• 전자공학회논문지
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• 제52권3호
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• pp.48-55
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• 2015

본 논문은 $3^{rd}$ Generation Partnership Project(3GPP) Long Term Evolution-Advanced(LTE-A) 시스템을 기반으로 소량의 데이터를 송수신하는 M2M 기기가 무수히 존재하는 상황에서 발생할 수 있는 문제점을 고찰하고 이를 해결하기 위한 기술을 제시한다. 특별히, 무수히 존재하는 M2M 기기들로 인한 랜덤 액세스 채널의 부족과 이로 인한 지연(latency) 증가 문제를 해결하기 위해 M2M 그룹화 기술에 사용자 특성별로 구별하여 허용 가능한 액세스 시도 확률을 차별적으로 제어한다. M2M 기기들을 그룹화 하여 PRACH(Physical Random Access CHannel)의 랜덤 액세스(Random Access)를 시도하는 단말 수를 감소시키는 효과를 획득함과 동시에 셀룰러(Cellular) 통신을 하는 단말기와의 충돌을 줄임으로써, 기존 이동 통신 단말과 M2M 기기들이 공존하는 시스템의 랜덤 액세스 평균 지연(average latency) 증가 문제를 해결할 수 있음을 실험을 통해 증명한다.

• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제5권10호
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• pp.361-372
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• 2016

무선 접속 망(Access Network)에서의 IMSI(International Mobile Subscriber Identity) 노출과 같은 신원 프라이버시(Identity Privacy) 문제는 3GPP(3rd Generation Partnership Project)에서 GSM, UMTS, LTE로 발전해 오는 동안 꾸준히 제기되어 왔으나 아직까지 제대로 해결되지 않고 있다. 3GPP에서는 영구적인 아이디를 대신하여 임시 아이디를 발급하여 사용하고, 사용되는 아이디 간의 연계성(Linkability)을 없애고 주기적인 임시 아이디 갱신을 수행하는 것과 같은 보안 정책을 통해 신원 노출에 어느 정도 감내할 수준으로 유지하고 있다. 그러나 영구적인 아이디가 평문으로 전송되는 경우는 계속 발생하고 있고, 영구 아이디의 경우에는 한번 노출되면 아이디 변경이 불가능하기 때문에 이를 보호하기 위한 수단이 반드시 필요하다. 본 논문에서는 ID 기반 암호(Identity-based Encryption)를 사용하여 접속 망에서 IMSI 같은 영구적인 아이디를 보호하는 기법을 제안하였다. 프로토콜 구조를 단순하게 함으로써 다른 영구적인 아이디 보호에도 적용할 수 있게 하였고, 다른 3GPP AKA(Authentication and Key Agreement) 프로토콜들과 호환되도록 설계하여 현재 운영 중인 3GPP 환경에서도 적용 가능하도록 하였다.

• 전자공학회논문지
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• 제53권3호
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• pp.11-20
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• 2016

본 논문에서는 LTE-A (Long Term Evolution-Advanced) 하향링크 시스템을 위한 채널 추정 기법을 제안한다. 제안 기법은 빠른 속도로 움직이는 사용자의 채널 추정이 가능하도록 FFT (Fast Fourier Transform) 보간 기법을 사용한다. FFT 보간 기법은 LS (Least Square) 또는 MMSE (Minimum Mean Square Error) 채널 추정으로부터 얻은 채널 주파수 응답을 IFFT (Inverse FFT)를 거쳐 시간 영역 채널 임펄스 응답으로 변환한다. 시간 영역의 채널 응답을 윈도잉을 한 후, FFT를 하여 채널 주파수 응답을 구할 수 있다. 시스템 레벨 시뮬레이션은 3GPP LTE-A 하향링크 시스템의 20MHz 대역을 기반으로 이루어졌으며, 모의실험 결과 제안한 채널 추정 기법을 통해 기존 시스템보다 SINR (Signal-to-Noise-plus-Interference Ratio), 전송률 및 스펙트럼 효율 측면에서 성능 향상을 가져다주는 것을 확인하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제35권7A호
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• pp.623-631
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• 2010

