• Journal of Information Processing Systems
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• 제11권3호
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• pp.354-369
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• 2015

Recently, there has been an increasing demand of high data rates services, where several multiuser multiple-input multiple-output (MU-MIMO) techniques were introduced to meet these demands. Among these techniques, vector perturbation combined with linear precoding techniques, such as zero-forcing and minimum mean-square error, have been proven to be efficient in reducing the transmit power and hence, perform close to the optimum algorithm. In this paper, we review several fixed-complexity vector perturbation techniques and investigate their performance under both perfect and imperfect channel knowledge at the transmitter. Also, we investigate the combination of block diagonalization with vector perturbation outline its merits.

• 한국전자파학회논문지
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• 제23권10호
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• pp.1180-1187
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• 2012

본 논문에서는 협력 무선 통신 시스템의 순방향 링크에서, 각 이동국의 제한된 피드백 정보를 이용하여, 인접한 다수의 기지국들에서 동시에 코히어런트(coherent)하게 하나의 이동국에 데이터를 전송하는 결합 전송 공간 분할 다중 접속(Joint Transmission Space Division Multiple Access: JT-SDMA) 기술을 제안한다. JT-SDMA 기술을 위해, 공간상관도가 높은 각 collaborative base transceiver station(C-BTS)의 하향 링크 채널과 공간상관도가 낮은 다른 C-BTS들 간의 하향 링크 채널 특성에 적합한 unitary precoding 행렬 코드북을 디자인하였다. 또한, 제안하는 JT-SDMA 기술에서, 각 이동국의 제한된 피드백 정보량을 이용하여 다중 사용자 다이버시티 이득을 증가시키는 클러스터에서 수행되는 집중 스케줄링 기술을 제안하였다. 시뮬레이션의 통해 JT-SDMA 기술이 제한된 피드백 정보량을 이용하여, 다중 사용자 다이버시티 오더가 충분하지 않은 환경에서 셀 간 간섭을 효과적으로 억제하여, 클러스터 전송 용량을 향상시킬 수 있음을 확인하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제35권12C호
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• pp.1020-1028
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• 2010

릴레이는 차세대 이동통신 시스템에서 기지국의 서비스 커버리지 영역을 확대하고 음영지역을 해소하기 위해 반드시 필요한 기술이다. 하지만, 기존의 릴레이 관련 연구는 주로 반이중 모드, 즉 서로 다른 시간 혹은 주파수에서 송수신을 수행하도록 제한하고 있다. 반이중 릴레이는 구현이 쉬운 반면 릴레이 송수신 지원 구분이 필요하기 때문에 전체 시스템 용량이 줄어드는 단점이 있다. 본 논문에서는 다중 안테나를 갖는 전이중 릴레이의 다중 사용자 precoding 및 sum rate 정합 기반의 전력 할당 방식을 제안한다. 전이중 릴레이는 같은 주파수에서 동시에 송수신을 수행하기 때문에 릴레이의 송수신 안테나 사이에 발생하는 자기 간섭 문제를 해결해야 한다. 본 논문에서 제안하는 precoding 기법을 통해 다중 사용자 MIMO 전송이 가능하면서 동시에 전이중 릴레이의 자기 간섭을 제거할 수 있다. 또한, 릴레이가 기지국으로부터 수신하는 정보량과 단말국으로 전달하는 정보량이 동일하도록 하는 조건 하에서 전체 시스템 용량을 최대화하는 전력 할당 기법을 제안한다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제18권6호
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• pp.75-82
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• 2018

