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코드북을 이용한 동 이득 전송 빔포밍 시스템에서 빠른 인덱스 탐색 기법
박노윤(Noe Yoon Park),김영주(Young Ju Kim),이신(Xun Li),이관섭(Kwan Seob Lee) 대한전자공학회 2008 電子工學會論文誌-TC (Telecommunications) Vol.45 No.12
코드북을 이용하는 동 이득 전송 시스템에서 빠른 인덱스 탐색기법을 제안한다. 새로운 간단한 매트릭을 이용하여 빠르게 rough 탐색을 하여 몇 개의 후보 가중치 벡터들을 선택하고, 선택된 벡터들에 기존의 개념을 적용하는 accurate 탐색을 하여 최적의 가중치 벡터를 결정한다. 제안하는 기법은 송신 안테나 수가 2개, 3개일 경우 기존의 방법에 비해 탐색 시간이 반 이하로 줄어들면서, 링크 레벨 성능은 거의 동일하게 유지된다. 또한 코드북 크기가 커질수록 탐색시간이 기존의 방식에 비해 현저히 감소한다 Simple but effective fast codebook searching algorithms for quantized EGT(equal gain transmission) are presented. Using newly defined metric, rough searching selects a few candidate weight vectors. Using the conventional metric, accurate searching determines the optimal vector among the candidates. This strategy reduces the entire searching time. When the number of transmit antenna is two or three, the searching time reduces more than a half less than the conventional searching time. Moreover, the more the size of codebook increases, the more the searching time reduction also increases.
차분 선부호화 구조를 적용한 LTE-A 상향링크 시스템의 성능 분석
Xun Li,박노윤(Noe Yoon Park),김영주(Young Ju Kim) 大韓電子工學會 2012 電子工學會論文誌-TC (Telecommunications) Vol.49 No.5
LTE 시스템에서는 폐회로 기반의 다중 안테나 기술이 적용되었으며, 차분 코드북을 비롯한 다양한 다중 안테나 기반의 선부호화 기술들이 향상된 LTE (LTE-Advanced) 시스템의 요구조건을 만족시키기 위해 제안되었다. 차분 코드북 설계와 관련하여 이전에 연구된 내용은 준 대각(quasi-diagonal) 단위 행렬 및 구면 캡(spherical cap)에 중점을 두었지만, 이는 동 이득 성질을 만족하지 못한다. 동 이득 성질은 특히 상향 링크에서 첨두 전력 대 평균 전력비 (PAPR)에 상당한 영향을 미치므로 매우 중요하다. 본 논문에서는 각 송신 안테나에 동 이득을 유지하는 성질을 이용한 새로운 차분 코드북을 상향 링크 기반 차분 선부호화 시스템에 적용하고, 이를 통해 비트 오류율(BER)과 첨두 전력 대 평균 전력비를 분석하였다. 특히, 송신기의 비선형 증폭기를 고려하여 다양한 차분 선부호화 기법들의 성능을 분석하였다. 모의 실험을 통해 선형 증폭기를 고려할 경우 기존에 제안된 차분 코드북이 우수한 성능을 보이지만, 비선형 증폭기를 고려할 경우에는 제안하는 차분 코드북의 우수함을 증명하였다. The closed-loop multiple-input multiple-output (MIMO) system has been adopted by long term evolution (LTE) system. Many techniques are proposed to enhance the transmission of LTE's advanced version to meet the increasing requirement, in which differential codebook gains a lot of interest. Previous researches on designing differential codebooks focused on quasi-diagonal unitary matrix which cannot guarantee the equal gain property. The equal gain property is very important to uplink because the performance of uplink is very sensitive to the peak-to-average power ratio (PAPR). In this paper, we derive the analytical expression of average bit error rate and PAPR for differential precoding MIMO system. Using the analytical results, we investigate the performances of several differential precoding schemes considering non-linear amplifier at the transmitter. Some selected simulation results indicate that the conventional differential precoding schemes have good performances without the consideration of non-linear amplifier. While considering non-linear amplifier, the proposed differential codebook outperforms other differential precoding schemes because it maintains the equal gain per transmit antenna.
