IEEE 802.22 WG에서의 CR 응용: WRAN OFDMA 기술

선태형,장경희 한국전자파학회 2006 전자파기술 Vol.17 No.2

전파 자원은 국가의 무형 자산으로서 자원이 한정되어 있는 반면에 이에 대한 수요가 급증하면서 전파 자원의 가치가 점점 높아지고 있다. 특히 국내의 경우 IT839 전략으로 추진 중인 WiBro(Wireless Broadband), DMB(Digital Multimedia Broadcasting), Home Network, Telematics(Telecommunication Informatics), WCDMA(Wide Code Division Multiple Access), RFID/USN(Radio Frequency Identification/Ubiquitous Sensor Network) 등 무선 주파수를 이용하는 새로운 서비스가 증가하면서 주파수 자원에 대한 중요성은 더욱 강조되고 있다. 종래의 전파 정책이 정부가 정책을 세우고 이를 관리하는 Command-and-Control 위주였다면, 향후의 전파 정책은 OpYN1020en Spectrum정책으로 전환될 것으로 전망된다. 본 고에서는 전파 자원의 효율적인 이용을 도모하는 일반적인 CR(Cognitive Radio) 기술에 대하여 언급하고, 이를 이동성이 없는 고정 환경에 적용하기 위한 IEEE 802.22 WRAN 시스템의 물리계층 전송 규격 사양, 프레임구조 및 현재 논의되고 있는 기술에 대하여 논의한다.

OFDMA 시스템에서 효율적인 자원할당과 상향링크 궤환 정보 축소를 위한 FBL 알고리즘

선태형,고상준,장경희,황성현,송명선,김창주 한국통신학회 2007 韓國通信學會論文誌 Vol.32 No.6

IEEE 802.16e OFDMA/TDD 이동국 모뎀의 링크 성능과복잡도 최적화를 위한 부동 및 고정 소수점 설계

선태형,장경희,강승원,김규현 대한전자공학회 2006 電子工學會論文誌-TC (Telecommunications) Vol.43 No.11

In this paper, we describe the optimization of the link-level performance and the complexity of floating-point and fixed-point methods in IEEE 802.16e OFDMA/TDD mobile modem. In floating-point design, we propose the channel estimation methods for downlink traffic channel and select the optimized method using computer simulation. So we also propose efficent algorithms for time and frequency synchronization, Digital Front End and CINR estimation scheme to optimize the system performance. Furthermore, we describe fixed-point method of uplink traffic and control channels. The superiority of the proposed algorithm is validated using the performances of Detection, False Alarm, Missing Probability and Mean Acquisition Time, PER Curve, etc. For fixed-point design, we propose an efficient methodology for optimized fixed-point design from floating-point At last, we design fixed-point of traffic channel, time and frequency synchronization, DFE block in uplink and downlink. The tradeoff between performance and complexity are optimized through computer simulations. 본 논문에서는 IEEE 802.16e OFDMA/TDD 이동국 모뎀의 링크 성능과 복잡도 최적화를 위한 부동 및 고정 소수점 설계에 대하여 논한다. 부동 소수점 설계에서는 이동국 모뎀에서 하향링크 트래픽 채널의 채널 추정 방법을 제안하고, 모의실험을 통하여 최적의 알고리즘을 선정한다. 그리고 시간 및 주파수 동기화, Digital Front End와 CINR 추정 기법에 관하여 성능 향상과 시스템을 최적화하기 위한 알고리즘을 제안하고, 상향링크의 트래픽 채널과 제어 채널의 부동 소수점 설계 방법을 논한다. 제안된 알고리즘은 IEEE 802.16e OFDMA/TDD 시스템에 적용하여, 모의실험을 통한 성능을 Detection Probability, Mean Acqusition Time, PER 성능 그래프 등으로 그 우수성을 검증한다. 고정 소수점 설계에서는 부동 소수점 설계로부터 최적의 고정 소수점 설계를 위한 효율적인 방법론을 제시한다. 그리고 하향링크와 상향링크의 트래픽 채널, 시간 및 주파수 동기, DFE 블록을 고정 소수점 설계하고, 모의실험을 통하여 성능과 복잡도 간의 tradeoff 관계를 최적화한다.