본 논문에서는 분산 안테나 시스템의 하향링크 다중 사용자 MIMO를 위한 프리코더 설계에 대해서 고려한다. 분산 안테나 시스템에서 RRH (Remote Radio Head)는 셀 영역 내에서 지리적으로 서로 다른 위치에 배치되게 되는데, RRH에서 적용하기 위한 세 가지 종류의 프리코더 설계 방법을 제안한다. 모든 RRH들의 전송 전력 합, 또는 각 RRH의 전송 전력에 대한 제약 조건 하에서, 개별 SLNR 또는, 결합 SLNR (Signal-to-Leakage plus Noise Ratio) 비용함수를 최대화시키도록 프리코더를 설계한다. 그리고, 각각의 최적화 문제에 대한 분석적 이론해를 제시한다. 컴퓨터 모의실험을 통하여, 결합 SLNR 기반의 프리코더 설계 방법이 개별 SLNR 기반의 프리코더 설계 방식보다 더 높은 SINR (Signal-to-Interference plus Noise Ratio) 성능과 더 낮은 BER (Bit Error Rate) 성능을 갖는다는 것을 보인다. 또한, 모든 RRH들의 전력 합에 대한 제약 조건을 갖는 프리코더 설계 방법이 각 RRH 전송 전력 제약 조건을 갖는 방식보다 더 좋은 성능을 갖는다는 것을 보인다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제49권6호
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• pp.15-26
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• 2012

본 논문에서는 개선된 AF(Amplify-and-Forward)와 DF(Decode-and-Forward) Relay 프로토콜을 결합한 다중 사용자 MIMO (Multiple Input Multiple Output) Relay 네트워크에서 간섭 제거 기술을 논의 한다. 간섭 제거 기술은 Relay 노드가 적용된 전체 전송 시스템의 오류 성능을 향상시키기 위해 eNB(evolved NodeB), Relay 노드(RN: Relay Node)와 UE(User Equipment)에 의해 이루어진다. 간섭 제거를 수행하기 위해 ZF(Zero Forcing), MMSE(Minimum Mean Square Error), SIC(Successive Interference Cancellation)와 OSIC(Ordered Successive Interference Cancellation)가 적용된 DPC(Dirty Paper Coding)와 THP(Thomilson Harashima Precoding)를 사용하였다. 이러한 기본적인 기술이 적용된 Relay 노드 기능들이 연구되고 개선된다. 협력 Relay 노드에서 두 계층 간의 간섭 제거를 강화한 DF는 성능을 향상시킨다. eNB와 RN간의 가중치 벡터를 사용하여 간섭 제거가 수행된다. 연구 최종 결과, 기존의 알고리즘과 비교하여 제안된 알고리즘이 낮은 SNR에서 더 좋은 성능을 나타냈다. 모의실험 결과 LTE-Advanced 시스템에서 제안된 기법이 오류 성능 면에서 상당한 향상을 나타냈다.

• ETRI Journal
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• 제36권1호
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• pp.62-68
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• 2014

This paper presents a novel user selection method based on the signal-to-interference-plus-noise ratio (SINR), which is approximated using limited feedback data at the base stations (BSs) of multiple user multiple-input multiple-output (MU-MIMO) systems. In the proposed system, the codebook vector index, the quantization error obtained from the correlation between the measured channel and the codebook vector, and the measured value of the largest singular value are fed back from each user to the BS. The proposed method not only generates precoding vectors that are orthogonal to the precoding vectors of the previously selected users and are highly correlated with the codebook vector of each user but also adopts the quantization error in approximating the SINR, which eventually provides a significantly more accurate SINR than the conventional SINR-based user selection techniques. Computer simulations show that the proposed method enhances the sum rate of the conventional SINR-based methods by at least 2.4 (2.62) bps/Hz when the number of transmit antennas and number of receive antennas per user terminal is 4 and 1(2), respectively, with 100 candidate users and an SNR of 30 dB.

