• 한국전자파학회논문지
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• 제15권6호
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• pp.627-633
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• 2004

순방향 빔형성은 무선 인터넷, VOD(Video-On-Demand), 멀티미디어 서비스 등이 요구되는 최근의 이동통신시스템에서 아주 중요하다. 본 논문은 스마트 안테나 시스템의 순방향 빔형성 구현에 있어서 간과되어서는 안될 필수 고려사항들을 언급하고 이의 성능을 분석한다. 본 논문에서 고려된 사항으로는 캘리브레이션 방법 및 절차, 보조 파일럿 채널의 개념과 그에 따른 단말기 수신 성능, 기지국 HPA전력 할당, 순방향/역방향 처리율 비교 등으로 이는 순방향 빔형성 구현에 있어서 반드시 알고 설계해야 하는 항목이다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제41권11호
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• pp.67-72
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• 2004

본 논문에서는 cdma2000-1x FDD 시스템의 순방향 링크 송신 성능 향상을 위해 공통빔(파이럿, 페이징, 싱크 채널)과 개별통화 채널에 대한 진폭과 위상을 정합 시키는 빔 형성 기법을 제안한다. 기존의 기법에서는 상이한 두 채널간의 위상이 정확히 일치함을 가정하여 시스템의 성능이 평가 되었다. 그러나 실제 CDMA 시스템 환경에서는 두 채널간의 위상이 상이할 경우 비트 오율이 심각히 열화 되므로 현실적으로 기존의 제안된 방법은 사용할 수 없다. 따라서 기존의 순방향 빔 형성 기법과 달리 제안된 순방향 빔 형성기법, 즉 공통채널과 통화채널의 크기와 위상을 맞추기 위한 빔합성 기법을 적용하여 기존 방법대비 낮은 비트오율로 양질의 통신이 가능함을 확인하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2000년도 추계종합학술대회
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• pp.220-223
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• 2000

디지털 이동통신 시스템의 성능은 신호의 fading과 다른 사용자에 의한 간섭에 영향을 받는다. 이런 효과들을 줄여주기 위해서 기지국에서 어레이 안테나를 사용하려는 연구가 이루어지고 있다. A 어레이 안테나를 이용한 통신은 지금까지 uplink 방향에 대한 연구가 주를 이루었으나, 최근에는 downlink 에 대한 연구가 많이 이루어지고 있다. 본 논문에서는 FDD 방식을 기초로 한 이동통신 시스템에서 donwlink beamforming 기법을 제안 한다. 기존의 방식들과 제안된 기법 사이의 성능을 시뮬레이션을 통해 비교하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제36권12C호
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• pp.764-773
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• 2011

다중 안테나 전송은 단일 셀 환경에서 큰 성능 이득을 제공하는 반면에 다중셀 환경에서는 간섭에 의해서 다중 안테나의 이득이 많이 사라지게 된다. 또한, 다중셀 환경에서 효율적인 빔 형성 방법을 계산하는 것은 여전히 어려운 문제중에 하나이다. 먼저 이 논문에서는 다중셀 환경에서 점근적으로 낮은 SNR과 높은 SNR에서 최적의 하향링크 빔행성 방법이 MRT 빔형성과 ZF 빔형성임을 보인다. 둘째, 이 점근적 최적 빔 형성 결과를 이용하여 쌍대 역방향 문제로부터 얻어진 MMSE 빔형성 형태를 갖는 두가지의 준최적 하향 빔형성 방식을 제안한다. 각 빔 형성 방식에 대해서 복잡도에 띠라서 세가지의 다른 부클래스 알고리즘을 고려한다. 모의 실험을 통하여 제안된 준 최적 알고리듬은 복잡도와 성능 사이에 트레이드 오프를 제공함을 보인다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제41권10호
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• pp.53-59
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• 2004

본 논문에서는 셀룰라 이동통신 시스템에서 BPSK 신호전송시 공통 파일럿 신호가 존재하는 상황에서의 코히어런트 검출을 위한 다운링크 빔포밍 방안을 제안한다. 통화채널과 공통채널의 위상차이를 줄이며 다른유저의 간섭을 줄이기 위해 신호대 간섭비를 기반으로 하는 비용함수와 이를 구하는 방안을 제안한다. 모의실험결과를 통해 제안된 방안이 두 채널간의 위상차이를 줄이고 시변채널에서의 개선된 비트오율 성능을 확인 할 수 있다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제11권2호
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• pp.358-365
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• 2007

