IEEE 802.22 WRAN 시스템에서 확신 벡터를 이용한 협력 센싱

임선민(Sun-min Lim),정회윤(Hoi-yoon Jung),송명선(Myung-sun Song) 한국통신학회 2009 韓國通信學會論文誌 Vol.34 No.8a

IEEE 802.22 WRAN의 사용을 위해서는 TV 대역의 스펙트럼 센싱이 필수적이다. 그러나 WRAN의 센싱 요구조건을 만족하기 위해서는 긴 휴지 시간이 필요하고 쉐도윙 등의 환경적인 요인에 의해 기면허 사용자를 검출하지 못하는 문제점을 가지고 있다. 이러한 문제를 극복하기 위해 협력 센싱을 통해 각 CPE의 센싱 요구 조건을 완화시키거나 스펙트럼 센싱의 신뢰성을 높인다. 일반적으로 협력 센싱은 k-out-of-N 규칙이 단순한 계산으로 인해 많이 사용된다. 그러나 이 방식의 경우 각 CPE의 SNR의 차이가 많은 경우 협력 센싱을 통해 얻은 센싱 성능이 가장 좋은 SNR을 가지는 CPE의 검출 성능보다 나쁘게 나타난다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서 각 노드의 SNR을 반영하여 데이터 퓨전을 수행하는 방법들이 제안되는데 본 논문에서는 새로운 확신 벡터를 이용한 데이터 퓨젼 방식을 제안하였으며 전산 모의 실험 결과 제안된 방식이 기존 방식보다 검출 성능이 개선된 것으로 나타났다. For operation of IEEE 802.22 WRAN system, spectrum sensing is a essential function. However, due to strict sensing requirement of WRAN system, spectrum sensing process of CR nodes require long quiet period. In addition, CR nodes sometimes fail to detect licensed users due to shadowing effect of wireless communication environment. To overcome this problem, CR nodes collaborate with each other for increasing the sensing reliability or mitigating the sensitivity requirement. A general approach for decision fusion, the “k out of N” rule is often taken as the decision fusion rule for its simplicity. However, since k out of N rules can not achieve better performance than the highest SNR node when SNR is largely different among CR nodes, the local SNR of each node should be considered to achieve better performance. In this paper, we propose two novel data fusion methods by utilizing confidence vector which represents the confidence level of individual sensing result. The simulation results show that the proposed schemes improve the signal detection performance than the conventional data fusion algorithms.

90 nm CMOS 공정을 이용한 60 GHz WPAN용 저잡음 증폭기와 하향 주파수 혼합기

김봉수,강민수,변우진,김광선,송명선,Kim, Bong-Su,Kang, Min-Soo,Byun, Woo-Jin,Kim, Kwang-Seon,Song, Myung-Sun 한국전자파학회 2009 한국전자파학회논문지 Vol.20 No.1

본 논문에서는 60 GHz 대 역에서 동작하는 WPAN용 수신기에 필요한 저잡음 증폭기와 하향 주파수 혼합기를 90 nm CMOS 공정을 이용하여 설계하고 제작한 결과를 보인다. 우선 각 소자에 사용될 트랜지스터의 특성을 추출하기 위해 원하는 바이어스 조건에서 cascode 구조의 S-parameter를 측정했으며, 이 때 사용된 RF 패드를 따로 측정하여 그 영향을 제거함으로써 트랜지스터만의 특성을 찾아내었다. 저잡음 증폭기는 3단의 cascode 구조를 사용했으며, 측정 결과 25 dB 이득과 7 dB 이하의 잡음지수 결과를 얻었다. 그리고 하향 주파수 혼합기는 LO의 입력에 balun을 사용한 balanced 구조로 측정 결과 IF 주파수($8.5{\sim}11.5\;GHz$) 범위내에서 12.5 dB의 변환 손실과 -7 dBm의 입력 PldB을 나타내었다. 제작된 저잡음 증폭기 및 하향 주파수 혼합기의 크기와 소모 전력은 각각 $0.8{\times}0.6\;mm^2$에 43 mW와 $0.85{\times}0.85\;mm^2$에 1.2 mW이다. In this paper, the design and implementation of LNA and down-mixer using 90 nm CMOS process are presented for 60 GHz band WPAN receiver. In order to extract characteristics of the transistor used to design each elements under the optimum bias conditions, the S-parameter of the manufactured cascode topology was measured and the effect of the RF pad was removed. Measured results of 3-stages cascode type LNA the gain of 25 dB and noise figure of 7 dB. Balanced type down-mixer with a balun at LO input port shows the conversion gain of 12.5 dB within IF frequency($8.5{\sim}11.5\;GHz$) and input PldB of -7 dBm. The size and power consumption of LNA and down-mixer are $0.8{\times}0.6\;mm^2$, 43 mW and $0.85{\times}0.85\;mm^2$, 1.2 mW, respectively.