MIMO-OFDM 시스템에서 이중계층 빔포밍 기법의 성능분석
이신(Xun Li),김영주(Young Ju Kim),박노윤(Noe Yoon Park) 大韓電子工學會 2010 電子工學會論文誌-TC (Telecommunications) Vol.47 No.5
본 논문에서는 MIMO-OFDM 시스템에서 이중계층 (dual layer) 빕포밍 (beamforming) 기법을 제안한다. 이중계층 빔포밍 기법은 두 개 이상의 송신 및 수신 안테나를 이용하는 공간 다중화 (spatial multiplexing)에서 두 개의 스트림 (stream)을 이용하여 전송 용량을 증대시키는 기술이며, 빔포밍은 어레이 안테나에서 수신 신호의 방향을 추정하여 수신 및 송신에서 어레이 이득을 얻는 기술이다. 제안되는 기법은 MIMO-OFDM 구조에서 공간 다중화 기술을 적용해 높은 채널용량이득을 얻고, 동시에 어레이 안테나를 이용한 이득을 얻을 수 있으므로 기존에 OFDM 시스템에 공간다중화만 적용하거나, 어레이 안테나만 적용한 것에 비해, 시스템 성능을 획기적으로 높일 수가 있다. This paper propose a dual-layer beam-forming technique for MIMO-OFDM systems. Dual-layer beam-forming is a capacity enhancing technique to transmit two streams of source data with more than two transmit and receive antennas. Beamforming is a technique to enhance the link-level performances gain using antenna array with the small inter element distance. The proposed scheme can obtain both high capacity of spatial multiplexing and antenna array gain of beamforming for MIMO-OFDM systems. Therefore, it provides better BER performance than the traditional spatial multiplexing and beamforming techniques under the same simulation environment.
이신(Xun Li),박노윤(Noe Yoon Park),김영주(Young Ju Kim) 한국콘텐츠학회 2010 한국콘텐츠학회논문지 Vol.10 No.10
본 논문에서는 SC-FDMA 기술을 적용한 WLED 통신 시스템을 제안하였다. 기존의 WLED 통신 시스템에서는 OFDM 기술을 이용하여 고속의 통신 기술이 구현 가능한 장점이 있지만, 비선형 왜곡에 의한 전송모드에서 PAPR이 발생함에 따라 시스템 성능이 저하되는 단점을 가진다. 더욱이 WLED 장치에서 PAPR에 따른 peak 전력에 의해 정류기가 갑작스럽게 과부하가 발생되면 사람의 시력뿐만 아니라 WLED 시스템에 큰 손상을 미치게 된다. 이를 해결하고자 OFDM에 비해 상대적으로 낮은 PAPR을 갖는 SC-FDMA 기술을 WLED 시스템에 적용하였다. 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 본 논문에서 제안하는 WLED 시스템의 PAPR을 측정하고 서로 다른 변조 기법을 적용하였을 경우의 성능 또한 분석한다. In this paper, a WLED communication system with SC-FDMA technique is proposed. OFDM is a promising technique to realize high-speed WLED communication system. However, because of the PAPR, the system performance can be significantly compromised by non-linear distortions in the transmission chain. Furthermore, the overload current due to peak signal power lead the WLED equipment over bright which is harmful to equipment life and human’s eye. The novel WLED communication system proposed in this paper solved these problems by using SC-FDMA technique which has an inherent low PAPR property. The severity of PAPR performances expressed by CCDF curve and the BER performances under different modulation schemes are analyzed in this paper.
차등 선부호화 기법을 적용한 MU-MIMO 시스템의 성능분석
곡청(Qing Gu),박노윤(Noe Yoon Park),이신(Xun Li),김영주(Young Ju Kim) 大韓電子工學會 2011 電子工學會論文誌-TC (Telecommunications) Vol.48 No.10
본 논문에서는 제한된 피드백 정보를 사용하는 MU-MIMO 하향링크 시스템에 준-대각선 및 구관 행렬 그리고 동 이득 전송 기법을 이용한 차등 선부호화 기법을 적용하여 sum-rate 및 bit error rate 성능을 분석한다. 시뮬레이션과 성능분석을 통해 기존의 LTE 코드북보다 sum-rate 성능은 최소 0.6bps/Hz BER 성능은 최소 4dB 개선됨을 보인다. In this paper the sum-rate and BER performances of MU-MIMO system employing quantized differential feedback technique are analyzed over temporrally correlated channels. Several differential codebooks are assumed in the analysis such as quasi-diagonal codebook spherical cap codebook and differential equal gain codebook. The simulation results indicates that the system employing quantized differential feedback technique provides significant performance improvement. The performance improved 0.6bps/Hz at least in terms of sum-rate and 4dB power gain is provided in terms of average BER.