• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제4권1호
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• pp.5-10
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• 2015

LTE-A 네트워크에서 D2D 통신은 시스템의 용량 및 스펙트럼의 효율성을 향상시키는 유망한 기술이다. 전체 스펙트럼의 효율성을 향상시킬 수 있는 이유는 기지국이 이미 셀룰러 단말에 할당한 무선 자원을 D2D 통신에 할당하여 자원을 재사용할 수 있기 때문이다. 하지만 동일한 자원을 셀룰러 및 D2D 통신이 공유하여 사용함으로써 셀 내에 간섭이 발생할 수 있다. 따라서 동일한 자원을 사용하는 셀룰러 통신과 D2D 통신 간에 간섭 조정을 위한 적절한 자원 할당 기법이 필요하다. 특히, LTE-A 환경에 D2D 통신을 적용하기 위해서는 셀 내 간섭뿐만 아니라 셀 간 간섭 조정이 반드시 필요하다. 본 논문에서는 셀 간 간섭 완화를 위해서 주파수 재사용 패턴 기법 중 하나인 FFFR 기법을 사용하고, 셀 내 간섭 완화를 위해서는 기지국이 셀룰러 사용자가 이미 사용 중인 자원을 랜덤하게 선택하여 D2D 통신에 할당하는 D2D 자원 할당 알고리즘을 제안한다. 제안된 자원 할당 알고리즘의 성능평가를 위해 시뮬레이션을 수행하였으며, 셀 내 간섭 완화, 시스템 처리량 및 계산복잡도 등이 향상되는 것을 확인하였다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제10권11호
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• pp.5209-5228
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• 2016

Device-to-device (D2D) communication underlaying cellular networks can bring significate benefits for improving the performance of mobile services. However, it hinges on elaborate resource sharing scheme to coordinate interference between cellular users and D2D pairs. We formulate a joint mode selection, link allocation and power control optimization problem for D2D communication sharing uplink resources in a multi-user cellular network and consider the efficiency and the fairness simultaneously. Due to the non-convex difficulty, we propose a three-step scheme: firstly, we conduct mode selection for D2D pairs based on a minimum distance metric after an admission control and obtain some cellular candidates for them. And then, a cellular candidate will be paired to each D2D pair based on fairness. Finally, we use Lagrangian Algorithm to formulate a joint power control strategy for D2D pairs and their reused cellular users and a closed-form of solution is derived. Simulation results demonstrate that our proposed algorithms converge in a short time. Moreover, both the sum rate of D2D pairs and the energy efficiency of cellular users are improved.

• Journal of Communications and Networks
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• 제18권3호
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• pp.429-438
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• 2016

In this paper, we investigate an interference mitigation scheme by antenna selection in device-to-device (D2D) communication underlaying downlink cellular networks. We first present the closed-form expression of the system achievable rate and its asymptotic behaviors at high signal-to-noise ratio (SNR) and the large antenna number scenarios. It is shown that the high SNR approximation increases with more antennas and higher ratio between the transmit SNR at the base station (BS) and the D2D transmitter. In addition, a tight approximation is derived for the rate and we reveal two thresholds for both the distance of the D2D link and the transmit SNR at the BS above which the underlaid D2D communication will degrade the system rate. We then particularize on the small cell setting where all users are closely located. In the small cell scenario, we show that the relationship between the distance of the D2D transmitting link and that of the D2D interfering link to the cellular user determines whether the D2D communication can enhance the system achievable rate. Numerical results are provided to verify these results.

