하향링크 MIMO 시스템을 위한 공간분할 다중접속 기술

임민중 한국통신학회 2004 韓國通信學會論文誌 Vol.29 No.9

하향링크 MIMO 시스템을 위한 공간분할 다중접속 기술

임민중,Rim, Min-Joong 한국통신학회 2004 韓國通信學會論文誌 Vol.29 No.9A

차세대 이동 및 우선통신 시스댐은 현재보나 얘우 큰 고속의 데이터 전송과 시스템 용량을 요구하고 였으며 이러한 요구를 충족시키기 위해서 복수의 안테나를 사용하여 송수신을 하는 MIMO(m 비 tiple input, multiple output) 기술이 널리 연구되고 있다 이 논문은 다수의 안테나를 가지고 있는 기지국, 소수의 안테나를 가지고 있는 단말기의 하향 링크에서 스케터령과 변동이 적으며 평탄한 페이딩 채널을 가정한다. 단영 사용가 MIMO 시스템에서 가지국이 채널상태정보를 가지고 있다연 SVD(singular value decomposition) 와 water filling 읍 사용 한 MIMO 기숭이 최대의 채널용량을 이룬다. 그러나 복수 사용자 시스템의 경우에는 공간분할 다중접속 기술을 이용하여, 보다 큰 전체 채널용량을 얻는 것이 가능하다 이 논문은 복수 사용가 시스템에서 각 사용자에게 복수 의 데이터 스트림을 전송하는 MIMO 공간분할 다중접속 기술을 제안한다. 제안하는 기술은 SVD 기반의 MIMO 기술이나 스마트 안테나를 사용한 공간분항 다중정속 기술보다 더 큰 전체 채널용량을 얻을 수 있다. The next generation cellular radio systems require high data rate transmission and large system capacity In order to meet these requirements, multiple antennas can be used at the base and mobile stations, forming MIMO(multiple-input, multiple-output) channels This paper considers a downlink MIMO system assuming a large number of base station antennas, a small number of mobile station antennas, and rich-scattering, quasi-stationary, and flat-fading channel environments When the channel state information is given at the base station in a single user system, a MIMO technique with SVD(singular value decomposition) and water-filling can achieve the maximal downlink channel capacity. In multi-user environments, however, SDMA(space division multiple acces) technique can be used to further increase the total channel capacity supported by the base station This paper proposes a MIMO SDMA technique which can transmit parallel data streams to each of multiple users. The proposed method. can achieve higher total channel capacity than SVD-based MIMO techniques or conventional SDMA using smart antennas.

신호대잡음비가 낮고 부정확한 채널추정값을 가질 때의 CDMA, OFDM, MC-CDMA의 성능 비교

임민중,Rim Minjoong 한국통신학회 2005 韓國通信學會論文誌 Vol.30 No.1a

이동통신 시스템은 좋은 채널환경에서 고속의 데이터 전송이 가능해야 할 뿐만 아니라 이동통신 환경에서 발생할 수 있는 열악한 환경에서도 잘 동작할 수 있어야 한다. 이 논문에서는 신호대잡음비가 낮고 채널추정값이 부정확한 환경에서 CDMA(Code Division Multiple Access), OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing), MC-CDMA(Multi-Carrier CDMA)의 성능을 비교 분석하였다. 논문의 수식 및 실험결과에서, 주파수 도약을 사용하는 OFDM 시스템이 l0dB 이상의 성능 감소가 발생하는 열악한 환경에서도 CDMA 시스템의 성능 감소는 크지 않은 것을 보였다. 또한 채널추정값의 신뢰도가 떨어질 때에는 OFDM에서 주파수 도약이나 시간축 확산을 하는 것 보다는 MC-CDMA와 같이 주파수축 확산을 하는 것이 채널 보상 성능에 도움이 된다는 것을 보였다. Mobile communication systems are required not only to support high-data-rate transmissions in favorable channel conditions but also to be able to tolerate hostile environments possibly encountered by cellular communications. This paper compares CDMA(Code Division Multiple Access), OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing), and MC-CDMA(Multi-Carrier CDMA)with inaccurate channel estimates and low SNR environments. The equations and simulation results show that the performance losses in CDMA systems due to imprecise channel estimates are not considerable while frequency-hopping of OFDM systems can result in more than l0dB SNR losses. Also, this paper show that frequency-spreading of MC-CDMA can be very helpful for channel compensation performances than frequency-hopping or time-spreading of OFDM.