• 한국통신학회논문지
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• 제37권8A호
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• pp.601-611
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• 2012

본 논문에서는, 다중 안테나 다중 사용자가 존재하는 3-cell 간섭 Broadcast 채널 (IFBC: interference broadcast channel) 에서 얻을 수 있는 공간 다중화 이득 (spatial multiplexing gain)에 대해서 소개한다. 이러한 공간 다중화 이득을 최대화하면서 총 수율을 높이기 위하여, 우리는 간섭 정렬 기법 (IA: interference alignment)에 스케쥴링 기법을 더한 방법을 제안하며, 이는 IFBC 환경에서 TDMA 기법보다 높은 수율 성능을 보인다. 최적의 스케쥴링 방법은 다중 사용자 이득을 이용하여 총 수율을 최대화하는 전수 조사 알고리즘을 이용한다. 또한, 전수 조사의 계산 복잡도가 매우 높기 때문에, 이를 효과적으로 줄이는 coordinated ascent 방법을 이용한 부최적 스케쥴링 방법도 제안 한다.

• ETRI Journal
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• 제45권5호
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• pp.899-909
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• 2023

In mobile communication, the most exploratory technology of fifth generation is massive multiple input multiple output (MIMO). The minimum mean square error and zero forcing based linear detectors are used in multiuser detection for MIMO single-carrier frequency division multiple access (SCFDMA). When the received signal is detected and regularization sequence is joined in the equalization of spectral null amplification, these schemes experience an error performance and the signal detection assesses an inversion of a matrix computation that grows into complexity. Ordered successive interference cancelation (OSIC) detection is considered for MIMO SC-FDMA, which uses a posteriori information to eradicate these problems in a realistic environment. To cancel the interference, sorting is preferred based on signal-to-noise ratio and log-likelihood ratio. The distinctiveness of the methodology is to predict the symbol with the lowest error probability. The proposed work is compared with the existing methods, and simulation results prove that the defined algorithm outperforms conventional detection methods and accomplishes better performance with lower complication.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제45권11호
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• pp.1-8
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• 2008

본 논문은 순방향 다중 안테나 다중 반송파-부호 분할 다중 접속 (MC-CDMA: multicarrier code division multiple access) 시스템에서 maximum likelihood (ML)를 기준으로 한 합동 검파 방식의 심벌 오류 확률을 분석한다. 심벌 오류 확률의 분석은 상향 바운드 (bound)의 형태로 주어지며, 주어진 바운드는 레일리 페이딩 채널 환경에서 다중 안테나 MC-CDMA 시스템의 심벌 오류 확률에 근사한 값을 나타낸다. 또한, 본 논문에서는 주어진 시스템에서 획득 가능한 다이버시티의 차수를 유도한다. 이 다이버시티의 차수는 시스템의 성능에 확산 계수, 코드의 수, 그리고 송수신 안테나의 수가 미치는 영향을 보여준다. 다이버시티 차수의 분석으로부터, loading되는 코드의 수가 확산 계수보다 작은 경우에, 주어진 시스템이 수신 안테나 다이버시티 외에 추가적인 다이버시티를 얻는다는 것을 알 수 있다. 오류 확률과 다이버시티의 분석은 모의실험과 비교하여 검증하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제39A권4호
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• pp.180-187
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• 2014

본 논문에서는, 하향 다중 사용자 MIMO 환경에서 간섭 검출 및 제거를 하기위해 확장된 fixed-complexity sphere decoder (FSD) 알고리즘이 제안되었다. 제안된 알고리즘은, generalized sphere decoder (GSD) 알고리즘을 이용한 채널행렬 확장과 간섭신호와 요구신호를 고려한 채널행렬 순서화를 통해 FSD 알고리즘을 간섭신호 검출에 활용 가능하도록 확장 하였다. IEEE802.11ac의 통신모드 중 네 명의 다중 사용자에게 각각 702 Mbit/s 전송이 가능한 환경의 몬테카를로실험을 통해서, 제안된 알고리즘이 10% packet error rate기준으로 간섭제거 기능이 없는 maximum-likelihood 검출성능 대비 $E_b/N_0$가 약 3 dB 향상됨을 보여주었다.