• 한국전자통신학회논문지
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• 제16권4호
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• pp.585-590
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• 2021

본 논문은 수용 가능한 강 채널 사용자들의 BER 손실로, 최약 채널 사용자의 BER 성능을 향상하기 위하여, 3명의 사용자의 비간섭 비직교 다중 접속을 제안한다. 먼저, 3명의 사용자의 비간섭 비직교 다중 접속을 설계하고, 제안된 기법의 BER의 폐쇄형 표현 식을 유도한다. 다음, 수치적 결과를 통해, 적은 강 채널 사용자들의 BER 손실로, 최약 채널 사용자의 BER 성능이 크게 향상되는 것을 입증한다. 결론적으로, 비간섭 2PAM은 5G 시스템의 비직교 다중접속에서 고려될 수도 있다.

• International journal of advanced smart convergence
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• 제9권4호
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• pp.34-41
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• 2020

Nowadays, the advanced smart convergences of the artificial intelligence (AI) and the internet of things (IoT) have been more and more important, in the fifth generation (5G) and beyond 5G (B5G) mobile communication. In 5G and B5G mobile networks, non-orthogonal multiple access (NOMA) has been extensively investigated as one of the most promising multiple access (MA) technologies. In this paper, we investigate the achievable data rate for the asymmetric binary pulse amplitude modulation (2PAM), in non-orthogonal multiple access (NOMA). First, we derive the closed-form expression for the achievable data rate of the asymmetric 2PAM NOMA. Then it is shown that the achievable data rate of the asymmetric 2PAM NOMA reduces for the stronger channel user over the entire range of power allocation, whereas the achievable data rate of the asymmetric 2PAM NOMA increases for the weaker channel user improves over the power allocation range less than 50%. We also show that the sum rate of the asymmetric 2PAM NOMA is larger than that of the conventional standard 2PAM NOMA, over the power allocation range larger than 25%. In result, the asymmetric 2PAM could be a promising modulation scheme for NOMA of 5G systems, with the proper power allocation.

• International journal of advanced smart convergence
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• 제10권1호
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• pp.75-81
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• 2021

As the number of connected smart devices and applications increases explosively, the existing orthogonal multiple access (OMA) techniques have become insufficient to accommodate mobile traffic, such as artificial intelligence (AI) and the internet of things (IoT). Fortunately, non-orthogonal multiple access (NOMA) in the fifth generation (5G) mobile networks has been regarded as a promising solution, owing to increased spectral efficiency and massive connectivity. In this paper, we investigate the achievable data rate for non-orthogonal multiple access (NOMA) with negatively-correlated information sources (CIS). For this, based on the linear transformation of independent random variables (RV), we derive the closed-form expressions for the achievable data rates of NOMA with negatively-CIS. Then it is shown that the achievable data rate of the negatively-CIS NOMA increases for the stronger channel user, whereas the achievable data rate of the negatively-CIS NOMA decreases for the weaker channel user, compared to that of the positively-CIS NOMA for the stronger or weaker channel users, respectively. We also show that the sum rate of the negatively-CIS NOMA is larger than that of the positively-CIS NOMA. As a result, the negatively-CIS could be more efficient than the positively-CIS, when we transmit CIS over 5G NOMA networks.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제20권2호
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• pp.275-280
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• 2016

본 논문은 버퍼가 장착된 복수개의 중계기가 존재하는 연쇄적 데이터 중계 네트워크에서 각 중계기가 이미 복호에 성공한 정보를 활용하여 인접 중계기로부터의 간섭을 원천적으로 제거하는 새로운 중계 기법을 제안한다. 기존의 버퍼기반 중계 선택기술에서는 송신단으로부터 데이터를 수신할 중계기와 수신단으로 데이터를 전송할 중계기를 각각 하나씩 선택한다. 그러나 제안된 중계 기법에서는 수신단으로 데이터를 전송할 중계기가 선택된 후 나머지 모든 중계기들은 송신단으로부터 도착한 신호의 복호를 시도하고 복호에 성공한 모든 중계기들은 자신의 버퍼에 복호된 신호를 저장한다. 제안된 기법에서는 자신이 데이터를 전송했을 때, 자신의 신호가 수신단에 성공적으로 도착하면서 동시에 송신단으로부터 도착한 신호 복호에 성공하는 중계기의 수를 최대화하는 중계기가 선택된다. 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 제안된 중계기 선택 방식이 기존 중계기 선택 기법에 비해 훨씬 더 좋은 성능을 보이는 것을 확인한다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제14권1호
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• pp.93-113
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• 2020

According to information theory, non-orthogonal transmission can achieve the multiple-user channel capacity with an onion-peeling like successive interference cancellation (SIC) based detection followed by a capacity approaching channel code. However, in multiple antenna system, due to the unideal characteristic of the SIC detector, the residual interference propagated to the next detection stage will significantly degrade the detection performance of spatial data layers. To overcome this problem, we proposed a modified power-domain non-orthogonal multiple access (P-NOMA) scheme joint designed with space-time coding for multiple input multiple output (MIMO) NOMA system. First, with proper power allocation for each user, inter-user signals can be separated from each other for NOMA detection. Second, a well-designed quasi-orthogonal space-time block code (QO-STBC) was employed to facilitate the SIC-based MIMO detection of spatial data layers within each user. Last, we proposed an optimization algorithm to assign channel coding rates to balance the bit error rate (BER) performance of those spatial data layers for each user. Link-level performance simulation results demonstrate that the proposed time-space-power domain joint transmission scheme performs better than the traditional P-NOMA scheme. Furthermore, the proposed algorithm is of low complexity and easy to implement.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제13권12호
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• pp.5862-5887
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• 2019

