• 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.

• Journal of Communications and Networks
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• 제5권2호
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• pp.167-173
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• 2003

We treat the problem of channel estimation and interference cancellation in multiuser ultra-wide-band (UWB) communication systems over multipath fading channels. The UWB system under consideration employs a random time-hopping impulse radio format. We develop a channel estimation method based on linear weighted algorithm. An iterative channel estimation and interference cancellation scheme is proposed to successively improve the receiver performance. We also consider systems employing multiple transmit and/or receive antennas. For systems with multiple receive antennas, we develop a diversity receiver for the wellseparated antennas. For systems with multiple transmit antennas, we propose to make use of Alamouti’s space-time transmission scheme, and develop the corresponding channel estimation and interference cancellation receiver techniques. Simulation results are provided to demonstrate the performance of various UWB receiver techniques developed in this paper.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제15권12호
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• pp.2534-2542
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• 2011

본 논문에서는 CDMA (Code Division Multiple Access) 기반 통신 시스템에서의 가용한 직교 부호의 수보다 많은 수의 사용자 수용을 위해 제안된 하향링크 통계적 다중화 기법인 기존 OCHM (Orthogonal Code Hopping Multiplexing) 기술에 다중 안테나를 사용함으로써 성능이 향상될 수 있음을 보인다. 먼저 직교 부호 할당 방식에 따른 두 가지 다른 OCHM 시스템을 소개하고, 이를 LLR (Log-Likelihood Ratio) 값 계산법에 적용 시 나타내어지는 수식 표현을 유도한다. 다음으로, 유도된 LLR 값에 기반을 두어 터보 부호기를 사용할 때, 언급한 OCHM 시스템의 FER (Frame Error Rate) 성능을 검증한다. 또한 비교를 위해 기존 3GPP 표준에서 사용되는 다중 안테나 심벌 매핑 방식의 성능도 분석한다. 결과적으로, 제안된 직교 부호 할당 방식을 적용한 다중 안테나 기반 OCHM 시스템이 기존 시스템 대비 목표 FER을 만족하는데 있어서 에너지 감소 측면에서 상당한 이득이 있음을 확인한다.

• Journal of electromagnetic engineering and science
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• 제13권2호
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• pp.63-72
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• 2013

The ultra-wideband (UWB) spectrum available for commercial applications has offered us an opportunity to achieve high-speed wireless communications and high-accuracy location applications. As one of key research areas in UWB technology, a lot of innovative broadband and miniaturization techniques for UWB antennas have been greatly invented and developed for years. This paper reviews the development of UWB antenna design in the past decade. Starting with a brief introduction of the specific requirements and promising applications of UWB systems, the unique design challenges of UWB antennas are highlighted. Next, the important milestones of UWB antenna designs are briefed. After that, a variety of planar UWB antennas invented for broadband operation, miniaturization, and multiple functions are introduced. Last, the comments on the development of UWB antennas in future are shared.

• ETRI Journal
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• 제40권2호
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• pp.197-206
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• 2018

Multiple-input multiple-output (MIMO) systems offer significant enhancements in terms of their data rate and channel capacity compared to traditional systems. However, correlation degrades the system performance and imposes practical limits on the number of antennas that can be incorporated into portable wireless devices. The use of switched parasitic antennas (SPAs) is a possible solution, especially where it is difficult to obtain sufficient signal decorrelation by conventional means. The covariance matrix represents the correlation present in the propagation channel, and has significant impact on the MIMO channel capacity. The results of this work demonstrate a significant improvement in the MIMO channel capacity by using SPA with the knowledge of the covariance matrix for all pattern configurations. By employing the "water-pouring algorithm" to modify the covariance matrix, the channel capacity is significantly improved compared to traditional systems, which spread transmit power uniformly across all the antennas. A condition number is also proposed as a selection metric to select the optimal pattern configuration for MIMO-SPAs.

