• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제9권5호
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• pp.1624-1641
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• 2015

Instantaneous relay (relay-without-delay) using interference alignment is a promising approach to neutralizing interference and improving system capacity. In Wang Chenwei's work, a 2-user scenario required both source and relay to access the global channel state information (CSI). This paper shows a new method of interference alignment improves the degrees of freedom (DoF) prominently for the 3-user MIMO interference channel with instantaneous relay. This new method is focused on the relay node that completes the alignment interference neutralization so the global CSI is obtained only once and the pressure on the base station can be mitigated. In addition, the 3-user MIMO interference channels with instantaneous relay can achieve 2M DoF when source and destination have M antennas, respectively. This method shows 33% improvement over the conventional method using interference alignment which obtains 3M/2 DoF.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제8권6호
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• pp.1926-1945
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• 2014

In this paper, we propose a distributed signal subspace interference alignment algorithm for single beam K-user ($3K{\geq}$) MIMO interference channel based on sum rate maximization and game theory. A framework of game theory is provided to study relationship between interference signal subspace and altruistic-egoistic bayesian game cost function. We demonstrate that the asymptotic interference alignment under proposed scheme can be realized through a numerical algorithm using local channel state information at transmitters and receivers. Simulation results show that the proposed scheme can achieve the total degrees of freedom that is equivalent to the Cadambe-Jafar interference alignment algorithms with perfect channel state information. Furthermore, proposed scheme can effectively minimize leakage interference in desired signal subspace at each receiver and obtain a moderate average sum rate performance compared with several existing interference alignment schemes.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제13권6호
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• pp.2859-2872
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• 2019

Interference alignment (IA) has been a powerful approach to achieve the maximum degree of freedom (DoF) for K users multiple-input-multiple-output (MIMO) interference channels. However, due to the feasibility constraint, aligning all the interference signals at each receiver is impractical for large K without symbol extension. In this paper, we propose two best-effort interference alignment (BEIA) schemes that the network selects the maximum number of interfering transmitters to align their signals given the feasibility conditions when each transmitter-receiver pair has a constant number of data streams. Besides, in case of not all interfering signals aligned at each receiver, an upper bound of the average throughput is derived. Simulation results show that the proposed schemes have superiority over the traditional methods, such as time division multiple access (TDMA) and cluster IA(CIA), in low and moderate signal-to-noise ratio (SNR) region in terms of average user throughput. In addition, the proposed max-min relative interference distance alignment scheme outperforms the proposed scheme of equal interfering transmitters number alignment in terms of both average user throughput and minimum user throughput.

• 한국통신학회논문지
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• 제37B권10호
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• pp.947-955
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• 2012

본 논문에서는 셀룰러 네트워크상의 간섭정렬을 위한 송수신벡터를 구하는 반복 알고리즘들을 제안한다. 기존의 간섭채널상의 간섭정렬을 위해 고안된 반복 알고리즘을 셀룰러 네트워크에 적용하는 것이 물론 가능하지만, 높은 합용량을 달성하려면 큰 반복횟수가 필요하다. 본 논문에서 제안된 알고리즘의 핵심은 상향링크의 송신벡터 그리고 하향링크의 수신벡터를 갱신할 때 셀내간섭을 고려하지 않는다는 점이다. 모의실험은 간섭정렬을 위해 다중안테나와 단일 반송파가 사용되었을 때, 제안된 알고리즘이 기존의 알고리즘보다 주어진 반복횟수에서 월등히 높은 합용량을 달성함을 보인다. 또한 제안된 알고리즘이 간섭정렬을 위해 단일 안테나와 다중 부반송파가 사용되었을 때도 기존 간섭정렬 알고리즘보다 성능이 우수함을 보인다.

• 한국통신학회논문지
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• 제35권3A호
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• pp.238-244
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• 2010

본 논문에서는 다중 셀 다중 사용자 시스템에서 상향링크시 셀 간 간섭을 완화시키기 위한 부분공간 간섭 정렬을 적용했을 때 높은 합용량을 유지하기 위한 사용자 선택 방법을 제안하였다. 제안된 방법은 각 사용자가 인접 셀에 미치는 간섭이 큰 사용자를 선택하고 간섭 정렬을 적용함으로써 간섭 정렬을 하는 사용자 수를 줄이는 동시에 높은 합용량을 유지시킨다. 전산 모의 실험을 통해 전체 합용량을 달성 가능한 최대 합용량의 90%로 설정했을 때 부분공간 간섭 정렬을 위해 채널을 분해 하는 사용자 수가 50%이상 감소하는 것을 확인하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제36권5A호
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• pp.485-494
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• 2011

