• 대한전자공학회논문지TC
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• 제43권4호
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• pp.31-38
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• 2006

본 논문에서는 지연된 귀환 채널 정보를 가지는 STBC-공간다중화 OFDM 시스템을 위한 전처리기 구조를 제안한다. 보통 MIMO 시스템을 위한 전처리기는 귀환 채널 상태 정보를 송신단이 완벽하게 안다는 가정 하에 설계된다. 하지만 실제 시스템에서는 귀환 채널 지연과 링크 오류가 존재하므로 송신단이 부정확한 귀환 채널 정보를 사용하게 되어 시스템 성능이 감소한다. 제안된 전처리기는 이러한 성능 감쇠를 STBC가 제공하는 다이버시티 이득으로 보상할 수 있는 구조로 설계된다. 본 논문에서 제안하는 전처리 기법은 수신단에서 전처리 코드북의 색인을 송신단에 귀환하고 송신단은 전처리 행렬, 부반송파의 상관도, 채널의 자기 상관도를 고려하여 전송 심볼을 전처리한다 모의실험을 통해 STBC-SM OFDM 시스템이 도플러 주파수가 60Hz 이상이 되면 $SER=10^{-3}$ 이하에서 기존의 전처리된 MIMO-OFDM 시스템의 코드북 선택기법에 비해 성능이 우수함을 확인하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제35권2A호
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• pp.105-111
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• 2010

Random Unitary Beamforming (RUB) 은 다중사용자 다중안테나 broadcast 채널에서 매우 간단하면서도 실제적인 전송 기법이다. 본 논문에서는 일반적인 RUB의 형태를 확장시켜 공간다중화 이득을 얻을 수 있는 방법에 대해 고려하였다. 즉 수신기가 2개의 안테나를 가짐으로써 더 많은 데이터를 가지는 방법을 고려하였다. 이를 위해 송신기와 수신기의 새로운 코드북을 제안하고, 수신기에서 Minimum Mean Square Error Successive Interference Cancellation (MMSE-SIC) 기법을 사용함으로써 총 전송율이 증가함을 모의실험 결과를 통해 확인하였다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제7권5호
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• pp.122-130
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• 2008

최근 무선통신의 발달로 인하여 음성 서비스 이외의 동영상, 인터넷 서비스와 같은 보다 큰 전송률을 요구하는 다양한 서비스 요구가 급속도로 높아지고 있다. 고속 전송률 서비스를 낮은 가격으로 많은 사용자에게 제공하기 위해 제한된 통신자원을 이용하여 보다 많은 데이터를 전송할 수 있는 물리계층 기술이 필요하게 되어 직교 주파수 다중 방식인 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)과 다수의 송 수신 안테나를 이용하는MIMO(Multiple Input Multiple Output)시스템을 사용하게 되었다. MIMO 기술 중 Spatial Multiplexing은 전송용량 이득은 가질 수 있지만, 다수의 안테나로 인한 상관으로 인해 Diversity gain을 얻지 못하는 단점을 가지고 있다. 본 논문에서는 차세대 전송기술로 부각되고 있는 고속의 무선 데이터 전송기술 내에서, MIMO-OFDM 시스템인 SDM방식에서 Diversity gain을 얻고자 제안된 Multi-Block을 이용한 SDM의 성능에 대해 알아보고, 앞으로의 연구 방향에 대해 설명하고자 한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제30권6C호
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• pp.560-569
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• 2005

본 논문은 순차적인 간섭제거와 전송 안테나 별 전송률을 제어하는 공간 다중화 전송 MIMO 시스템에서 채널환경에 따라 전송에 사용되는 안테나를 선택하고 데이터 율을 조절하는 알고리즘을 제안한다. 수신기에서 전송에 사용될 송신 안테나 및 전송률을 결정하고, 이는 각 송신 안테나 별 전송률에 대한 피드백 채널을 통해 송신기로 전송된다. 본 연구에서는 각 단계에서 최소의 SINR을 가지는 안테나를 제거해가는 연속적인 단계들로 이루어진 직렬 결정 방식을 제안한다. 또한, 각 연속적인 심볼 추정 단계에서 가장 낮은 신호 대 간섭 비를 갖는 심볼을 먼저 추정하는 "reverse detection ordering"이 각 안테나에 할당되는 용량 차이를 증가시킴으로서 안테나 선택에 의한 이득을 증가시킴을 보인다. 시뮬레이션 결과는 제안된 "reverse detection ordering"을 기반으로 하는 직렬 결정 방식이 낮은 복잡도을 가지면서 heuristic 방식과 비슷한 용량을 제공함을 보여준다.

