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하향링크 다중 사용자 다중 안테나 시스템 크래머-라오 하한 기반 채널 추정 시간 최적화
강정완(Jeongwan Kang),김선우(Sunwoo Kim) 한국통신학회 2021 한국통신학회 학술대회논문집 Vol.2021 No.2
본 논문에서는 밀리미터파 통신 하향링크 다중 사용자 다중 안테나 시스템에서 크래머-라오 하한 기반 채널 추정 시간 최적화 알고리즘을 제안한다. 매 시간 참조 신호 송신 전 기지국은 각 사용자의 이전 채널 추정 정보를 기반으로 송신 빔포머를 설계하고, 기 설계된 송신 빔포머로 채널 추정 후에 달성될 데이터 전송 속도를 예측한다. 크래머-라오 하한을 채널 오차 공분산 행렬로 근사, 채널 추정 오차를 계산하여 데이터 전송속도를 예측한다. 시뮬레이션을 통해 제안하는 데이터 전송 속도 예측 알고리즘은 시간이 지남에 따라 실제 데이터 전송 속도에 근사함을 확인하였다.
밀리미터파 근거리장 시스템에서 지능형 재구성 표면을 이용한 측위 기술 동향 조사
강정완(Jeongwan Kang),김선우(Sunwoo Kim) 한국통신학회 2022 한국통신학회 학술대회논문집 Vol.2022 No.2
본 논문에서는 근거리장(near-field) 측위(localization) 기술 동향 및 한계점에 대해서 설명하고 지능형 재구성 표면(reconfigurable intelligent surface, RIS)의 필요성 그리고 지능형 재구성 표면을 활용한 근거리장 측위 기술 동향에 대해 소개한다. 최근 높은 주파수 대역폭 및 대규모 안테나 배열로 인해 측위 성능이 향상되지만 전파의 강한 직진성으로 인해 장애물(blockage)에 취약하며 통신 환경이 원거리장(far-field)에서 근거리장으로 바뀌어 기존 측위 기술을 쓰기 어렵다는 한계점이 있다. 이를 해결하기 위해 가시선 경로가 차단되었을 때 지능형 재구성 표면을 통해 비가시선(non line of sight, NLoS) 경로를 확보하고 비가시선을 활용한 다양한 근거리장 측위 알고리즘을 개발하여 향후 5G/B5G 이동통신을 위한 새로운 패러다임의 초고정밀 측위 기술이 도래할 것으로 기대된다.
이동체-기지국 간 통신에서 온라인 기댓값 최대화 알고리즘 기반 빔 추적 기술
박현우(Hyunwoo Park),강정완(Jeongwan Kang),김선우(Sunwoo Kim) 한국통신학회 2021 한국통신학회 학술대회논문집 Vol.2021 No.2
본 논문에서는 이동체-기지국 간 밀리미터파 통신 MIMO 채널에서 온라인 기댓값 최대화 알고리즘 기반 빔 추적 기술을 제안한다. 밀리미터파 이동체-기지국 통신은 움직이는 이동체와의 통신 환경을 고려하며, 이 때, 이동체-기지국 간 원활한 통신을 위한 빔 추적 기술이 필수적이다. 기존의 필터 기반 빔 추적 기술은 시스템 모델 의존도가 높아 알려지지 않은 랜덤한 이동성을 갖는 이동체 환경에 적합하지 않다. 이를 위해 수신신호를 관측, 온라인 기댓값 최대화 알고리즘을 통해 실시간으로 이동체를 따라 빔 추적하는 기술을 제안하며, 시뮬레이션을 통해 성능을 분석한다.
밀리미터파 통신에서 비전 정보를 활용한 LSTM 기반 발사각 예측
안혜민(Hyemin Ahn),강정완(Jeongwan Kang),이그바페 오리쿰니(Igbafe Orikumhi),김선우(Sunwoo Kim) 한국통신학회 2022 한국통신학회 학술대회논문집 Vol.2022 No.2
본 논문에서는 비전 정보를 활용한 장단기 메모리(long term short memory, LSTM) 기반 발사각 예측 알고리즘을 제안한다. 밀리미터파 통신에서 안테나의 수가 증가할수록 beam training 오버헤드가 증가하고 이는 링크 지연을 발생시킨다. 제안하는 알고리즘은 카메라에서 얻은 비전 정보에 YOLO(you only look once)를 이용한 물체 추적 알고리즘을 적용하여 사용자를 추적하고, LSTM으로 다음 타임 슬롯에서 사용자에 대한 발사각을 예측한다. 기지국에서 예측한 발사각으로 빔을 미리 형성하여 beam training 오버헤드와 링크 지연을 줄일 수 있다. 실험을 통해 실측 데이터를 수집하고, LSTM 네트워크와 예측된 발사각의 오차를 평가한다.