• Journal of Communications and Networks
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• 제17권3호
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• pp.267-274
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• 2015

Due to the difficulty of coordination in the cellular uplink, it is a practical challenge how to achieve the optimal throughput scaling with distributed scheduling. In this paper, we propose a distributed and opportunistic user scheduling (DOUS) that achieves the optimal throughput scaling in a single-input multiple-output interfering multiple-access channel, i.e., a multi-cell uplink network, with M antennas at each base station (BS) and N users in a cell. In a distributed fashion, each BS adopts M random receive beamforming vectors and then selects M users such that both sufficiently large desired signal power and sufficiently small generating interference are guaranteed. As a main result, it is proved that full multiuser diversity gain can be achieved in each cell when a sufficiently large number of users exist. Numerical evaluation confirms that in a practical setting of the multi-cell network, the proposed DOUS outperforms the existing distributed user scheduling algorithms in terms of sum-rate.

• 한국통신학회논문지
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• 제31권10C호
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• pp.981-990
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• 2006

본 논문에서는 OFDM 기반의 셀룰러 시스템에서 실제 다중 수신안테나를 사용하지 않고 부반송파를 가상의 다중 수신안테나로 간주하여 MIMO 기법을 적용할 수 있는 부반송파 기반 가상 수신안테나 기법을 기술한다. 부반송파 기반 가상 안테나 기법은 단일 수신안테나에서도 셀간 간섭 제거 또는 SDMA를 수행할 수 있는 기법으로 송수신단에서 다중 안테나를 사용하는 경우에도 쉽게 확장가능하다. 부반송파 기반 가상 안테나 기법은 스마트 안테나 기법을 적용한 가상 스마트 안테나 기법과 MIMO 기법을 적용한 가상 다중 안테나 기법으로 분류된다. 특히 수신단이 주파수 재 사용률이 1인 셀 경계지역에 있을 때 인접 셀의 간섭을 효과적으로 제거할 수 있는 기법으로 간섭의 정도에 따라 유동적으로 자원할당이 가능한 방법이다. 모의실험을 통해 동일한 데이터 전송률에서 기존 셀간 간섭 제거 기법보다 부반송파 기반 가상 안테나 기법이 우수함을 보인다.

• 한국통신학회논문지
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• 제40권3호
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• pp.559-567
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• 2015

This paper focuses on evaluating the performance of a cellular network using power control based frequency reuse partitioning (FRP) in downlink (DL). In our work, in order to have the realistic environment, the spectral efficiency of the system is evaluated through traffic analysis, which most of the previous works did not consider. To further decrease the cell edge user's outage, the concept of power ratio is introduced and applied to the DL FRP based cellular network. In considering network topology, we first divide the cell coverage area into two regions, the inner and outer regions. We then allocate different sub-bands in the inner and outer regions of each cell. In the analysis, for each zone ratio, the performance of FRP system is evaluated for the given number of power ratios. We consider performance metrics such as call blocking probability, channel utilization, outage probability and effective throughput. The simulation results show that there is a significant improvement in the outage experienced by outer UEs with power control scheme compared to that with no power control scheme and an increase in overall system throughput.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2008년도 하계종합학술대회
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• pp.247-248
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• 2008

A recent dynamic increase in demand for wireless multimedia services has greatly accelerated the research on dynamic channel adaptation of high quality video applications. In this paper, we explore a theoretical approach to cross-layer optimization between multimedia and wireless networks by means of a quality criterion termed "visual throughput" for downlink video transmission using a layered coding algorithm. We obtain the optimal loading ratio of orthogonal frequency division multiple access (OFDMA) subcarriers through an optimization problem balancing the trade-off relationship between inter-cell interference (ICI) and channel throughput. In the simulation, we show that the visual throughput gain at the cell boundary is increased by about 32%.

• 한국통신학회논문지
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• 제40권12호
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• pp.2539-2548
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• 2015

이종 셀룰러 네트워크 환경에서 셀 간 간섭 문제와 부족한 주파수자원 환경을 극복하는 것은 통신 성능을 향상시키기 위한 주요 방법 중 하나이다. 정적 주파수 재사용 방식은 한정된 주파수 자원 환경에서 셀 간 간섭 문제를 효율적으로 해결하기 위해 제안된 방식이다. 이러한 방식은 미리 정해진 파워와 대역으로 주파수를 할당하기 때문에 네트워크의 통신 성능향상에 제한이 있다. 또한 기존의 동적 주파수 재사용 방식들은 대부분의 경우 셀 안에 존재할 수 있는 스몰 셀 환경을 고려하지 않고 있고, 네트워크의 트래픽 부하기 심하고 불균일한 환경에 특화되어 있지 않다. 제안한 동적 주파수 재사용 기법은 다중 이종 셀룰러 네트워크 환경에서 네트워크 환경에 적응하여 각 셀의 트래픽 비율에 알맞게 동적으로 주파수를 할당한다. 제안한 기법은 먼저 각 셀 Edge의 PRB 사용량을 수집하고 이에 적응하여 스몰 셀을 제외한 전 셀 지역에 주파수를 재 할당한다. 그 후 이를 고려하여 스몰 셀을 위한 주파수를 할당하고 이를 반복하여 전체 셀의 주파수 자원을 할당한다. 해당 기법은 네트워크의 트래픽 부하가 심하고 불균일할 때 스몰 셀 환경을 위해 각 셀의 트래픽 부하에 적합한 주파수 자원을 할당시킴으로써, 기존의 방식에 비해 Spectral Efficiency 성능을 향상시켜 결과적으로 시스템의 Throughput 성능을 향상시킨다.