• 전자공학회논문지
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• 제52권3호
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• pp.19-24
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• 2015

본 논문에서는 massive multiple-input multiple-output (MIMO) 기반의 wireless powered communication network (WPCN)에서 에너지 효율을 향상시키기 위한 기지국 안테나 수 최적화 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 massive MIMO 시스템의 채널 hardening 특성을 이용하여 채널 이득을 안테나 수에 대한 식으로 근사한다. 그리고 근사화 된 최적화 문제에 편미분을 적용한 후 Lambert-W 함수를 이용하여 최적해를 closed form으로 찾는다. 모의실험을 통해 제안하는 기법의 근사 과정과 최적화 문제를 해결하는 방법이 적절함을 보이고, closed form 해가 exhaustive search 방법으로 찾은 해와 오차가 크지 않음을 확인한다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제44권5호
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• pp.63-69
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• 2007

본 논문에서는 이동 차량에 다중 안테나를 설치하여 기존의 이동통신이나 방송시스템의 성능을 향상 시키는 이동 릴레이의 구조를 제안한다. 하드 핸드오버를 사용하는 시스템에서 다중 안테나를 갖는 이동 릴레이가 셀 경계에 있을 때에 스마트 안테나 기법을 적용하기 위해서는 셀 탐색과 입사각을 추정해야 하므로 본 논문에서는 셀 탐색과 입사각을 동시에 추정하는 방법을 제안한다. 본 논문에서 제안한 셀 탐색과 입사각 동시 추정기법의 성능을 모의실험을 통해 검증한다.

• Journal of electromagnetic engineering and science
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• 제10권3호
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• pp.99-103
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• 2010

Motivated by recent works on spectrum-sharing systems, this paper investigates the effects of transmit diversity on the peak interference power limited cognitive radio(CR) networks. In particular, we derive the ergodic and outage capacities of a spectrum-sharing system with multiple transmit-antennas. To derive the capacities, peak interference power constraint is imposed to protect the primary receiver. In a CR transmitter and receiver pair with multiple antennas at the transmitter side, the allowable transmit power is distributed over the transmit-antennas to achieve transmit diversity at the receiver. We investigate the effect of this power distribution when a peak interference power constraint is imposed to protect the primary receiver. We show that the transmit diversity does not improve the ergodic capacity compared to the single-antenna system. On the other hand, the transmit diversity significantly improves the outage capacity. For example, two transmit-antennas improve the outage capacity 10 times compared to the single-antenna with a 0 dB interference constraint.

• 한국통신학회논문지
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• 제29권9A호
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• pp.1022-1030
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• 2004

차세대 이동 및 우선통신 시스댐은 현재보나 얘우 큰 고속의 데이터 전송과 시스템 용량을 요구하고 였으며 이러한 요구를 충족시키기 위해서 복수의 안테나를 사용하여 송수신을 하는 MIMO(m 비 tiple input, multiple output) 기술이 널리 연구되고 있다 이 논문은 다수의 안테나를 가지고 있는 기지국, 소수의 안테나를 가지고 있는 단말기의 하향 링크에서 스케터령과 변동이 적으며 평탄한 페이딩 채널을 가정한다. 단영 사용가 MIMO 시스템에서 가지국이 채널상태정보를 가지고 있다연 SVD(singular value decomposition) 와 water filling 읍 사용 한 MIMO 기숭이 최대의 채널용량을 이룬다. 그러나 복수 사용자 시스템의 경우에는 공간분할 다중접속 기술을 이용하여, 보다 큰 전체 채널용량을 얻는 것이 가능하다 이 논문은 복수 사용가 시스템에서 각 사용자에게 복수 의 데이터 스트림을 전송하는 MIMO 공간분할 다중접속 기술을 제안한다. 제안하는 기술은 SVD 기반의 MIMO 기술이나 스마트 안테나를 사용한 공간분항 다중정속 기술보다 더 큰 전체 채널용량을 얻을 수 있다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2005년도 추계종합학술대회
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• pp.69-72
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• 2005

In this paper, pseudo noise (PN) code acquisition performance with multiple antennas in a UWB time hopping/code division multiple access system is analyzed. The closed form for the conditional probability is derived, using the Gauss-Hermite quadrature formula, when the signal with Gaussian distribution goes through the lognormal fading channel. The performance comparison of the above mentioned schemes shows that the code acquisition performance with a diversity combining technique, especially when increasing the number of antennas, is more robust than that using no diversity.