• 한국통신학회논문지
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• 제38A권4호
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• pp.325-336
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• 2013

대표적인 D2D (Device-to-Device) 통신 시스템 중 하나인 Qualcomm사의 FlashLinQ 시스템에서는 링크 스케줄링 과정을 낮은 복잡도로 실현할 수 있도록 하기 위해 단일-톤 (single-tone) 신호를 이용한 우선순위 및 SIR (Signal-to-Interference power Ratio) 기반의 링크 스케줄링 기법을 수행한다. 하지만 다중 경로 채널 환경에서는 주파수 선택적 페이딩의 영향으로 단일-톤 위치에서와 실제 데이터가 전송되는 전체 대역에서의 수신 전력 간 오차가 발생할 수 있으며, 이는 공평성 측면에서 문제가 될 뿐만 아니라 셀 전체 전송률 상의 손실을 일으킬 수 있다. 따라서, 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 CAZAC (Constant Amplitude Zero Auto-Correlation) 시퀀스의 상관 특성을 이용해 전체 대역에 대한 SIR 에 가까운 값을 획득할 수 있는 링크 스케줄링 기법을 제안한다. 제안 기법은 전체 대역을 다수의 sub-block 으로 구분하고 각 sub-block 마다 링크의 우선순위에 해당하는 순환 오프셋 (cyclic offset) 을 적용한 CAZAC 시퀀스를 전 대역에 걸쳐 전송하여, 수신 신호와 참조 신호간의 순환 상호 상관 연산 (cyclic cross-correlation)을 통해 전체 대역에 대한 SIR 에 근접한 값을 획득할 수 있다.

• 한국통신학회논문지
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• 제40권10호
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• pp.1986-1993
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• 2015

본 논문에서는 다중 셀 셀룰러 네트워크에서 단말 간 직접 통신(Device-to-Device: D2D)의 성능을 최대화하기 위한 최적 자원 및 전력 할당 알고리즘을 제안한다. 셀룰러 단말과 D2D 단말이 통신 자원을 공유하는 상황에서 필연적으로 D2D 단말은 자신이 속한 셀뿐만 아니라 인접한 셀의 D2D 단말과 셀룰러 단말로부터 간섭을 받게 된다. 이러한 환경에서 셀 내의 간섭과 인접 셀의 간섭을 고려한 인집 기지국간의 협력적 D2D 자원 할당 방법을 제안한다. 또한 자원 할당이 이루어진 후 D2D 단말의 최적 전력 할당 문제를 제시하고 최적해를 찾는 알고리즘을 제시한다. 제안하는 D2D 자원 및 전력 할당 알고리즘은 셀룰러 단말의 성능을 보장하기 위해 D2D 단말의 송신전력 제약 조건을 갖는 상황에서 셀룰러 단말로부터의 간섭과 인접 셀 D2D 단말로부터의 간섭을 고려하여 D2D 단말이 얻을 수 있는 전송률을 최대화시킬 수 있다. 다중 셀 환경에서의 모의실험을 통하여 제안한 자원 및 전력 할당 알고리즘의 성능을 검증하고 기존의 비협력적 자원 할당 방식과 비교하여 제안한 협력적 자원 할당 방식의 성능 이득을 확인한다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제24권3호
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• pp.57-64
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• 2019

We consider the D2D sum utility maximization in the cellular system. D2D links reuse the uplink resource of cellular system. This reuse may cause severe interference to cellular users. To protect the cellular users, interference limit from the D2D links is required. In this setting, D2D sum utility maximization problem is investigated. Each D2D link has limited transmit power budget. Because optimum solution may require global information between links and computational complexity, we propose the distributed algorithm which only require the local information from each D2D link and simple broadcasting. Simulation results are provided to verify the performance of the proposed algorithm.