• 한국통신학회논문지
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• 제38A권4호
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• pp.371-380
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• 2013

셀룰러 인프라 구조에 기반하여 셀룰러 스펙트럼을 공유하여 사용하는 D2D (Device-to-Device) 통신은 몇 가지 장점이 있지만, 셀룰러 네트워크 사용자와 동일한 자원을 사용하므로 간섭이 생기는 큰 문제점이 있다. 특히, 다중 셀에서 셀 경계 D2D 사용자와 셀룰러 사용자 간의 간섭 문제는 셀의 중심부에서보다 훨씬 강도가 높게 발생한다. 따라서, 본 논문에서는 인접한 셀들의 중심에 위치한 SRN (Shared Relay Node)이 셀룰러 링크와 D2D 링크 사이에 발생하는 간섭을 효율적으로 관리하는 새로운 방식을 제안한다. 제안하는 SRN은 기존 Type II 릴레이와 같이 데이터 재전송 역할을 수행할 뿐만 아니라, 추가적으로 간섭 관리를 위한 기능을 수행하기 때문에 몇 가지 기능이 새롭게 정의된다. 셀룰러 링크와 D2D 링크 사이에 간섭 관리를 위한 구체적인 방법으로 본 논문에서는 셀 경계영역 사용자들의 간섭 회피를 위한 SRN 기반 자원할당 방법을 제안하고 이들의 성능을 모의실험을 통해 검증하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제23권10호
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• pp.1180-1187
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• 2012

본 논문에서는 협력 무선 통신 시스템의 순방향 링크에서, 각 이동국의 제한된 피드백 정보를 이용하여, 인접한 다수의 기지국들에서 동시에 코히어런트(coherent)하게 하나의 이동국에 데이터를 전송하는 결합 전송 공간 분할 다중 접속(Joint Transmission Space Division Multiple Access: JT-SDMA) 기술을 제안한다. JT-SDMA 기술을 위해, 공간상관도가 높은 각 collaborative base transceiver station(C-BTS)의 하향 링크 채널과 공간상관도가 낮은 다른 C-BTS들 간의 하향 링크 채널 특성에 적합한 unitary precoding 행렬 코드북을 디자인하였다. 또한, 제안하는 JT-SDMA 기술에서, 각 이동국의 제한된 피드백 정보량을 이용하여 다중 사용자 다이버시티 이득을 증가시키는 클러스터에서 수행되는 집중 스케줄링 기술을 제안하였다. 시뮬레이션의 통해 JT-SDMA 기술이 제한된 피드백 정보량을 이용하여, 다중 사용자 다이버시티 오더가 충분하지 않은 환경에서 셀 간 간섭을 효과적으로 억제하여, 클러스터 전송 용량을 향상시킬 수 있음을 확인하였다.

• 방송공학회논문지
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• 제15권2호
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• pp.173-181
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• 2010

본 논문에서는 다중 셀 환경의 OFDMA 중계 네트워크를 위한 새로운 자원 할당 기법에 대해서 제안한다. 제안된 기법에서는 기지국 간의 채널정보를 공유하여 공평성 제한을 갖으면서 전체통신용량이 최대가 되도록 수신단말기와 중계단말기에 자원을 할당한다. 계산량을 줄이기 위해 자원할당 과정은 두 부분으로 나뉘어 진행된다. 먼저 셀간 간섭을 고려하여 수신단말기와 중계단말기에 부반송파를 할당하고, 이후 중계단말기의 부반송파에 전력을 할당한다. 모의실험 결과에서 제안된 기법이 부반송파 당 더 높은 주파수 효율을 얻는 다는 것을 확인하였다. 또한 제안된 기법이 static과 greedy 기법에 비하여 오수신 확률(outage probability)이 낮음을 확인하였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제13권1호
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• pp.87-96
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• 2009

본 논문에서는 무선통신에서 유한개의 전략집합을 갖는 전력제어 문제를 게임이론을 통하여 분석하였다. 기존의 게임이론을 이용한 전력제어에서는 개방루프 제어에서와 같이 초기전송 전력을 결정하는 연속적인 게임 모델에 국한된 반면, 본 논문에서는 폐루프 전력제어에서와 정해진 전력제어 step size 만큼 전력을 올리거나 내리는 전력제어 문제를 게임 이론의 전형적인 모델 중의 하나인 죄수 딜레마 모형을 이용하여 분석하였다. 분석결과 전력을 올리는 전략이 내쉬 균형임을 증명하였고, 따라서 이와 같은 상황에서는 모든 단말기가 자신의 전력을 향상시키려고 시도하기 때문에 전체 시스템 측면에서는 효율적이지 못하다. 본 논문에서는 인접 셀 간 간섭이 심각한 환경에서 효율적인 전력제어 알고리즘을 구현하기 위하여 게임모형의 효용함수를 새롭게 정의하였고, 그 결과 모든 단말이 자신의 효용함수를 최대화 하려고 노력한다고 하더라도 자신의 송신 전력이 일정한 수준으로 유지될 수 있는 알고리즘을 개발하였다.