In this paper, we propose a two-way relaying scheme using non-orthogonal multiple access (NOMA) technology. In this scheme, two sources transmit packets with each other under the assistance of the decode-and-forward (DF) relays, called as a TWDFNOMA protocol. The cooperative relays exploit successive interference cancellation (SIC) technique to decode sequentially the data packets from received summation signals, and then use the digital network coding (DNC) technique to encrypt received data from two sources. A max-min criterion of end-to-end signal-to-interference-plus-noise ratios (SINRs) is used to select a best relay in the proposed TWDFNOMA protocol. Outage probabilities are analyzed to achieve exact closed-form expressions and then, the system performance of the proposed TWDFNOMA protocol is evaluated by these probabilities. Simulation and analysis results discover that the system performance of the proposed TWDFNOMA protocol is improved when compared with a conventional three-timeslot two-way relaying scheme using DNC (denoted as a TWDNC protocol), a four-timeslot two-way relaying scheme without using DNC (denoted as a TWNDNC protocol) and a two-timeslot two-way relaying scheme with amplify-and-forward operations (denoted as a TWANC protocol). Particularly, the proposed TWDFNOMA protocol achieves best performances at two optimal locations of the best relay whereas the midpoint one is the optimal location of the TWDNC and TWNDNC protocols. Finally, the probability analyses are justified by executing Monte Carlo simulations.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제22권3호
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• pp.49-55
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• 2022

차세대 이동통신시스템에서 RF 체인의 개수를 증가시키지 않으면서 달성 가능 데이터 전송률을 크게 증가시킬 수 있는 방법은 하이브리드 대용량 MIMO 기법을 사용하는 것이다. 최근에 하이브리드 프리코더에 대한 계산량을 줄이기 위하여 SIC 기반의 설계 방식이 제안되었다. 그러나 기저대역 프리코딩을 위해 단순히 대각 행렬을 사용함으로써 동시에 전송되는 스트림 간에 존재하는 간섭 문제를 해결할 수 없고, 아날로그 프리코딩을 위해서는 1개의 위상변환기를 사용함으로써 데이터 전송률 성능 향상에 한계가 있었다. 이러한 문제점들을 해결하기 위하여, 본 논문에서는 유효 채널에 대한 SVD 기반의 디지털 프리코딩을 적용하고 두 개의 위상 변환기를 사용하는 아날로그 프리코딩 방법을 제안한다. 모의실험을 통하여 제안하는 기법이 기존 기법보다 더 높은 달성 가능 데이터 전송률 성능과 SINR 성능을 갖는다는 것을 보인다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제15권5호
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• pp.865-872
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• 2020

5G 이동통신 네트워크에서, 비직교 다중접속은 채널 용량을 높일 수 있는 기술로 각광받고 있다. 비직교 다중접속에서는, 다수 사용자가 채널 자원을 공유하여 신호를 동시에 전송 가능하다. 최근, 강 채널에 대해, 상호 작용 이동통신 사용자의 성능이 비상호작용 이동통신 사용자 비해, 저하되는 연구가 보고되었다. 본 논문에서는, 이러한 문제를 해결하기 위해 ML 수신기를 제안한다. 먼저, ML 수신기의 BER의 폐쇄형 표현식을 유도하고, 이상적인 완벽한 SIC 수신기의 BER과 비교하여, ML 수신기의 BER이 향상되었음을 보여준다. 또한, 이론적인 분석에 기초한 모의실험을 진행하고 ML 수신기의 성능 우수성을 입증한다.

• 융합정보논문지
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• 제10권10호
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• pp.24-31
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• 2020

비직교 다중 접속에서 약 채널 사용자의 저하된 성능은 문제로 제기되고 있다. 본 논문에서는, 수용 가능한 정도의 강 채널 사용자의 BER 손실로, 비직교 다중 접속의 약 채널 사용자의 BER 성능을 향상시키기 위해, 비대칭 2PAM을 제안한다. 먼저, 비대칭 2PAM을 설계하고, 총 할당 전력을 계산한 후, 제안된 기법의 BER에 대한 폐쇄형 수식을 구한다. 다음, 강 채널 사용자의 적은 BER 저하로, 약 채널 사용자의 BER이 향상되었음을 보여준다. 또한, 강 채널 사용자의 3 dB 의 SNR 저하로 약 채널 사용자의 SNR 이득이 10 dB 에 달하는 것을 보여줌으로서 제안된 기법의 우수성을 입증한다. 결과적으로, 5G 시스템의 비직교 다중 접속에서 비대칭 2PAM이 고려될 수도 있다. 향후 연구 주제로서, 제안된 기술에 대한 최대 전송률을 분석하는 것은 의미있는 연구일 수 있다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제48권3호
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• pp.13-18
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• 2011

SD(Sphere Decoding)는 페이딩 환경에서 ML(Maximum Likelihood)성능을 만족하지만 채널환경이 나빠질수록 매우 복잡도가 증가하는 단점이 있다. 본 논문에서는 이러한 특징을 같은 기존 SD를 개선하고자 기존의 ML성능을 유지 시키면서 복잡도를 줄이기 위한 방안으로 부분적으로 OSIC(Ordered Successive Interference Cancellation)를 결합하는 시스템을 제안하다. 또한, SNR(신호 대 잡음비: Signal to Noise Ratio)에 따라서 복잡도 및 비트오류율(BER : Bit Error Rate)의 성능이 최적으로 동작하는 복호기를 적응적으로 사용 Adaptive OSIC-SD 알고리즘 제안한다. 모의실험 결과, 제안된 시스템의 비트오류율은 기존의 SD와 거의 비슷한 성능을 보이면서, 일정하고 더 낮은 복잡도를 보이는 것을 확인할 수 있었다.