• 한국통신학회논문지
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• 제34권2A호
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• pp.147-154
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• 2009

안테나 그룹화(antenna grouping)는 빔 형성(beamforming)파 공간 다중화 기법(spatial multiplexing)의 결합이라 할 수 있다. 안테나 그룹화는 $N_t$개의 송신 안테나를 $N_r$개의 그룹으로 나누고, 한 그룹 내에서는 빔 형성으로 하나의 데이터 정보를, 각 그룹 사이에서는 공간 다중화 기법으로, 전체 $N_r$개의 데이터 정보를 전송하는 시스템을 가정한다. 안테나 그룹화를 통하면 빔 형성을 통하여 다이버시티 이득을 얻을 수 있는 동시에 공간 다중화 기법에 따른 다중화 이득을 통하여 주파수 효율을 높일 수 있다. 하지만 통신 채널이 조건 나쁜(ill-conditioned) 행렬로 모델링 되거나, 안테나 사이에 상관관계가 있는 경우에는 안테나 그룹화의 BER 성능이 열화될 수 있으므로, 이 경우에는 전체 시스템에서 하나의 데이터 정보만 전송하는 빔 형성의 성능이 가장 좋다. 이 논문에서는 채널이 안테나 그룹화에 적합하면 안테나 그룹화 모드를 선택하여 전송하고, 빔 형성에 적합하면 빔 형성 모드를 선택하여 전송하는 시스템을 가정하였다. 그리고 간단한 모드 선택 기법을 제안한다. 이 모드 선택 기법을 사용하면 매 시간동안 일정한 데이터를 전송할 때, 채널 상태에 따른 BER 성능의 열화를 막고, 최적의 BER 성능을 얻을 수 있다.

• 한국통신학회논문지
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• 제34권5A호
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• pp.331-340
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• 2009

In this paper, we propose a new power loading algorithm for orthogonalized spatial multiplexing(OSM) systems over flat-fading multiple-input multiple-output (MIMO) channels. Compared to SVD-based transmission scheme, the OSM scheme exhibits a good system performance with lower complexity and feedback overhead. To further improve the performance in OSM systems with power loading, we introduce a geometric approach on the Euclidean distance between the constellation points in the effective channel. Using this approach, we show that the optimal power loading parameters in terms of the minimum distance can be obtained. Simulation results demonstrate that our algorithm provides a 5dB gain at a bit error rate (BER) of $10^{-4}$ over that of no power loading case with both QPSK and 16-QAM. Consequently, our power loading algorithm allows us to significantly improve the system performance with one additional feedback value.

• 한국통신학회논문지
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• 제33권6C호
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• pp.429-437
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• 2008

셀룰러 환경에서 전송 효율을 향상시키기 위하여 일반적으로 사용되는 다중 안테나 (multiple-input multiple-output: MIMO) 시스템은 공간 다중화 (spatial multiplexing: SM) 기법과 공간 다이버시티 (spatial diversity) 기법으로 구분된다. 이러한 MIMO 시스템은 셀룰러 환경에서 단말기가 셀 경계로 이동할수록 인접 셀로부터 오는 간섭 신호의 영향을 받게 되어 심각한 성능 열화를 겪게 된다. 따라서 MIMO 시스템의 전송 효율을 증대시키기 위하여 채널 환경에 적합한 송신 기법과 함께 셀 경계에서의 인접 셀 간섭을 효과적으로 제거할 수 있는 수신 기법의 활용은 매우 중요하다. 본 논문에서는 $M_T$개의 송신 안테나와 $M_R$개의 수신 안테나를 갖는 하향 링크 MIMO 시스템의 전송 효율 증대를 위하여 채널 환경에 따라 공간 다중화 및 공간 다이버시티를 이용한 적응적 송신 방법을 사용하곡 공간 다이버시티가 적용될 경우 MRC (maximal ratio combining) 기법과 ISD (intercell spatial demultiplexing) 기법을 적응적으로 사용하기 위한 선택 기준과, 적응적인 송수신 방식 적용시의 성능 이득을 산출한다. 단말기가 기지국 근처에 위치하여 높은 SIR (signal-to-interference ratio)을 가질 경우에는 공간 다중화를 이용한 송신 기법과 함께 SD (spatial demultiplexing) 수신 기법을 사용하고, 셀 경계와 같이 낮은 SIR을 가질 경우에는 공간 다이버시티를 이용한 송신 기법과 함께 기존의 MRC 수신 방식과 $M_R-1$개의 인접 셀 간섭 신호 성분들을 제거할 수 있는 ISD 수신 방식을 적응적으로 사용함으로써 시스템 전송 효율을 향상시킬 수 있는 방안을 제시한다. 제안한 송수신 방식의 성능을 검증하기 위하여 $M_R{\times}M_T$ MIMO 시스템에서 각각의 송수신 방식에 따른 수신 신호의 유효 신호 대 간섭 비의 확률 밀도 함수를 유도하곡 이를 활용하여 평균 유효 신호 대 간섭 비와 전송 효율을 산출하며, 모의실험 결과와의 비교를 통해 검증한다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제45권10호
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• pp.75-82
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• 2008

