• 한국정보통신학회논문지
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• 제24권12호
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• pp.1639-1645
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• 2020

본 논문에서는 2개의 UAV(Unmanned Aerial Vehicle)를 중계기로 활용하는 데이터 페리 기반의 가상 전이중 중계전송 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 2개의 UAV의 높은 이동성을 활용하여 데이터 페리 기반으로 통신하고자하는 대상과의 거리를 좁힌 후 송수신을 진행한다. 또한, 제안하는 기법은 가상 전이중 중계전송을 통해 반이중 중계전송의 성능 제약 및 전이중 중계전송의 구현 제약을 극복할 수 있다. 또한, IRI(Inter-Relay Interference)에 의한 성능 제약을 완화하기 위해 2개의 UAV에 대한 이동경로의 중심점을 조절하는 알고리즘도 제안한다. 시뮬레이션을 통해 제안하는 중심점 조절 알고리즘에 의한 중심점 이동 결과를 보인다. 제안하는 기법의 성능 평가를 진행한 결과, 기존의 고정된 중계기를 활용한 중계전송 방식에 비해 제안하는 중계전송 기법에서 더 높은 시스템 종단 간 평균 SE(Spectral Efficiency) 성능이 나타났다.

• ETRI Journal
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• 제42권1호
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• pp.138-149
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• 2020

In this paper, we describe a simultaneously transmitted jamming (ST-jamming) for bi-directional in-band full-duplex (IFD) system to improve information security at the physical layer. By exploiting ST-jamming, each legitimate user transmits data samples and jamming samples together in one orthogonal frequency division multiplexing symbol according to given traffic asymmetry. Regardless of the traffic difference in both directions in IFD communication, eavesdropping of confidential information is prevented in both directions simultaneously without the loss of data rate. We first propose an encoding scheme and the corresponding decoding scheme for ST-jamming to be used by the legitimate users. In addition, we study a transceiver structure of the legitimate users including a baseband modem uniquely designed for the use of ST-jamming. The leakage of confidential information at an eavesdropper is then quantified by studying the mutual information between the confidential transmit signals and the received signals of the eavesdropper. Simulation results show that the proposed ST-jamming significantly reduces the leakage of legitimate information at the eavesdropper.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제11권6호
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• pp.2831-2847
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• 2017

In this paper, a joint destination-relay selection and antenna mode selection scheme for full-duplex (FD) relay network is investigated, which consists of one source node, N FD amplify-and-forward (AF) relays and M destination nodes. Multiple antennas are configured at the source node, and beamforming technique is adopted. Two antennas are employed at each relay, one for receiving and the other for transmitting. Only one antenna is equipped at each destination node. In the proposed scheme, the best destination node is firstly selected according to the direct links between the source node and destination nodes. Then the transmit and receive mode of two antennas at each relay is adaptively selected based on the relaying link condition. Meanwhile, the best relay with the optimal Tx/Rx antenna configuration is selected to forward the signals. To characterize the performance of the proposed scheme, the closed-form expression of the outage probability is derived; meanwhile, the simple asymptotic expressions are also obtained. Our analysis shows that the proposed scheme obtains the benefits of multi-relay diversity and multi-destination diversity. Moreover, extra space diversity in the medium SNR region can be achieved due to the antenna selection at the relay. Finally, Monte-Carlo simulations are provided to consolidate the analytical results, and show the effectiveness of the proposed scheme.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2015년도 춘계학술대회
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• pp.43-46
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• 2015

최근 전이중방식의 통신 개념이 차세대 이동통신의 유력한 기술로 주목받고 있다. 본 논문에서는 전 이중방식으로 동작하는 일반화된 공간변조시스템에서 전송된 신호를 압축센싱에 기반하여 검출하는 기법을 제안한다. 전 이중방식으로 동작하는 일반화된 공간변조 시스템에서는 전체 안테나 중 일부의 안테나가 신호를 전송하고 신호 전송에 사용되지 않은 나머지 안테나를 이용하여 동일한 주파수로 수신되는 신호를 검출한다. 본 논문에서는 최근에 개발된 자기 간섭 제거 기술을 활용하여 자신이 전송한 신호에 의한 간섭은 수신안테나로 사용되고 있는 안테나에서는 완벽히 제거된다고 가정한다. 제안된 압축센싱에 기반한 신호 검출 기법은 기존의 신호 검출 기법에 비하여 훨씬 더 좋은 성능을 보인다. 추후, 전 이중방식으로 동작하는 일반화된 공간변조 시스템에서 사용할 전송 안테나의 개수를 최적화 하는 연구를 진행할 예정이다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제49권8호
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• pp.39-45
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• 2012

