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Beyond 5G 기반 UAV 통신 시스템을 위한 채널 추정 및 추적 기법
김현성(Kim Hyeonsung),문상미(Moon Sangmi),황인태(Hwang Intae) 한국통신학회 2022 한국통신학회 학술대회논문집 Vol.2022 No.2
UAV(Unmanned Aerial Vehicle System) 환경에서 지상국과의 무선 통신에는 대용량, 저지연 및 고신뢰성을 보장하는 것이 중요하다. 따라서 넓은 대역폭을 사용하는 밀리미터파 통신이 중요한 기술이다. 밀리미터파는 Beyond 5G 통신 시스템에서 무선통신을 위한 높은 데이터 속도를 지원하는 유망한 기술 중 하나이지만 밀리미터파는 높은 주파수로 인한 짧은 파장 때문에 신호의 감쇄 및 전달 거리 감소와 같은 단점이 존재한다. 이 문제를 해결하기 위해 빔포밍 기술을 적용하고자 하며, 이는 적절한 서비스 품질을 유지하기 위해 강력한 채널 추정 알고리즘이 필요하다. 본 논문에서는 UAV 통신 시스템에서 채널 추정 및 추적 알고리즘이 필요하다.
Beyond 5G 통신 시스템을 위한 딥러닝 기반 채널 추정
김현성(Hyeonsung Kim),문상미(Sangmi Moon),황인태(Intae Hwang) 한국통신학회 2021 한국통신학회 학술대회논문집 Vol.2021 No.6
밀리미터파는 Beyond 5G 통신 시스템에서 무선통신을 위한 높은 데이터 속도를 지원하는 유망 기술 중 하나이다. 하지만 밀리미터파는 높은 주파수로 인한 짧은 파장 때문에 신호의 감쇄 및 전달 거리 감소와 같은 단점이 존재한다. 이 문제를 해결하기 위해 빔포밍 기술을 적용하고자 하며, 이는 적절한 서비스 품질을 유지하기 위해 강력한 채널 추정 알고리즘이 필요하다. 본 논문에서는 밀리미터파 채널통신에서 심층신경망 기반 채널 추정 알고리즘을 제안한다. 제안하는 알고리즘은 심층신경망을 통해 수신 트레이닝 신호와 밀리미터파 채널 사이의 맵핑 함수를 학습하여 채널을 추정한다. 시뮬레이션 결과 제안하는 알고리즘이 무시할 만한 트레이닝 오버헤드와 함께 밀리미터파 채널을 추정하는 것을 알 수 있다.
3GPP 기반 Cellular-connected 무인 항공기 통신 성능 분석
문상미(Sangmi Moon),김현성(Hyeonsung Kim),황인태(Intae Hwang) 한국통신학회 2021 한국통신학회 학술대회논문집 Vol.2021 No.2
본 논문에서는 3GPP (3rd Generation Partnership Project) 기반 Cellular-connected 무인 항공기 통신에서 무인 항공기의 밀도와 높이에 따른 성능을 분석한다. 성능 분석은 3GPP 다운링크 시스템의 UMa (Urban Macro) 시나리오에서 반송파 주파수가 30 GHz인 100 MHz의 대역폭을 기반으로 한다. 모의실험 결과 무인 항공기의 밀도가 크고, 높이가 증가함에 따라 더 많은 셀로부터 간섭을 수신하여 성능 열화가 발생한다.
3GPP 기반 밀리미터파 공중 차량을 위한 빔 선택 및 공동 전송
문상미(Sangmi Moon),김현성(Hyeonsung Kim),김진영(Jin Young Kim),김대진,황인태(Intae Hwang) 대한전자공학회 2020 전자공학회논문지 Vol.57 No.9
본 논문에서는 3GPP (3rd Generation Partnership Project) 기반 밀리미터파 공중 차량을 위한 빔 선택 및 공동 전송을 제안한다. 구체적으로, 제안하는 기법은 오프라인 핑거프린트 데이터베이스 구성 및 온라인 빔 선택 및 공동 전송(JT, Joint Transmission) 으로 구성된다. 오프라인 단계에서, 서빙 셀의 최적 빔 및 인접 셀의 간섭 빔 정보가 저장된다. 온라인 단계에서, 최적의 빔 및 간섭 빔은 핑거프린트 데이터베이스를 사용하여 결정한다. 또한, 공중 차량의 간섭을 완화하기 위해 intra-JT을 수행한다. 시스템 레벨 시뮬레이션은 3GPP NR (New Radio) 밀리미터파 및 공중 차량 모델을 기반한다. 시뮬레이션 결과는 제안하는 빔 선택 및 공동 전송이 빔 스위핑 오버 헤드 및 셀 간 간섭을 줄일 수 있음을 보여준다. In this paper, we propose a beam selection with joint transmission for millimeter-wave (mmWave) aerial vehicles based on 3rd Generation Partnership Project (3GPP). Specifically, the proposed scheme consists of offline fingerprint database construction and online beam selection with joint transmission (JT). In the offline phase, the optimal beam of serving cell and interference beams of neighboring cells are stored. In the online phase, the optimal beam and interference beams are determined using the fingerprint database. In addition, the intra-JT is performed to mitigate interference for aerial vehicles. The system level simulation is based on the 3GPP new radio mmWave and aerial vehicles model. The simulation results reveal that the proposed beam selection with JT can reduce the beam sweeping overhead and inter-cell interference.