OFDMA 시스템에서 효율적인 자원할당과 상향링크 궤환 정보 축소를 위한 FBL (Flexible Block-wise Loading) 알고리즘

선태형,고상준,장경희,황성현,송명선,김창주,Sun, Tae-Hyung,Ko, Sang-Jun,Chang, Kyung-Hi,Hwang, Sung-Hyun,Song, Myung-Sun,Kim, Chang-Joo 한국통신학회 2007 韓國通信學會論文誌 Vol.32 No.6a

다중 사용자를 위한 OFDM 시스템은 열악한 무선 전송 환경에서도, 고품질, 높은 신뢰성 통신을 제공하기 위해 각 사용자의 채널환경에 따른 적절한 변조방식과 코딩율을 선택하는 adaptive modulation and coding (AMC)가 사용된다. 기지국에서 AMC기술을 사용하여 각 단말기를 최상의 성능으로 동작시키기 위해서는, 각 단말기의 하향링크에 대한 모든 부반송파 채널 정보를 필요로 한다. 그러나 실질적인 시스템 환경 하에서는 한정된 상향링크 자원으로 인하여 모든 부반송파의 채널 정보를 전송하는 것은 현실적으로 적합하지 않다. 본 논문에서는 AMC 시스템의 성능을 최적화 시키기 위하여 기존의 시스템보다 더 적은 양의 Channel Quality Indicator (CQI) 피드백을 사용하는 새로운 기술을 자원할당을 위한 Flexible Block-wise Loading (FBL) 알고리즘과 결합한다. 제안된 알고리즘은 기존의 고정 부반송파 그룹 할당에서 탈피하여 가변적으로 부반송파 그룹의 크기를 조절하여 할당함으로서 sector throughput과 outage probability의 성능을 향상시킨다. OFDM Systems for multi-user use adaptive modulation and ending (AMC) which is a method that selects suitable modulation order and code rate depending on channel state of each user. Using AMC, OFDM system can provide high quality and reliable communication. Base station using AMC scheme requires downlink channel information of each terminal to operate optimality. However, under practical system environment, it is unsuitable to transmit all channel information because uplink bandwidth of the system is limited. In this paper, we propose a flexible block-wise loading (FBL) algorithm combined with a novel CQI feedback scheme with reduced number of required bits to optimize the performance of AMC system. Proposed algorithm allocates sub-carrier groups dynamically to improve the sector throughput and outage probability performance.

Ad-hoc 네트웍 환경에서 PDA를 이용한 원격 장치 제어 프레임웍

선태형 ( Taehyoung Sun ),권혁범 ( Horkpum Kwon ),김지영 ( Jiyoung Kim ),김창순 ( Changsun Kim ),박우창 ( Uchang Park ) 한국정보처리학회 2004 한국정보처리학회 학술대회논문집 Vol.11 No.2

가전제품을 원격 제어하기 위한 상용화된 제품들이 많으며 현재도 이러한 제품들이 지속적으로 출시 되고 있다. 하지만 이러한 제품들은 이른바 "리모콘"이라 불리는 디바이스 종속적인(device-specific) 제품들이 대부분을 차지하고 있다. 이러한 식의 접근 방식은 매우 효율적이고 간단한 작업이긴 하지만, 앞으로 등장할 수많은 디바이스의 제어의 통합, 네트워크 제공 능력의 측면, 사용자의 편의성 등에서는 부족한 점들이 많이 존재한다. 본 연구에서는 이러한 단점들을 보완할 수 있는 원격제어 장치를 제어할 수 있는 범용(general purpose)의 프레임워크를 구축하고, 이 프레임워크를 기반으로 하여 디지털 카메라 CCD 모듈을 제어하기 위한 어플리케이션 및 디바이스 드라이버를 실험하였다. 프레임워크를 통하여 원격제어 장치의 범용성과 사용자 편의성을 얻을 수 있다.

SFA System 조타-복원 작동 검토

선태형(Taehyung Sun),김태식(Taesik Kim),정을고(Eulgo Jung) 한국자동차공학회 2023 한국자동차공학회 부문종합 학술대회 Vol.2023 No.5

OFDMA 시스템에서 효율적인 자원할당과 상향링크 궤환 정보 축소를 위한 FBL (Flexible Block-wise Loading) 알고리즘

선태형(TaeHyung Sun),고상준(SangJun Ko),장경희(KyungHi Chang),황성현(SungHyun Hwang),송명선(MyungSun Song),김창주(ChangJoo Kim) 한국통신학회 2007 韓國通信學會論文誌 Vol.32 No.6

OFDMA/TDD Downlink System 에서의 동기 추정 및 셀 탐색 기법

선태형(TaeHyoung Sun),노정호(JungHo Noh),장경희(KyungHi Chang) 한국통신학회 2005 한국통신학회 학술대회논문집 Vol.2005 No.11

OFDMA 시스템의 시간 및 주파수 동기 성능 향상을 위한 동기화 알고리즘

노정호,선태형,장경희,Noh Jung-Ho,Sun Tae-Hyoung,Chang Kyung-Hi 한국통신학회 2006 韓國通信學會論文誌 Vol.31 No.4A