In this paper, various of pilot-assisted channel estimation techniques for 3GPP LTE downlink are tested under multipath Rayleigh fading channel. At first, the conventional channel estimation techniques are applied with linear zero-forcing (ZF) equalizer, such as one dimensional least square (1-D LS) linear interpolation, two dimensional (2-D) wiener filter, the time and frequency dimension separate wiener filter and maximum likelihood estimator (MLE). Considering the practical implementation, we proposed two channel estimation techniques by combining time-dimension wiener filter and MLE in two manners, which showed a good tradeoff between system performance and complexity when comparing with conventional techniques. The nonlinear decision feedback equalizer (DFE) which can show a better performance than linear ZF equalizer is also implemented for mitigating inter-carrier interference (ICI) in our system. The complexity of these algorithms are calculated in terms of the number of complex multiplications (CMs) and the performances are evaluated by showing the bit error rate (BER).

• ETRI Journal
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• 제37권5호
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• pp.877-887
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• 2015

This paper is a first-hand summary on our comprehensive live trial of cellular-assisted device-to-device (D2D) communications currently being ratified by the standards community for next-generation mobile broadband networks. In our test implementation, we employ a full-featured 3GPP LTE network deployment and augment it with all necessary support to provide realtime D2D connectivity over emerging Wi-Fi-Direct (WFD) technology. As a result, our LTE-assisted WFD D2D system enjoys the required flexibility while meeting the existing standards in every feasible detail. Further, this paper provides an account on the extensive measurement campaign conducted with our implementation. The resulting real-world measurements from this campaign quantify the numerical effects of D2D functionality on the resultant system performance. Consequently, they shed light on the general applicability of LTE-assisted WFD solutions and associated operational ranges.

• 한국통신학회논문지
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• 제34권5C호
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• pp.527-539
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• 2009

본 논문에서는 3GPP LTE (3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution) MIMO-OFDMA(multiple-input multiple-output-orthogonal frequency division multiple access) 시스템의 하향 링크 수신기를 위한 asynchronous ICI (Inter-Cell Interference) 완화 기법을 제안한다. Multi-cell 환경을 고려한 celluar OFDMA 시스템에서는 기본적으로 frequency reuse factor가 1로 설정되기 때문에 셀 경계에 위치한 UE (User Equipment)의 경우 ICI 영향을 받게 되며, 특히 각기 다른 셀 반경 및 nodeB 간의 거리 차이 등 현실적인 celluar 환경을 고려 할 경우에는 UE 간 타이밍 오류가 가중되어 수신 신호의 주파수 영역의 직교성이 파괴될 가능성이 있다. 따라서 이러한 인접 셀 간섭을 제거 및 완화하기 위하여 수신 OFDM 심볼에 대한 SCM (Spatial Covariance Matrix) 추정이 필요하다. 일반적으로 SCM 추정은 training symbol을 이용함을 가정하지만, 긴 시간 동안 간섭의 통계적 특성을 측정하는 것은 어려울 뿐만 아니라 training symbol이 고려되지 않는 LTE와 같은 MIMO-OFDMA 시스템에는 적합하지 않다. 또한 추정의 정확성을 높이기 위하여 noise reduction 방식이 적용된 추정 기법이 제시되고 있으나, 기존 time-domain low-pass type weighting 방식은 spectral leakage에 의한 추정 에러를 유발하는 단점이 있다. 따라서, 본 논문에서는 noise reduction 효과를 얻으면서 spectral leakage에 의한 SCM 추정 오류를 최소화할 수 있으며, 주파수 영역에의 moving average filter로 구현 가능한 time-domain sinc-type weighting 방식의 SCM 추정 기법을 제안하였으며, 다양한 환경에서의 컴퓨터 모의 실험을 통하여 제안된 방식이 기존의 방식보다 약 3dB 의 SIR (Signal to Interference Ratio) 이득을 보임을 입증하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제38B권11호
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• pp.879-894
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• 2013