본 논문에서는 다중 입출력 (MIMO) 공간다중화 (spatial multiplelxing, SM) 시스템을 위한 효율적인 심볼 검출 알고리즘이 제안되고, 이의 최적 설계 및 구현 결과가 제시된다. 에러 전파 (error propagation)을 야기하는 첫 검출 심볼의 검출 성능을 개선시킴으로써, 제안된 알고리즘은 기존의 정렬된 QR 분해 (sorted QR decomposition, SQRD) 기반 알고리즘이나 정렬된 순차적 검출 (ordered successive detection, OSD) 알고리즘에 비해 성능 이득을 얻을 수 있다. 4개의 송수신 안테나를 갖는 16QAM MIMO-SM 시스템에 대한 성능 평가 결과, 제안된 알고리즘은 기존 알고리즘에 비해 $10^{-3}$의 EBR에서 약 2.5-13.5 dB의 성능 이득을 얻음을 확인하였다. 제안된 알고리즘은 하드웨어 설계 언어를 이용하여 설계 되었고, 0.18um CMOS 표준 셀 공정 라이브러리를 이용하여 합성 및 구현되었다. 구현결과, 제안된 알고리즘은 하드웨어의 큰 증가없이 구현 가능함을 확인할 수 있었다.

• Journal of electromagnetic engineering and science
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• 제10권4호
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• pp.263-269
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• 2010

Multiple input multiple output (MIMO) has been considered one of the key enablers of broadband wireless communications. The indoor environment is known to be favorable to ensure both high rank property and high signal-to-interference/noise ratio (SINR) to fully exploit MIMO spatial multiplexing (SM) gain. In this paper, we describe several practical deployment cases where repeater links (or relay links), such as those present with an indoor distributed antenna system (DAS), can act as keyholes to degenerate the rank property of MIMO communications. In this case, we cannot exploit MIMO SM gain in indoor environment. We propose a novel MIMO communication scheme which uses simple converter in the devices in repeater links to resolve the rank degeneration issue and to ensure MIMO SM gain in highly MIMO-favorable indoor environment. MIMO SM is possible over the indoor DAS with single cable line through use of simple converters, which enables practical deployment in real fields.

• 한국통신학회논문지
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• 제30권7A호
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• pp.568-577
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• 2005

본 논문에서는 시공간 블록 부호화한 공간 다중화 시스템에서 수신안테나의 수를 송신 안테나 수의 반을 사용했을 경우, 감소하는 비트 오류 성능을 개선하기 위해, 채널 상태와 관련한 귀환 정보를 이용하여 각 송신 안테나마다 적응적으로 전송률을 할당하고 전력을 제어하는 시스템을 제안하곤 그 성능을 분석한다. 성능 분석 결과, 8개의 송신 안테나와 4개의 수신 안테나를 사용한 경우, 안테나 쌍마다 전송률과 전력을 할당하는 간단한 알고리즘을 이용하면, 동일한 전송률과 전력을 사용한 개루프 방식에 비하여, BER이 10$^{-3}$인 구간에서 약 4.5dB의 성능이 향상하는 것을 알 수 있다.