난치성 공막염에서의 리툭시맙(Rituximab)의 치료 효과 1예 보고

안정현(Jeong Hyun An),송명선(Myung-Sun Song),김동현(Dong Hyun Kim) 대한안과학회 2023 대한안과학회지 Vol.64 No.5

목적: 통상적인 전신 스테로이드 및 면역억제제와 인플릭시맙 치료에 호전이 없던 난치성 공막염 환자에서 리툭시맙 정맥 투여의치료 효과를 경험해 이를 보고하고자 한다. 증례요약: 특이병력 없던 58세 여성이 재발성 우안 공막염으로 내원하였다. 나안시력은 양안 0.9였고 시행한 혈액검사상 cytoplasmic antineutrophil cytoplasmic antibodies (C-ANCA) 양성 소견을 보였다. 초기 경구 스테로이드 및 결막하 트리암시놀론 치료는 불충분하였고, 경구 사이클로스포린과 마이코페놀레이트를 사용하였으나 재발이 반복되었다. 인플릭시맙(5 mg/kg) 정맥 투여 3회 후 호전을 보이다 다시 재발하였다. 이후 후부 공막염으로 인한 맥락막박리 및 장액망막박리로 우안 시력저하가 발생하였다. 환자의 공막염부위 조직의 면역염색검사 결과 전반적인 B세포 침윤이 보였다. 이에 리툭시맙을 2주 간격으로 1 g씩 2회 정맥 투여하였다. 이후혈관 울혈과 염증이 크게 감소하였고, 공막염은 8개월 이상 재발 없이 잘 조절되고 있다. 결론: 기존 면역억제제 치료에 불응하는 난치성 공막염에서 리툭시맙 치료가 도움이 될 수 있다. Purpose: We report a patient with refractory scleritis effectively treated with rituximab after ineffective, initial, conventional immunosuppressive therapy. Case summary: A 58-year-old woman with no specific medical history presented with recurrent scleritis of the right eye. Her uncorrected visual acuities in both eyes were 20/20, and a blood test for cytoplasmic antineutrophil cytoplasmic antibody (C-ANCA) was positive. Systemic and subconjunctival steroid treatments were not effective, and the scleritis recurred even after further treatment with oral cyclosporin A and mycophenolate mofetil. After intravenous administration of infliximab (5 mg/kg), slight improvement was noted, but the recurrence continued. Thereafter, the visual acuity of the right eye decreased markedly because of choroidal and serous retinal detachment caused by posterior scleritis. Immunohistochemically, the inflamed scleral tissue showed considerable B-cell infiltration. Accordingly, intravenous rituximab (1 g) was administered twice at a 2-week interval. The scleral vessel engorgement and inflammation dramatically improved, and the scleritis became well-controlled without recurrence for more than 8 months. Conclusions: Intravenous rituximab may be helpful when encountering scleritis refractory to conventional immunomodulation therapy.

40 GHz 대역 고정통신용 광대역 LTCC 수신기 모듈

김봉수,김광선,은기찬,변우진,송명선,Kim Bong-Su,Kim Kwang-Seon,Eun Ki-Chan,Byun Woo-Jin,Song Myung-Sun 한국전자파학회 2005 한국전자파학회논문지 Vol.16 No.10

본 논문에서는 40 GHz 대역에서 동작하는 IEEE 802.16 고정 무선 통신 액세스를 위한 소형 저가격 및 광대역의 수신 모듈을 설계하고 구현하는 방법을 제안한다. 제안된 수신 모듈은 우수한 성능을 달성하기 위하여 캐비티 공정을 가지는 다층 LTCC 기술을 사용한다. 수신기는 저잡음 증폭기, 서브-하모닉 믹서, 내장된 이미지 제거필터와 IF 증폭기로 구성된다. 전송 손실과 모듈의 크기를 줄이기 위하여, 각 소자를 연결하기 위한 CB-CPW, 스트립 선로, 본드 와이어 및 천이(transition)들이 사용된다. LTCC는 유전율 7.1인 Dupont사의 DP-943을 사용하고 층수는 6층이며, 각 층의 높이가 100 um이다. 구현된 모듈의 크기는 $20{\times}7.5{\times}1.5\;mm^3$이며, 전체 잡음 지수는 4.8 dB 이하, 하향 변환 이득이 19.83 dB, 입력 P1 dB가 -22.8 dBm이고 이미지 제거값이 36.6 dBc 이상이다. 그리고 $560\~590\;MHz$ 대역의 디지털 TV 신호를 40 GHz 대역으로 상향 변환하여 전송시킨 후, 수신 모듈을 이용하여 시연하였다. This paper presents how to design and implement a very compact, cost effective and broad band receiver module for IEEE 802.16 FWA(Fixed Wireless Access) in the 40 GHz band. The presented receiver module is fabricated in a multi-layer LTCC(Low Temperature Cofired Ceramic) technology with cavity process to achieve excellent electrical performances. The receiver consists of two MMICs, low noise amplifier and sub-harmonic mixer, an embedded image rejection filter and an IF amplifier. CB-CPW, stripline, several bond wires and various transitions to connect each element are optimally designed to keep transmission loss low and module compact in size. The LTCC is composed of 6 layers of Dupont DP-943 with relative permittivity of 7.1. The thickness of each layer is 100 um. The implemented module is $20{\times}7.5{\times}1.5\;mm^3$ in size and shows an overall noise figure of 4.8 dB, an overall down conversion gain of 19.83 dB, input P1 dB of -22.8 dBm and image rejection value of 36.6 dBc. Furthermore, experimental results demonstrate that the receiver module is suitable for detection of Digital TV signal transmitted after up-conversion of $560\~590\;MHz$ band to 40 GHz.