본 논문에서는 다중 셀 환경에서 전체 생 용량을 향상시키기 위하여 부분공간 간섭 정렬 (Sub-space Interference Alignment) 기법을 위한 새로운 레퍼런스 벡터 설정 알고리즘을 제안한다. 송신단에서 임의의 동일한 레퍼런스 벡터를 사용하여 전송 벡터를 생성하고, 수신단에서 이와 직교하는 벡터를 사용하여 정렬된 간섭 신호를 제거하는 기존의 부분공간 간섭 정렬 기법의 경우, 사용되는 레퍼런스 벡터 및 채널 상황에 따라 전체 시스템 용량이 달라지는 문제점을 가지고 있다. 이에 본 논문에서는 레퍼런스 벡터와 채널의 변화에 의해 전체 시스템의 합용량이 변화하는 문제점 및 레퍼런스 벡터 원소들의 크기 분산이 작아질수록 합용량이 향상되는 경향을 보임을 분석한다. 이러한 분석을 바탕으로 새로운 레퍼런스 벡터 설정 방법으로 레퍼런스 벡터 원소들의 크기 분산을 고려하여 설정하는 알고리즘을 제안하며, 모의실험을 통해 기존 알고리즘과 비교하여 제안된 알고리즘이 평균적으로 약 50% 정도 향상된 합용량을 나타냄을 확인한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제37B권10호
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• pp.956-964
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• 2012

본 논문에서는 동적 셀 선택 기반의 기회적 간섭 정렬 기법을 제안한다. 제안된 방법은 각 사용자의 수신 신호 공간과 간섭 공간을 선택함으로써 기존의 기회적 간섭 정렬 기법을 통해 얻을 수 있는 다중 사용자 다이버시티 이득에 추가적인 선택적 다이버시티 이득을 얻을 수 있다. 제안된 방법의 합용량 성능 검증을 위해 확률 모델을 사용하여 전체 시스템의 합용량 성능을 수학적으로 유도하였다. 전산모의실험을 통해 제안된 방법이 기존의 방법에 비해 성능이 향상됨을 검증하였고 분석한 성능과 실험 결과의 일치함을 보였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제39A권11호
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• pp.675-681
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• 2014

최근 무선트래픽 수요가 폭발적으로 증가하면서 셀룰라 무선망에서 이를 효율적으로 지원하기 위한 스몰셀 연구가 활발히 수행중이다. 본 논문은 랜덤 엑세스 스몰셀 무선망에서의 간섭제어 기법에 대해 연구하였다. 기존 랜덤 엑세스 망의 경우 셀내의 사용자간 간섭제어에만 초점이 맞춰져 있지만, 스몰셀 환경에서는 셀간의 간섭이 램덤 엑세스 망의 성능을 열화시키는 주요 요인이다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 랜덤 엑세스의 확률 특성을 반영한 실시간 기회적 간섭정렬 기법을 제안하였다. 제안기법을 통하여 기존기법 대비 셀수가 증가할수록 또한 셀내의 사용자수가 증가할수록 전송율이 획기적으로 향상됨을 모의실험을 통해 확인하였다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제49권6호
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• pp.27-38
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• 2012

본 논문에서는 최근 스마트 폰의 급격한 보급과 음성 위주의 이동 통신 서비스가 무선 멀티미디어 콘텐츠를 중심으로 하는 데이터 위주의 서비스로 전환되고 있음을 보였고, 셀 서비스 문제인 음영(shadowing) 지역을 해결할 수 있는 방안으로 다중점 송수신(CoMP:Coordinated Multi-Point Transmission and Reception) 기법을 소개하였다. 간섭 신호의 영향을 줄이기 위해서는 원하지 않는 간섭 신호를 직교하도록 제어하는 것이 이상적이지만, 현실적인 응용에서는 간섭을 정렬하거나 회피하는 방법이 이용된다. 간섭을 적이 아닌 친구처럼 대할 수 있도록 하는 방법이 간섭 정렬 기법이다. 강한 간섭이 존재하는 가우시안 채널 에서 격자 부호가 랜덤 부호처럼 Shannon 채널 용량을 달성할 수 있음을 확인하였고, 세 명의 사용자가 존재하는 대칭 간섭 채널의 간섭 정렬에 격자 부호를 적용하여 채널 매개 변수 a와 자유도(DoF:Degree of Freedom)의 상관관계를 보였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제36권6A호
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• pp.592-600
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• 2011

본 논문에서는 상황인식(CR: Cognitive Radio) 시스템에서 CR 시스템이 우선사용자와 spectrum leasing 관계에 있을 때 간섭을 많이 주는 사용자를 선택하고 이들에게 선택적으로 부분공간 간섭정렬방식을 적용해 우선사용자와 CR 사용자에게 모두 데이터 전송을 가능케 하는 방식을 제안하였다. 각 기지국들은 사용자의 간섭 신호량을 가지고 자신의 기지국에서 요구하는 복호 가능한 SINR(signal-to-interference ratio)를 넘지 않도록 주변 셀의 간섭신호가 큰 사용자들을 순환적으로 선택하고 이들에게 선택적으로 부분공간 간섭정렬방식을 적용하는 방법이다. 제안된 방법으로 모든 사용자들은 다른 간섭에 대한 제약 없이 통신이 가능하게 된다. 전산모의실험으로 제안한 방법은 선택적 간섭정렬을 적용 안 하는 방법보다 합 용량에서 약 350% ~400% 증가함을 보였다.