• ETRI Journal
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• 제43권2호
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• pp.197-208
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• 2021

Single-carrier frequency division multiple access (SC-FDMA) is currently being used in long-term evolution uplink communications owing to its low peak-to-average power ratio (PAPR). This study proposes a new transceiver design for an SC-FDMA system based on Walsh-Hadamard transform (WHT). The proposed WHT-based SC-FDMA system has low-PAPR and better bit-error rate (BER) performance compared with the conventional SC-FDMA system. The WHT-based SC-FDMA transmitter has the same complexity as that of discrete Fourier transform (DFT)-based transmitter, while the receiver's complexity is higher than that of the DFT-based receiver. The exponential companding technique is used to reduce its PAPR without degrading its BER. Moreover, the performances of different ordered WHT systems have been studied in additive white Gaussian noise and multipath fading environments. The proposed system has been verified experimentally by considering a real-time channel with the help of wireless open-access research platform hardware. The supremacy of the proposed transceiver is demonstrated based on simulated and experimental results.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제7권3호
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• pp.26-29
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• 2012

본 논문에서는 상향링크에서 낮은 PAPR(Peak to Average Power Ratio)을 가지면서 사용자 간 동기 오차 범위를 크게 확장한 MCDS CDMA(Multiple Carrier Direct Spread Code Division Multiple Acceess) 형태의 SC-FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access) 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 상향링크 준동기 환경에 강한 특성을 가진 MC DS CDMA 기법의 높은 PAPR을 갖는 단점을 보완하기 위해 부분 IFFT(Inverse Fast Fourier Transform) 연산 이전에 부분 DFT(Discrete Fourier Transform)연산을 수행한다. 제안하는 기법은 ${\pm}1$칩 준동기 상황에서 '0'상관도를 갖는 PSW(Properly Scrambled Walsh) 부호를 시간 도메인으로 스프레딩하여 레인징 절차를 수행하지 않고서도 사용자 간 최대 ${\pm}1$ OFDM 심벌 길이 이내의 시간 오차이내에서는 MAI(Multiple Access Interference)가 발생하지 않게 한다. 실험결과에서는 준동기 상황을 개선하기 위해 제안된 기존의 SC-FDMA 방식에 비해 사용자 간 동기 오차에 강한 특성이 있음을 보인다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권9호
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• pp.5776-5782
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• 2014

음영 지역 해소 및 셀 커버리지 확대를 위하여 중계기를 활용하는 이동 통신 시스템이 널리 연구되고 있다. 본 논문에서는 중계기를 통해 다중 경로가 확보된 음영 지역에서 주파수 공간 블록 부호를 적용한 SC-FDMA(Single Carrier-Frequency Division Multiple Access) 전송 시스템을 제안하고, 중계기와 수신국 간의 신호 대 잡음 비를 기준으로 음영 지역을 위한 SC-FDMA 시스템의 성능을 비교한다. 중계기에서 복원된 전송 신호에 대하여 주파수 공간 블록 부호를 적용하여 재전송함으로서 중계기 기반 SC-FDMA 시스템의 수신 성능을 크게 향상시킬 수 있다. 본 논문에서 제안된 주파수 공간 블록 부호화 중계기 기반 SC-FDMA 시스템의 신호 대 잡음 비 성능이 단일 중계기 기반 SC-FDMA 시스템보다 $10^{-2}$ 심볼 오류율 수준에서 약 5 dB 개선됨을 실험을 통해 확인할 수 있다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제44권6호
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• pp.48-56
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• 2007

OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access)는 차세대 이동통신을 위한 새로운 다중접속 방식으로 널리 고려되고 있으나 PAPR(Peak-to-Average Power Ratio)이 높다는 단전을 가지고 있으며 상향링크 시스템을 위해서는 OFDMA의 단점을 보완한 방법인 SC-FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access)가 제안되었다. 그러나 SC-FDMA는 고차변조 방식에서 성능이 떨어지고 다중안테나 시스템에 불리하며 자원할당의 유연성이 부족하고 자유로운 파일럿 패턴을 가지기 어렵다는 단점을 가지고 있다. 항상 최적의 성능을 얻기 위해서는 각 단말의 환경에 따라서 SC-FDMA나 OFDMA를 적절히 선택하여 사용할 수 있는 방법이 필요하며 SC-FDMA의 파일럿 구조도 OFDMA와 유사한 형태를 가져서 동일한 형태의 프레임 구조를 가질 수 있어야 한다. 기존의 SC-FDMA 파일럿 삽입 방법이 전체 SC-FDMA 심벌을 이용하거나 별도의 작은 SC-FDMA 심벌을 이용하는데 반해서 이 논문에서는 SC-FDMA 데이터의 일부분에 파일럿을 삽입함으로써 SC-FDMA 프레임이 OFDMA 프레임과 동일한 구조를 가질 수 있도록 하는 방법을 제안한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제37권5A호
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• pp.305-310
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• 2012

이 논문은 단일 반송파 시스템에 적용 가능한 특히 순차적 역컨벌루션 기법과 단일 반송파 변조를 하이브리드하게 사용한 송수신 기법에 선택적 결합 기법을 활용하여 성능을 향상시킨 알고리즘을 제안한다. 선택적 결합 알고리즘은 안테나 공간 다이버시티 효과를 갖는 알고리즘으로서 수신기 입장에서 좋은 채널을 선택할 수 있다는 장점이 있고 이것을 활용할 경우 수신기 입장에서는 안테나 개수만 증가하고 기저대역은 종래의 수신기와 동일한 구조를 유지할 수 있다는 장점이 있다. 제안하는 알고리즘은 종래의 주파수 영역 등화기를 사용한 단일 반송파 전송 알고리즘과 비교하여 성능향상이 우수한 것으로 나타났다.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제26권6호
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• pp.1-9
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• 2021

주파수 전송 효율을 높이기 위하여 주파수 대역에서의 켤레 복소수 대칭 특성을 갖는 단일 측대 파형 전송 시스템의 연구가 이루어지고 있다. 또한, 직교 블록 부호(시공간 및 주파수 공간 블록 부호)를 활용한 전송 시스템의 다이버시티 성능 이득에 대하여 많은 연구가 진행되어 왔다. 본 논문에서는 4개의 송신 안테나를 갖는 3/4 비율의 주파수 공간 블록 부호 단일 측대 파형 SC(single carrier) FDMA(frequency division multiple access) 시스템을 구현한다. 3/4 비율의 4×4 직교 블록 부호를 적용함으로써 기존의 단일 안테나 기반 단일 측대 파형 SC FDMA 시스템과 2개의 송신 안테나를 이용한 2×2 주파수 공간 블록 부호 단일 측대 파형 SC FDMA 시스템보다 뛰어난 수신 성능을 확보할 수 있음을 실험 결과를 통해 확인할 수 있다.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제15권4호
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• pp.7-15
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• 2010

본 연구는 SC-FDMA(Single Carrier-Frequency Division Multiple Access) 접속기술을 사용하는 LTE(Long Term Evolution) 상향링크의 성능을 최대화하기 위한 무선자원관리(radio resource management) 기법을 제안한다. 셀간의 상호작용을 고려해야하는 다중셀(multi-cell) 시스템을 대상으로 하여 단일셀 대상의 기존 SC-FDMA관련 연구와는 차별화된다. 본 연구는 무선자원관리를 무선자원 계획단계(planning phase)와 운용단계(operation phase)로 구분하여 정의한다. 계획단계는 마스터 eBN(evolved-NodeB)가 소속된 eNB에 연속적인 무선자원(RB; radio bearer)를 배정하기 위한 것이고 운용단계는 eNB가 마스터 eBN로부터 배정받은 RB를 단말기에 할당하기 위한 것이다. 두 단계에 대하여 각각 최적화 문제를 모형화하고 각 모형에 대한 탐색적 해법을 제시한다. 제시하는 해법은 인접해중에서 목적함수 개선치가 가장 높은 방향으로 이동하는 일반적인 형태를 띄고 있다. 다수의 실험결과를 통하여 두 알고리즘의 성능과 특징을 분석하였다. 본 연구는 다중셀 SC-FDMA 시스템을 대상으로 효율적인 무선자원 관리 기법을 개발하기 위한 연구에 선구자적인 역할을 할 것으로 기대된다.