인지 무선 시스템을 위한 채널 집합 관리기의 개발 및 성능 분석

박창현(Chang-Hyun Park),송명선(Myung-Sun Song) 대한전자공학회 2008 電子工學會論文誌-CI (Computer and Information) Vol.45 No.5

인지 무선(Cognitive Radio : CR) 시스템의 개발은 Mitola 가 제안한 개념의 완전 인지 무선(Full Cognitive Radio)시스템과 현재표준화 논의가 진행 중인 스펙트럼 인지무선 시스템의 두 가지 방향으로 이루어지고 있다. 본 논문은 스펙트럼 인지무선 시스템을 위한 인지 엔진(Cognitive Engine : CE)을 개발 하고 인지 엔진의 핵심 기능인 채널 집합 관리 알고리즘에 대한 가상 실험을 통해 성능 분석을 하였다. 채널 집합 관리는 과거의 채널 점유 기록을 기반으로 CR 시스템의 이동 가능 채널들 중 채널 품질 및 유휴 가능성이 높은 채널을 평가하고 결정하는 기능을 수행한다. 이를 위한 핵심 기능이 채널 상태 예측이고 본 논문에서는 채널 상태예측을 위해 은닉 마르코프 모델(HMM)의 활용을 제안하였으며 HMM 기반의 채널 상태 예측 성능을 향상 시킬 방법을 제안 및 적용하여 가상 실험을 하였다. 가상 실험 결과 채널 상태 예측 성능의 향상을 확인하였고 난수 선택 방법(Random Selection), 통계적 선택 방법(Statistical Selection) 과의 성능 비교를 통해 본 논문에서 제안한 방법의 우월성을 검증하였다. There are two approaches for the Cognitive Radio(CR) development. One is 'Full CR', which Joseph Mitola III proposed, and another is 'Spectrum CR', which is currently being standardized. The target approach of this paper is the latter and we develop a Cognitive Engine(CE) and simulated a channel set management(CSM), which is a core function of CE. The Channel set management evaluates channel quality and Incumbent User(IU) vacancy possibility and classifies the channel set, which is performed by using channel state history. Especially, a very important function for the channel set management is a channel state prediction and this paper proposed a Hidden Markov Model(HMM) based channel state prediction and a method for increasing performance. Also, we applied the proposed method into our simulator and simulated channel state prediction. Through the simulation, we verified as we applied our proposed scheme, the performance of channel state prediction gets better and through comparing with RS and SS, we verified the HMM based Channel state prediction is better.

DFT를 활용한 순차적 스펙트럼 센싱 알고리즘

정회윤(Hoiyoon Jung),임선민(Sun-min Lim),송명선(Myung-sun Song) 한국통신학회 2010 韓國通信學會論文誌 Vol.35 No.5a

본 논문에서는 DFT를 활용한 순차적 스펙트럼 센싱 알고리즘을 제안한다. 기존의 FFT를 이용한 센싱 알고리즘의 경우 FFT의 특성상 한번에 모든 주파수 성분을 구하여 임계값과 비교하는 구조로 불필요한 계산량을 포함하고 있다. 제안하는 센싱 알고리즘에서는 DFT를 활용하여 우선순위에 따라서 주파수 성분을 순차적으로 구하고 이를 임계값과 비교하여 신호의 존재 여부를 판단한다. 제안하는 센싱 알고리즘은 기존의 FFT를 이용한 센싱 알고리즘과 유사한 검출 성능을 제공하면서 신호의 조기 검출 여부에 따라 스펙트럼 센싱에 필요한 계산량을 현저하게 줄일 수 있다. In this paper, we propose an sequential spectrum sensing algorithm utilizing DFT. The conventional sensing algorithm using FFT contains redundant computation due to the characteristic of FFT which computes all frequency components at one time. The proposed sensing algorithm utilizing DFT computes a frequency component once at a time according to the priority and decides presence of signal. The proposed sensing algorithm can provide similar detection performance to the conventional scheme while computations of the sensing process could be reduced significantly depends on an early detection of signal.