본 논문에서는 주파수 공유 환경에서 일차 사용자가 양방향 중계기 (full duplex relay, FDR)를 사용하는 경우의 이차 사용자의 통신 용량에 대해서 분석한 논문이다. 주파수 공유 시스템에서, 이차 사용자가 일차 사용자의 주파수를 공유하기 위해서는 다양한 일차 사용자의 시스템에 맞는 주파수 공유 기법이 연구되어야 한다. 그러나 기존의 연구들은 오직 일대일 통신 기반의 일차 사용자 시스템만을 고려하였다. 일차 사용자가 FDR을 사용할 때는 일차 사용자의 중계기와 목적지가 이차 사용자로부터 동시에 간섭을 받게 된다. 따라서 기존의 일대일 통신 기반의 주파수 공유 기법 보다 좀 더 엄격한 간섭 제약이 적용되어야 한다. 따라서 본 논문에서는 일차 사용자가 FDR을 사용하는 주파수 공유 시스템에서 평균 및 순시 간섭 파워 제약 조건 하에서의 이차 사용자의 통신 용량을 분석한다. 또한 이러한 시스템에서 간섭 제약을 고려했을 때의 성능 열화를 분석한다. 모의 실험 결과를 통해서 평균 간섭 파워 제약 조건 하에서의 이차 사용자 통신 용량과 일차 사용자의 통신 용량이 순시 간섭 파워 제약 조건 하에서의 통신용량보다 성능이 좋음을 확인하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제39A권1호
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• pp.28-35
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• 2014

본 논문에서는 상대국과 자국간의 채널 상황이 악화될 경우에도 통신의 신뢰도를 보장하고 동일 대역에서 동시에 전 이중 통신을 하기 위한 터보 등화기를 결합한 SSD(simultaneous single band duplex)시스템을 제안한다. 본 논문에서 제안하는 시스템은 동일 대역 동시 통신에 의해서 발생하는 자기 간섭 신호를 제거하기 위한 방법으로 RF(radio frequency) Cancellation과 Digital Cancellation을 사용하며 자기 간섭 신호를 효과적으로 제거 한 뒤 터보 등화기를 이용하여 상대국과 자국간의 열악한 채널에 의하여 발생한 신호의 왜곡을 등화 한다. 본 논문에서는 제안하는 터보 등화기를 결합한 SSD 시스템을 설계하고 적응 등화기를 사용한 SSD 시스템과 성능을 비교 분석하였다. 본 논문에서는 제안하는 시스템을 Simulink 프로그램을 이용하여 구성하고 성능을 확인하였다. 본 논문에서 제안하는 터보 등화기를 결합한 SSD 시스템의 성능을 확인한 결과 적응 등화기를 사용하는 SSD 시스템에 비하여 상대국과 자국간의 채널 상황이 열악한 상황에서 ISI(inter symbol interference)에 의한 신호의 왜곡을 보다 효과적으로 등화하고 자기 간섭 신호를 제거하면서 동일 대역에서 동시에 전 이중 통신을 할 수 있는 것을 확인하였다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제33권6호
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• pp.165-172
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• 2019

본 연구는 소방대원들이 화재현장에서 진압 및 구조 업무 활동 시 필수로 착용하고 있는 SCBA 시스템에 팀원 간 의사소통이 가능하도록 다자간 동시 양방향 통신이 적용된 SCBA 면체용 무선통신 모듈을 설계·제작하여 그 성능을 확인하였다. 본 시험 조건에서 팀 통신모듈 성능평가결과 가시거리(LOS)에서 500 m 이상 통신이 가능하며, 건축물 내부 수평 통신거리는 1:1로 최소 36 m에서 최대 51 m까지 측정되었다. 또한, Ad-hoc 기능을 구현하여, 3 hoc 자동중계로 통신거리가 128 m 까지 확대되었다. 건축물 내부 수직 통신거리는 오픈된 계단실의 경우 5층까지, 구획된 계단실의 경우 3층까지 통신되었고, 2 hoc 자동중계를 통해 5층까지 모든 통신이 가능하였다. 화재상황을 가정한 통신 성능실험결과 별도의 PTT 키 조작 없이도 소방무선통신 표준약어를 5명의 팀원이 정확히 인지하는 것을 확인할 수 있었다. 추가적으로 불꽃저항성 실험결과 950 ± 50 ℃의 불꽃에 5 s간 노출 후 즉시 소화되어 내염성을 지닌 것을 확인할 수 있었다.