게이트 레벨 정적 타이밍 분석기를 이용한 프로그래머블 코어 Characterization 방법

임민중 東國大學校 2000 東國論叢 Vol.39 No.-

When timing analysis and characterization of programmable cores such as DSP(Digital Signal Processor)'s or MCU(Micro-Controller Unit)'s are performed, it is advantageous in many respects to use a gate level static timing analyzer. Unlike the characterization process of primitive cells, the programmable core characterization process requires a through understanding of how the core works internally and how it interfaces with an external environment, without which the characterization results in incorrect and/or too conservative timing constraints. In this paper, we discuss some common problems encountered in macro cell used in the core or core characterization and propose a solution to the problems with a gate-level static timing analyzer.

이동통신 시스템의 용량 증대를 위한 지능형 중계기

임민중,김시형,양기주 동국대학교 산업기술연구원 2009 산업기술논문집 Vol.18 No.2

이동통신 시스템에서 음영지역을 해소하고 커버리지를 증대시키기 위한 방법으로 중계기가 널리 사용되고 있다. 중계기는 기지국이 인식하지 않아도 되므로 기존의 시스템에서 쉽게 설치될 수 있다는 장점이 있으나 시스템 용량 증대 효과는 제한적이다. 음영지역 해소와 커버리지 증대와 함께 시스템 용량 증대를 위하여 다중홉 릴레이가 제안되었다. 그러나 다중홉 릴레이는 기지국이 그 존재를 인식해서 그에 맞추어 동작해야 한다는 단점이 있다. 이 논문에서는 기지국이 중계기의 존재를 인식하지 않으면서도 시스템 용량을 증대시킬 수 있는 지능형 중계 시스템을 제안한다. Repeaters are widely used to eliminate shadow areas or to expand cell coverage in mobile communication systems. While repeaters are transparent to base stations and allow easy deployment with existing systems, they cannot increase system capacity substantially. In order to achieve large system capacity in addition to shadow area elimination and cell coverage expansion, a mutli-hop relay is proposed. However, base stations need to recognize the existence of multi-hop relays and need to operate accordingly. In this paper we propose an intelligent repeater, which is transparent to base stations but can considerably increase system capacity.

실시간 JPEG 입력 버퍼 아키텍처

임민중,Im, Min-Jung 대한전자공학회 2002 電子工學會論文誌-SD (Semiconductor and devices) Vol.39 No.2

USB 카메라를 이용하여 PC 화상 회의를 할 때 image sensor에서 읽어드린 동화상을 USB를 통해서 PC로 전송하게 되는데 이 때 USB의 전송 속도의 제한 때문에 동화상의 압축이 필요하다. 동화상의 압축을 위해서는 많은 양의 메모리가 필요하므로 외부 메모리를 사용하는 것이 일반적이다. 동화상 압축 알고리즘은 여러 가지가 있지만 JPEG을 사용할 경우 동화상 프레임을 모두 저장할 필요는 없으며, JPEG 압축 엔진으로 일정한 속도로 들어오는 데이터와, JPEG에서 사용되는 데이터의, 순서의 불일치를 해결해주는JPEG 입력 버퍼만이 필요하다. JPEG 입력 버퍼는 읽고 쓰는 순서가 차이가 많이 나므로 double buffering을 사용하는 것이 일반적이지만 이 논문에서는 double buffering을 사용하지 않고 칩 안에 내장 되는데 문제가 없는 적은 메모리 요구량으로 구현하는 방법을 제안한다. 제안된 메모리 아키텍처를 사용하면 별도의 외부 메모리가 필요하지 않으므로 부품 감소에 의한 전체적인 비용 절감이 가능하다. When a USB digital camera is used for PC video-conference applications, motion picture data need to be transferred to the PC through the USB port. Due to the mismatch between the data rates of the USB and the motion picture, data compression should be performed before the transmission from the USB. While many motion picture compression algorithms require large intermediate memory space, the JPEG algorithm does not need to store an entire frame for the compression. Instead, a relatively small buffer is required at the input of the JPEG compression engine to resolve the inconsistency between the orders of the inputted data and the consumed data. Data reordering can be easily implemented using a double buffering scheme, which still requires a considerable size of memory. In this paper, a novel memory management scheme is proposed to avoid the double buffering. The proposed memory architecture requires a small amount of memory and a simple address generation scheme, resulting in overall cost reduction.

고속 Viterbi 복호기를 위한 메모리 관리

임민중 대한전자공학회 1998 電子工學會論文誌, C Vol.c35 No.7

Memory management is one of the most important problems in implementing viterbi decoders. This paper introduces a novel traceback scheme for memory management of high-speed viterbi decoders. The new method balances the read and the write oeprations by inserting dummy write operations into the traceback process, resulting in simpler memory access schemes. It is suitable for VLSI implementation since it uses minimal memory requirements, it does not need global interconnections, and its address genration shceme for accessig memory contents is very simple.