• 한국통신학회논문지
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• 제37A권10호
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• pp.885-894
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• 2012

최근 스마트 단말의 보급으로 데이터 트래픽에 대한 수요가 급증하고 있어 한정된 자원을 가진 기지국이 수용하기에는 많은 어려움이 따른다. 이러한 해결책으로 셀 또는 서로 인접한 셀 내의 단말들이 서로간에 기지국을 거치지 않고 디바이스간 직접적인 통신(D2D, Device-to-Device)을 통해 기지국의 과부하를 줄이고 주파수 부족 현상을 완화시킬 수 있는 방안이 제안되고 있다. 하지만 LTE-Advanced 시스템 내에서 셀룰러 링크와 무선 자원을 공유하는 D2D 링크는 자신이 속한 셀룰러 네트워크에 심각한 간섭을 줄 가능성이 높기 때문에 간섭을 제거하거나 완화시킬 필요가 있다. 따라서 본 논문에서는 셀룰러 링크와 D2D 링크가 자신의 간섭을 최소화하는 SFR(Soft Frequency Reuse) 기반 자원할당과 전송전력 조절 방법을 제안한다. 제안된 방법의 성능검증을 위해 시뮬레이션을 수행하였으며, 결과를 통하여 신호대 잡음비(SINR, Signal to Noise Ratio)와 시스템 평균 전송량(Throughput)에서 성능 이득을 가짐을 보였다.

• 디지털융복합연구
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• 제18권10호
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• pp.225-232
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• 2020

5G 셀룰러 네트워크 하의 언더레이 기법은 매우 전망 있는 자원공유 기법으로써 이 기법은 5G의 서비스 성능향상과 셀룰러 링크와 D2D(Device to Device) 링크 간의 통신 부하를 줄일 수 있는 효과적인 기법이다. 본 논문에서는 gNB(gNodeB)상에서 5G기반의 멀티 클래스 서비스를 수행하는데 있어서 발생하는 자원간섭을 최소화하고, 분석된 간섭의 제어조건에 따라 5G 통신 서비스를 극대화하기 위한 협력적 우선순위 기반의 자원할당 스케줄링 CPRAS(Cooperative Priority-based Resource Allocation Scheduling)기법을 제안한다. 제안된 CPRAS기법은 각 디바이스들에 대한 통신 자원을 최적화하며, 5G의 통신에 필요한 서비스 요청과 네트워크의 현재 상태에 따라 자원할당을 최적화한다. 또한 제안된 기법은 gNB하의 셀룰러 링크와 D2D링크 간의 자원간섭을 최소화함으로써 기가급의 서비스를 보장하는 기능을 제공한다. 시뮬레이션 결과 제안된 기법이 Pure cellular기법과 Force cellular기법에 비해서 더 나은 시스템 성능을 보였으며, 특히 우선순위가 높고 UE(User Equipment)들 간의 협력이 높을수록 자원간섭 제어가 효과적임을 보인다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제28권11호
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• pp.112-122
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• 2014

This paper proposes a PMSM torque control method considering DC-link voltage variation and friction torque. In general EV/HEV application, two dimensions look-up table(2D-LUT) is used for reference current generation due to its stable and robust torque control performance. Conventionally, this 2D-LUT is established by flux-torque table to overcome the DC-link voltage variation. However, the flux table establishment is more complex than the speed table establishment. Moreover, one flux data reflects several speed conditions in variable DC-link voltage, friction torque cannot be considered by using the flux table. In this paper, speed-torque 2D-LUT is used for current reference generation. With this table, PMSM torque control is well achieved regardless of DC-link voltage variation by the proposed control method. Simulation and experimental results validate improvement of torque control error through friction torque compensation.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제24권5호
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• pp.19-26
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• 2019

In this paper, we consider the D2D Transmitter(Tx) and Receiver(Rx) pair assignment problem in the cellular system. Sharing the resource of the cellular system, D2D users may cause interference to the cellular system, though it is beneficial to improve the D2D user Capacity. Therefore, to protect the cellular users, D2D transmit power should be carefully controlled. Previously, optimal Tx-Rx assignment to minimize the total transmit power of users was investigated. Accordingly, the iterative algorithm to find the optimum Tx-Rx asignment was obtained. In this work, we consider the case where Tx group users becomes Rx group users, and Rx group users become Tx group users. We prove that the Tx-Rx assignment problem has the duality property. We present the numerical examples that show the duality between U-link and D-link.