• ETRI Journal
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• 제36권2호
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• pp.206-213
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• 2014

This paper presents a novel 90 GHz band 16-quadrature amplitude modulation (16-QAM) orthogonal frequency-division multiplexing (OFDM) communication system. The system can deliver 6 Gbps through six channels with a bandwidth of 3 GHz. Each channel occupies 500 MHz and delivers 1 Gbps using 16-QAM OFDM. To implement the system, a low-noise amplifier and an RF up/down conversion fourth-harmonically pumped mixer are implemented using a $0.1-{\mu}m$ gallium arsenide pseudomorphic high-electron-mobility transistor process. A polarization-division duplex architecture is used for full-duplex communication. In a digital modem, OFDM with 256-point fast Fourier transform and (255, 239) Reed-Solomon forward error correction codecs are used. The modem can compensate for a carrier-frequency offset of up to 50 ppm and a symbol rate offset of up to 1 ppm. Experiment results show that the system can achieve a bit error rate of $10^{-5}$ at a signal-to-noise ratio of about 19.8 dB.

• 한국전자파학회논문지
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• 제28권10호
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• pp.769-778
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• 2017

본 논문은 동일대역 전이중 통신(In-band Full-Duplex: IFD) 방식에 필요한 RF/아날로그 영역에서의 자기간섭 신호의 제거회로를 설계하고, 이를 이용하여 FM 변조 신호를 송신하면서, 동시에 수신 신호의 FM 복조가 가능하도록 설계했다. 서큘레이터(circulator)를 이용하여 단일 안테나 방식으로 송수신을 동시에 가능하게 했다. 수신 회로에는 송신으로 인한 자기간섭 신호 제거를 위해, 송신 신호를 탭핑하여 벡터 변조기(vector modulator)로 위상과 크기를 제어한 후, 수신 신호에 포함된 자기간섭 신호를 제거하였다. 자기간섭 신호의 제거를 위하여 채널변화에 따른 최적의 위상과 크기를 능동적으로 제어해야 한다. 이를 위해 동위상과 직교위상 아날로그 상관기를 이용하여 송신 신호와 수신측 자기간섭 신호의 상관 계수를 구하여 상관 계수가 최소가 되도록 제어회로를 구현하였다. 무전기 모덴 칩은 SA58646을 사용하였고, 반송파는 465 MHz 주파수에 12.5 kHz 대역폭을 가지는 FM 변조신호를 사용하였다. 안테나 포트 출력 파워가 17.2 dBm일때, 모뎀 입력단에 수신되는 자기간섭 신호가 -49.2 dBm으로 측정되어 SIC(Self Interference Cancellation) 레벨은 66.4 dB로 측정되었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제27권3호
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• pp.277-283
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• 2016

본 논문에서는 동일대역 전이중 통신을 위한 RF/아날로그 영역에서의 자기간섭 신호 제거 시스템을 설계 및 제작하여 성능을 검증하였다. 구현한 시스템은 NI5791 플랫폼과 NI Flex RIO를 이용하여 검증하였다. NI5791 플랫폼의 송신 출력을 높이기 위해 SKYWORKS SE2565T 전력 증폭기를 사용하였으며, 송 수신 안테나 선로는 써큘레이터를 사용하였다. 자기간섭 신호를 제거하기 위한 RF FIR 필터는 총 12개의 탭을 가지도록 설계하였고, 지연선로의 시간은 100 ps의 간격을 가지도록 설계하였다. 시스템의 동작은 전력 증폭기의 출력에서 10 dB 커플러를 이용하여 분배하였고, 각 탭 계수를 제어하여 안테나 반사와 써큘레이터 누설로 수신되는 간섭신호를 추정하여 차감하는 방식으로 자기간섭 신호를 제거하였다. 자기간섭 제거 시스템 실험은 2.56 GHz이고, 20 MHz 대역폭을 가지는 802.11a/g OFDM 변조 신호를 사용하였으며, 출력이 0 dBm에서 53 dB의 자기간섭 신호 제거 이득을 얻었다.