본 논문에서 는 DS-CDMA(direct sequence code division multiple access) 통신시스템에서 다중안테나를 이용한 송신 빔 형성이 하향 링크의 성능에 미치는 영향을 빔 패턴을 통하여 연구하고자 한다. FDD(frequency division duplex) 시스템에서 상향 링크와 하향 링크는 반송파 주파수를 다르게 사용한다. 하향 링크가 상향 링크와 일치하는 빔 형성 가중치들을 사용한다면, 하향 링크의 안테나 빔은 다소의 DOA(direction of arrival)차이 때문에 빔형성 이득에 있어서 영향을 받게 된다. 따라서 서로 다른 반송파 주파수가 하향 링크의 빔 형성 성능에 미치는 영향을 분석한다. 주파수 조정 처리 방법은 상향 링크의 빔형성 가중치로부터 하향 링크의 가중치로 변환을 가능하게 한다. 이 방법을 이용하여 상향 링크와 하향 링크의 주파수 차이에 의한 하향 링크의 성능 저하를 감소시킬 수 있다. 주파수 선택적 채널에서 상향 링크는 경로마다 하나의 가중치를 이용하여 PPPW(per path per weight) 빔형성을 만들고, 반면에 하향 링크는 사용자당 가중치를 한 개만 사용하는 PUPW(per user per weight) 벡터를 이용한다. 상향 링크 PPPW 가중치들로부터 하향 링크 PUPW를 위한 하나의 빔 패턴을 형성하기 위해서 세 가지 방법을 고려한다. 첫째는 신호의 세기가 가장 큰 경로만을 이용한다. 둘째는 모든 경로들에게 각각의 크기에 비례하는 가중치를 할당하여 다중 빔들을 결합하여 하나의 빔을 형성한다. 셋째는 모든 경로들에게 같은 크기의 가중치를 할당하여 다중 빔들을 결합한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제31권5A호
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• pp.493-500
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• 2006

논문은 OFDMA/TDD 시스템에서 하향링크 빔 형성 송신기의 효율적인 구조와 설계 변수의 최적화에 대하여 고찰하였다. 다수의 송신 안테나를 사용하는 하향링크 빔 형성 송신기 설계에 있어 다수의 사용자에 대한 효율적인 빔 형성 구조 설계와 송신기 블록의 word-length 는 송신기의 성능과 하드웨어 복잡도 측면에서 중요한 설계 변수가 된다. 본 논문에서는 기지국 수신에서 사용자 구분 없이 부반송파별 가중치만 메모리에 저장하고, IFFT 입력의 부반송파 단위에서 사용자에 따라 할당된 부반송파의 가중치를 고속으로 계산하여 적용하는 효율적인 빔형성기 구조를 제시하였다. 또한, 고정 소수점 시뮬레이션을 통하여 최적의 설계 변수를 분석하였다. 제시한 구조는 프레임 당 최대 사용자 수에 비례하게 메모리를 줄일 수 있으며, 또한 기지국 수신에서 사용자 제어 없이 FFT 출력을 바로 송신에 적용하여 OFDM 한 심볼의 처리 시간을 줄일 수 있고 송신기에서 빔 형성 계산은 별도의 처리 시간을 요구하지 않는 장점이 있다.

• 한국통신학회논문지
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• 제40권11호
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• pp.2298-2304
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• 2015

본 논문은 다중 셀 다중입력 단일 출력 (MISO : multiple-input single-output) 하향링크 능동 안테나 시스템 (AAS : active antenna systems)에서 기지국의 수직 각도를 최적화하는 새로운 기법을 제시한다. 본 연구에서는 기존의 전역 탐색 방식 대신 간단하면서 최적의 값에 근사한 알고리듬들을 제안한다. 먼저, random matrix theory의 특성을 반영하여 평균 전송용량에 large system approximation이 적용된 수직적 빔포밍 알고리듬을 소개한다. 다음으로, signal-to-leakage-and-noise ratio (SLNR)을 기반으로 최적화 문제를 간단하게 만드는 수직적 빔포밍 알고리듬을 제안한다. 실험 결과를 통해 제안된 알고리듬들의 성능이 기존의 전역 탐색 알고리듬에 비해 복잡도가 매우 감소됨에도 불구하고 거의 비슷한 성능을 보임을 증명하였다.

• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제15권1호
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• pp.14-20
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• 2017

In this paper, we discuss physical layer security techniques in downlink networks, including eavesdroppers. The main objective of using physical layer security is delivering a perfectly secure message from a transmitter to an intended receiver in the presence of passive or active eavesdroppers who are trying to wiretap the information or disturb the network stability. In downlink networks, based on the random feature of channels to terminals, opportunistic user scheduling can be exploited as an additional tool for enhancing physical layer security. We introduce user scheduling strategies and discuss the corresponding performances according to different levels of channel state information (CSI) at the base station (BS). We show that the availability of CSI of eavesdroppers significantly affects not only the beamforming strategy but also the user scheduling. Eventually, we provide intuitive information on the effect of CSI on the secrecy performance by considering three scenarios: perfect, imperfect, and absence of eavesdropper's CSI at the BS.

• Journal of Communications and Networks
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• 제10권3호
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• pp.308-315
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• 2008

When operating in frequency-division duplex (FDD) mode, transmit beamforming in multiple-input single-output (MISO) wireless communication systems typically requires accurate knowledge of downlink channel state information (CSI) at the transmitter. In practical FDD systems, obtaining such downlink CSI at the transmitter is challenging, if not impractical. To circumvent such challenge and support user mobility, we present a new method for transmit beamforming based on simple beam-control commands (BCCs) in MISO FDD mobile systems. We then numerically evaluate the effects of BCC errors in terms of transmit power efficiency, system capacity, and outage probability.