득 1.8 dB와 1.1 dB를 얻었으며, 특히 상관도가 낮은 영역에서 더 효과적인 성능 개선을 보인다.