Gated-CDMA: 차세대 이동통신 시스템을 위한 하향링크 전송방법

임민중 대한전자공학회 2004 電子工學會論文誌-TC (Telecommunications) Vol.41 No.11

CDMA 시스템은 이동통신 환경에서 매우 적합한 방식으로 증명이 되었지만 다중경로간섭에 취약하여 주파수 선택적 페이팅 환경에서 고속데이터 전송을 하기 어려운 단점을 가지고 있다. 이 논문에서는 차세대 이동통신 시스템에서 사용될 수 있는 하향링크 전송방법을 소개한다. 제안된 전송 방법은 3세대 이동통신 시스템과 호환성을 유지하면서 수신기에서 주파수 영역 등화의 사용을 가능하게 한다. While CDMA systems are proven to be excellent solutions for cellular communications, they suffer from severe multi-path interferences and are unable to support high-data-rate transmissions over frequency-selective fading channels. This paper introduces a novel downlink transmission method for next generation mobile communication systems. The proposed method allows frequency-domain equalization at the receiver while maintaining the compatibility with the 3rdgeneration CDMA systems.

주파수축 등화기를 사용하는 단일 안테나 단일 반송파 시스템을 위한 다이버시티 전송 기술

임민중,Rim Minjoong 대한전자공학회 2005 電子工學會論文誌-TC (Telecommunications) Vol.42 No.3

OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)은 그 우수한 성능으로 인해 광대역 무선통신 시스템에서 널리 사용되고 있다. 그러나 OFDM은 평균전송전력 대비 최대전송전력이 높다는 단점을 가지고 있으며 이를 극복하기 위한 방법으로 SC-FDE(Single-Carrier Frequency-Domain Equalization)가 제안되었다. SC-FDE는 OFDM과 비슷한 성능 및 복잡도를 유지하면서 비선형성 전력 증폭기에 덜 민감하다는 장점을 가진다. 이 논문에서는 단일 안테나를 가지는 BPSK SC-FDE 시스템에서 BPSK로 전송하는 대신 QPSK로 반복 전송하며 전송할 때의 데이터 패턴을 조절함으로써 주파수축의 다이버시티 효과를 얻는 방법을 제안한다. OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) is widely used in wideband wireless communication systems due to its excellent performance. However, OFDM has a disadvantage of high peak-to-average power ratio and SC-FDE(Single-Carrier with Frequency-Domain Equalization) was introduced to overcome the drawback. SC-FDE is less sensitive to nonlinear power amplifiers than OFDM while its complexity and performance is comparable. This paper proposes a frequency diversity technique for single-antenna BPSK SC-FDE systems using repeated QPSK transmissions with rearranged transmission patterns.

QAM 변조방식의 OFDM 시스템을 위한 결정지향 채널추정 방법

임민중,안재민,金延洙 대한전자공학회 2002 電子工學會論文誌-TC (Telecommunications) Vol.39 No.11

When decision-directed channel estimation is used for QAM-OFDM systems, the optimal shape of the two-dimensional filter depends on the amplitudes of the modulated symbols as well as the channel characteristics such as delay spread, Doppler frequency, and signal-to-noise ratio. While most conventional channel estimation methods did not consider the amplitudes of the modulated symbols because of the large computational complexity, we propose a simple channel estimation method for multi-level-amplitude-modulated systems. The proposed method can effectively reduce the noise variance of the estimates with small-sized filtering and there is a possibility of reducing the implementation cost and producing better results by avoiding the bias due to large filter sizes. QAM-OFDM 시스템에서 결정지향 채널추정을 위해 사용하는 2차원 필터의 최적의 크기와 모양은 도플러 주파수, 신호의 지연확산, 신호 대 잡음비 등 채널의 특성과 함께 송신 심벌의 크기에 의해서 결정된다. 기존의 채널 추정방법들은 QAM 변조 방식에서의 송신 심벌의 크기의 다양성을 고려하지 않고 채널 특성만을 고려한 고정된 형태의 필터를 취하는 데 반해서 이 논문에서는 단순하면서도 송신 심벌의 크기의 다양성을 고려한 필터를 제안한다. 제안된 채널추정방법은 작은 크기의 필터로 예측잡음을 효과적으로 줄일 수 있으므로 구현 복잡도를 줄일 수 있는 가능성을 가질 뿐만 아니라 채널의 변화에 의한 성능 감소 효과도 적어 더 우수한 성능을 나타낼 수 있다.