고집적 송수신기를 위한 밀리미터파 LTCC Front-end 모듈

김봉수,변우진,김광선,은기찬,송명선,Kim, Bong-Su,Byun, Woo-Jin,Kim, Kwang-Seon,Eun, Ki-Chan,Song, Myung-Sun 한국전자파학회 2006 한국전자파학회논문지 Vol.17 No.10

본 논문에서는 40 GHz 대역에서 동작하는 IEEE 802.16 고정 무선 통신을 위한 천이, 소형 TDD 송수신 모듈의 front-end 모듈을 설계하고 구현하는 방법을 제안한다. 제안된 모듈은 저손실과 소형화를 동시에 달성하기 위하여 캐비티 공정을 가지는 다층 LTCC 기술을 이용하여 제작되었다. 스위치의 입출력단에 와이어본드 정합회로의 설계 및 안테나와의 연결을 위한 도파관 천이 구조를 통해 저손실의 천이를 얻었으며, 기존 금속 도파관 필터를 대체한 유전체 도파관 필터를 사용함으로써 소형화를 달성하였다. 이를 구현하기 위해 유전율 7.1, 두께 100 um인 총 6층의 LTCC 기판을 사용하였으며 제작된 소형 front-end 모듈의 크기는 $30{\times}7{\times}0.8mm^3$이다. 그리고 송수신 삽입 손실 < 5.3 dB, 이미지 신호 제거 > 49 dB의 우수한 천이를 얻을 수 있었다. In this paper, design and implementation of a very compact and cost effective front-end module are presented for IEEE 802.16 FWA(fixed Wireless Access) in the 40 GHz band. A multi-layer LTCC(Low Temperature Co-fred Ceramic) technology with cavity process to achieve excellent electrical performances is used to fabricate the front-end module. The wirebond matching circuit design of switch input/output port and waveguide transition to connect antenna are optimally designed to keep transmission loss low. To reduce the size of the front-end module, the dielectric waveguide filter is developed instead of the metal waveguide filter. The LTCC is composed of 6 layers(with the thickness of a layer of 100 um) having a relative dielectric constant of 7.1. The front-end module is implemented in a volume of $30{\times}7{\times}0.8mm^3$ and shows an overall insertion loss < 5.3 dB, and image rejection value > 49 dB.

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.

게임이론을 이용한 OFDM 시스템의 전력제어

이령경,조해근,고은경,임연준,황인관,송명선,Lee, Ryoung-Kyoung,Cho, Hae-Keun,Ko, Eun-Kyoung,Lim, Yeon-Jun,Hwang, In-Kwan,Song, Myung-Sun 한국통신학회 2007 韓國通信學會論文誌 Vol.32 No.4A

In this paper, the Game Theory based power control for OFDM system is studied, which has attained intensive interest as a core artificial intelligent technology for Cognitive Radio and its efficiency is evaluated using performance metrics such as system throughput and fairness. Utility Function for joint user centric and network centric power control is defined and simulation results show that game theory based power control is far better than closed loop power control. The contribution of this paper is to formalize the game theory based power control toward the Cognitive Radio that recognizes and adapts to the radio communication environments. 본 논문에서는 CR(Cognitive Radio)의 가장 적합한 인공지능 기술로 주목받고 있는 게임이론을 전력 제어 방식에 적용해 OFDM 시스템 기반의 사용효율과 효용에 대한 성능 평가 결과를 제시하였다. 사용자와 네트워크 동시 최적화를 위한 효용함수식을 정의했으며 모의실험을 통해 FOM(Figure of Merit)과 형평성(Fairness)에서 기존의 전력제어 방식보다 월등한 성능을 입증하였다. 또한 게임이론을 이용한 전력 제어 방식은 통신 환경을 인지하고 연산하여 적합한 최적의 서비스를 제공하는 CR의 여러 분야에 확장 적용 가능성을 제시하였다.

IEEE 802.22 WRAN 에서 Bussgang 정리를 이용한 스펙트럼 센싱

황성수(Sung Soo Hwang),김석찬(Suk Chan Kim),박동찬(Dong Chan Park),송명선(Myung Sun Song),임선민(Sun Min Lim) 한국통신학회 2008 한국통신학회 학술대회 및 강연회 Vol.2008 No.4