최근 급격한 모바일 인터넷 트래픽의 증가로 인하여 3GPP LTE/SAE 네트워크에서 코어 네트워크내의 과다한 데이터 트래픽 수용문제와 시스템 확장성 문제가 중요 이슈로 부각되고 있다. 현재 P-GW (PDN Gateway)를 이동성 앵커(Mobility Anchors)로써 활용하고 있는 중앙 집중형(Centralized) 방식의 LTE/SAE 네트워크에서는 급격히 증가하고 있는 모바일 인터넷 트래픽 수요를 감당하기 어려울 것으로 전망된다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위하여 분산 P-GW를 지원하는 새로운 LTE/SAE 네트워크 구조를 제안하고 이에 적합한 동적 분산 이동성 관리 방안을 제안한다. 이를 위하여, P-GW의 분산 배치뿐만 아니라 제어 평면을 담당하는 MME (Mobility Management Entity)들이 각 단말(User Equipment, UE)의 PDN 연결당 형성되는 위치 정보를 동적으로 분산 관리하고, 그러한 분산 MME 및 분산 P-GW에 의하여 PDN 연결의 핸드오버를 처리하는 프로시저를 제안한다. 또한, 제안하는 분산 방식의 LTE/SAE 네트워크 구조와 기존 중앙 집중형 방식의 LTE/SAE 네트워크 구조에 대하여 핸드오버 지연시간과 데이터 처리율 측면에서 성능을 비교 분석한다.

• 정보보호학회논문지
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• 제22권2호
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• pp.213-224
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• 2012

통합된 코어 망 구조(core network architecture)와 다양한 무선 가입자 행동들은 3GPP in Release 8에서 제안된 EPC(Evolved Packet Core Network)에서 상당한 시그널링 부하 증가를 가져온다. 따라서 인증 시그널링 분석(authentication signaling analysis)은 체감품질(quality-of-experience)을 충족시키면서 인증 시그널링 부하와 지연을 줄이는 통찰력을 갖게 해준다. 본 논문에서는 갱신 과정 이론(renewal process theory)에 기반을 둔 분석적 모델링을 통해 EPS 구조에서의 시그널링 부하에 대해 평가하였다. 갱신 과정 이론은 특정 랜덤 과정(random process)에 상관없이 잘 작동 한다 (예. 포아송(Poisson)). 본 논문은 발신 발생 속도(call arrival rate), 이동성(mobility), 가입자들의 선호도와 운영정책의 관점에서 가입자들의 다양한 패턴을 고려하였다. 매개변수들과 성능지표들 사이의 상호관계를 나타내기 위해 수치적인 결과를 사용하였다. 수직적 핸드오버(vertical handover) 성능의 민감도와 heavy-tail process의 영향에 대해서도 검토하였다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제9권6호
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• pp.23-28
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• 2009

본 논문에서는 SC-FDMA 시스템을 위한 적응형 스위칭 등화기를 제안하고 성능을 분석하였다. SC-FDMA 시스템이 OFDM과 상당히 비슷한 구조를 가지고 있는 것은 잘 알려져 있다. 더군다나, SC-FDMA 시스템은 OFDM에 비해서 낮은 PAPR을 갖는 장점이 있다. 그러나 이 시스템은 다중경로 페이딩 또는 증가된 채널 응답 등과 같은 무선채널의 특성에 의해 성능이 열화 될 수 있다. 이러한 영향을 줄이기 위해서는 효율적인 적응형 등화기가 요구된다. 따라서 제안된 시스템에서는 낮은 이동속도에서는 ZF 등화기를 그리고 높은 이동속도에서는 MMSE 등화기를 사용하는 스위칭 모드로 운용이 되도록 설계하였다. 모의실험 결과로부터 제안된 기법이 시스템 복잡도 측면에서 효과적인 성능을 보임을 확인하였다. 따라서 제안된 시스템은 향후 3GPP LTE의 상향링크 설계에 응용이 될 수 있으리라 기대한다.

• ETRI Journal
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• 제32권2호
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• pp.222-229
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• 2010

A conventional pseudorandom sequence generator creates only 1 bit of data per clock cycle. Therefore, it may cause a delay in data communications. In this paper, we propose an efficient implementation method for a pseudorandom sequence generator with parallel outputs. By virtue of the simple matrix multiplications, we derive a well-organized recursive formula and realize a pseudorandom sequence generator with multiple outputs. Experimental results show that, although the total area of the proposed scheme is 3% to 13% larger than that of the existing scheme, our parallel architecture improves the throughput by 2, 4, and 6 times compared with the existing scheme based on a single output. In addition, we apply our approach to a $2{\times}2$ multiple input/multiple output (MIMO) detector targeting the 3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution (3GPP LTE) system. Therefore, the throughput of the MIMO detector is significantly enhanced by parallel processing of data communications.