OFDMA 방식은 다중 사용자가 서로 다른 부반송파를 통해 동시에 신호를 전송하는 방식으로서, 주파수 효율이 높고, 간단한 단일 탭 등화기로 고속 전송 시 급격히 증가하는 인접 서브캐리어 간 간섭의 보상이 가능하며, FFT를 사용하여 고속으로 구현할 수 있기 때문에 최근 고속 데이터 무선 통신을 위한 전송방식으로 사용되고 있다. 하지만 이러한 OFDMA 시스템의 장점은 부반송파간의 직교성이 유지되는 경우에만 가능하며, 직교성이 깨지는 경우에는 인접 채널 간섭이 발생되어, 시스템 성능을 저하시키게 된다. 따라서 OFDM 시스템에서는 주파수 및 시간 동기의 중요성이 크게 강조된다. 본 논문에서는 효율적인 동기 성능을 위하여 802.16d/e 및 WiBro 시스템에서 사용되는 프리앰블을 분석하여 기존에 사용되던 방식에 비해 정확도가 높은 Timing Metric 을 유도함으로써 보다 확실한 시간 동기 알고리즘을 제안하고, 시간영역에서 소수배 주파수 옵셋 추정만이 가능한 문제점을 해결하기 위해 정수배 주파수 옵셋 추정이 가능한 주파수 동기화 구조를 제안한다. 제안된 시간 및 주파수 동기 알고리즘을 적용한 시스템의 모의실험을 통하여 OFDMA 시스템에서의 인접 채널 간 간섭에 의한 성능 열화가 저하됨을 알 수 있다. In OFDMA system, multiple users transmit signal through the subcarriers assigned to the user. Capabilities of high data-rate transmission in OFDMA system come from the ability to compensate the ICI (Inter Carrier Interference) using a single-tap equalizer and to implement transmitter and receiver by employing high speed FFT circuitry. Issues of time and frequency synchronization in OFDM system is quite essential to preserve the orthogonality among subcarriers not to produce ICI. In this paper, we Int analyze the preamble used in 802.16 d/e and WiBro system. Then we propose an effective timing synchronization algorithm, which is more accurate than the conventional one in the sense of timing position, and integral frequency offset estimation scheme for the simultaneouse estimation of the fractional and integral frequency offset. Through the simulation utilizing the proposed synchronization algorithm and structure, we show that the performance degradation due to the adjacent channel interference can be mitigated for the than conventional ones.

IEEE 802.16e OFDMA TDD 시스템 하향링크 트래픽 채널의 Fixed-point 구현 방법론

김규현,선태형,왕우붕,장경희,박형일,어익수,Kim Kyoo-Hyun,Sun Tae-Hyung,Wang Yu-Peng,Chang Kyung-Hi,Park Hyung-Il,Eo Ik-Soo 한국통신학회 2006 韓國通信學會論文誌 Vol.31 No.6A

본 논문에서는 IEEE 802.16e에 기반한 OFDMA TDD 시스템 하향 링크 트래픽 채널의 fixed-point 구현을 위해 Floating-point 모델로부터 성능 열화와 하드웨어 복잡도를 최소화 할 수 있도록 적절한 비트 사이즈를 결정하는 방법론에 대하여 기술한다. Fixed-point 구현에 있어서 여러 가지 고려 사항 중 하나는 비트 사이즈를 절사하는 방법에 따른 Saturation과 Quantization의 선택이며, 반드시 주의해야 할 점은 신호의 분포를 정확히 파악한 후 신호의 분포에 맞도록 Saturation과 Quantization 중 하나의 비트 절사방법을 적절히 적용시켜야 한다는 점이다. 또한, 시행착오를 거치면서 여러 비트 사이즈에 대하여 모의 실험을 수행하여야만 성능 열화를 최소화 하면서 원하는 비트 사이즈를 얻을 수 있다. 본 논문에서는 수신단의 트래픽 채널에 최적화된 비트 사이즈를 결정하기 위하여 AWGN 및 ITU-R M.1225의 Veh-A 채널 환경에서 컴퓨터 모의 실험을 수행한다. This paper propose to methodology for deciding suitable bit size that minimizes hardware complexity and performance degradation from floating-point design the fixed-point implementation of downlink traffic channel of IEEE 802.16e OFDMA TDD system. One of the major considering issues for implementing fixed-point design is to select Saturation or Quantization properly with the knowledge of signal distribution by pdf or histogram. Also, through trial and error, we should execute exhaustive computer simulation for various bit sizes, hence obtain appropriate bit size while minimizing performance degradation. We carry out computer simulation to decide the optimized bit size of downlink traffic channel under AWGN and ITU-R M.1225 Veh-A channel model.