• 한국통신학회논문지
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• 제36권11C호
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• pp.641-648
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• 2011

주파수 영역 등화 기법은 다중 반송파 시스템의 대표적 특정으로 단일 탭의 채널 등화로 인한 낮은 구현 복잡도의 장점을 갖는다. SC-FDE (single carrier frequency domain equalization) 시스템은 단일 반송파 시스템에서 주파수 영역 등화 기법을 채택하고, 지연 확산에 대한 강점을 갖기 위해 CP(cyclic prefix)를 포함한 형태의 구조를 갖는다. 단일 반송파 시스템에서 동기 및 등화기를 거친 후 잔존하는, 공통 위상 오프셋 성분을 제거해야만 한다. 공통 위상 오프셋 성분은 송수신기 간 반송파 주파수 생성 시 발생하는 성분이기 때문에 이 오프셋이 큰 경우 성능 열화의 원인이 된다. 본 논문에서는 SC-FDE 시스템에서 공통 위상 오프셋 성분을 주파수 영역에서 보정하는 기법을 제안하였다. 동기 획득 및 등화를 위한 훈련 신호는 자기 상관관계 특성이 우수한 CAZAC (constant amplitude zero autocorrelation code) 시퀀스를 채택하였다. 제안한 공통 위상 오프셋 추적 성능은 컴퓨터 모의실험을 통해 평균 제곱 오차 (mean square error, MSE) 성능을 통해 확인하였고, 그 성능이 시간 영역에서 보정하는 것과 유사한 MSE 성능을 갖는 것을 확인하였다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제42권12호
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• pp.77-84
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• 2005

OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 및 SC-CP(Single Carrier with Cyclic Prefix) 방식은 문선 분야에서 각기 각광받고 있으며, 두 방식 모두 주파수 영역에서 효율적인 등화를 수행할 수 있는 장점을 지니고 있다. 무선 채널의 도플러 쉬프트 현상이 수반되는 경우 등화기만으로 온전히 왜곡 보상이 여의치 않을 수 있으며, 이에 따라 위상에러 추적회로와 등화기를 연동시켜 성능 향상을 도모할 수 있다. 본 논문에서는 평균위상에러의 효과를 기술하였고, 결정지향 방식의 평균위상 에러 추적회로와 proportional 등화기를 연동한 성능을 설계하였다. 아울러 시뮬레이션 결과를 통해 시스템의 성능 저하를 최소화하면서 추적회로의 연산 부담을 줄일 수 있음을 제시하였다.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제14권5호
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• pp.1-9
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• 2009

중계기를 활용한 다중 입력 기술이 차세대 광대역 무선 이동 통신의 유력한 후보로 연구되고 있다. 본 논문에서는 채널 선택적 중계기 기반의 다중 입력 전송 시스템을 제안한다. 본 전송 시스템은 상하향 전송을 위해 SC-FDMA (Single Carrier Frequency Division Multiple Access)와 OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 방식을 각각 채택한다. 단말기와 기지국 간 사용되는 부채널을 고정하고, 중계기와 단말기 또는 중계기와 기지국 사이의 채널 상태에 따라 선택적으로 부채널을 사용함으로써 수신 성능을 크게 향상시킬 수 있다. 실험 결과를 통해, 제안된 중계기 기반 시스템의 성능이 기존의 중계기 기반 시스템의 성능보다 우수함을 확인한다.