• ETRI Journal
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• 제39권2호
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• pp.255-263
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• 2017

This paper proposes a graph-theatrical approach to optimize spatial reuse by adopting a technique that quantizes the channel information into single bit sub-messages. First, we introduce an interference graph to model the network topology. Based on the interference graph, the computational requirements of the algorithm that computes the optimal spatial reuse factor of each user are reduced to quasilinear time complexity, ideal for practical implementation. We perform a resource allocation procedure that can maximize the efficiency of spatial reuse. The proposed spatial reuse scheme provides advantages in beamforming systems, where in the interference with neighbor nodes can be mitigated by using directional beams. Based on results of system level measurements performed to illustrate the physical interference from practical millimeter wave wireless links, we conclude that the potential of the proposed algorithm is both feasible and promising.

• ETRI Journal
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• 제27권1호
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• pp.43-52
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• 2005

In this paper, we introduce an adaptive radio resource allocation for IP-based mobile satellite services. We also present a synchronous multibeam CDMA satellite system using an orthogonal resource sharing mechanism among downlink beams for the adaptive packet transmission. The simulation results, using a Ka-band mobile satellite channel and various packet scheduling schemes, show that the proposed system and resource allocation scheme improves the beam throughput by more than two times over conventional systems. The simulation results also show that, in multibeam satellite systems, a system-level adaptation to a user's channel and interference conditions according to user locations and current packet traffic is more efficient in terms of throughput improvement than a user-level adaptation.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제17권4호
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• pp.95-106
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• 2017

본 논문에서는 8 괘(卦)와 같은 제안한 네트워크 토폴로지를 이용하여 기존의 간섭 제거에 대해 서술한다. 전송신호의 할당 제어를 통해 간섭할당 방법을 적절히 선택함으로서 다른 동기시간에 최적의 대칭 DoF가 달성될 수 있다는 점을 중요하게 서술한다. 그러나 이 결과 복잡한 문제가 발생되는데 간섭제거 및 반복 코딩과 같은 다른 방법을 혼합하여 사용하는 문제 때문이다. 이 방법에 덧붙여 최적의 DoF를 달성하기 위해 8 user 네트워크를 위한 TTC(triangular transmit cooperation) 알고리즘을 제안한다. 또한 8 괘(卦)의 상보성원리를 위상 간섭제거에 응용했다. 상생과 상극개념을 송신과 수신의 직접신호와 간섭신호에 대응시켰다. 상보성 원리를 역(易)(I Ching)의 괘(卦)에서 뿌리를 찾았다. 즉 대(對)와 대(待)이다. 서로 대립하면서도 서로의 공존관계를 8개의 송 수신단에 적용한 결과 대칭 DoF는 4/3 였다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제11권10호
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• pp.4759-4780
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• 2017

Full Dimension multiple input multiple output (FD-MIMO) architecture employs a planar array design at the Base Station (BS) to provide high order multi-user MIMO (MU-MIMO) via simultaneous data transmission to large number of users. With FD-MIMO, the BS can also adjust the beam direction in both elevation and azimuth direction to concentrate the energy on the user of interests while minimizing the interference leakage to co-scheduled users in the same cell or users in the neighboring cells. In a typical highly populated macrocell environment, modelling the elevation angular characteristics of three-dimensional (3D) channel is critical to understanding the performance limits of the FD-MIMO system. In this paper, we study the throughput performance of FD-MIMO system with varying elevation angular spread and inter-element spacing using a 3D spatial channel model. Our results show that for a typical urban scenario, horizontal beamforming with correlated antenna spacing achieves optimal performance but by restricting the spread of elevation angles of departure, elevation beamforming achieves high array gain with wide inter-element spacing. We also realize significant gains due to spatial array processing via modelling the elevation domain and varying the inter-element spacing for both the transmitter and receiver.

• 한국통신학회논문지
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• 제37권8A호
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• pp.601-611
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• 2012

본 논문에서는, 다중 안테나 다중 사용자가 존재하는 3-cell 간섭 Broadcast 채널 (IFBC: interference broadcast channel) 에서 얻을 수 있는 공간 다중화 이득 (spatial multiplexing gain)에 대해서 소개한다. 이러한 공간 다중화 이득을 최대화하면서 총 수율을 높이기 위하여, 우리는 간섭 정렬 기법 (IA: interference alignment)에 스케쥴링 기법을 더한 방법을 제안하며, 이는 IFBC 환경에서 TDMA 기법보다 높은 수율 성능을 보인다. 최적의 스케쥴링 방법은 다중 사용자 이득을 이용하여 총 수율을 최대화하는 전수 조사 알고리즘을 이용한다. 또한, 전수 조사의 계산 복잡도가 매우 높기 때문에, 이를 효과적으로 줄이는 coordinated ascent 방법을 이용한 부최적 스케쥴링 방법도 제안 한다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제7권9호
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• pp.2154-2172
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• 2013

A centralized cognitive radio (CR) network is proposed and its system capacity is studied. The CR network is designed with power control and multi-user scheduling schemes to support best-effort traffics under peak interference power constraints. We provide an analytical framework to quantify its system capacity, taking into account various key factors such as interference constraints, density of primary users, cell radius, the number of CR users, and propagations effects. Furthermore, closed-form formulas are derived for its capacities when only path loss is considered in the channel model. Semi-analytical expressions for the capacities are also given when more realistic channel models that include path loss, shadowing, and small-scale fading are used. The accuracy of the proposed analytical framework is validated by Monte Carlo simulations. Illustrated with a practical example, the provided analytical framework is shown to be useful for the strategic planning of centralized CR networks.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제21권8호
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• pp.1480-1485
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• 2017

서빙 기지국과의 자기 신호 채널 이득이 가장 큰 사용자를 선택하여 자원을 할당하는 기존의 max SNR 방식은 간섭 영향이 크지 않은 환경에서 우수한 성능을 나타내며, 서빙 기지국과의 자기 신호 채널 이득과 함께 사용자가 인접 셀의 기지국에 야기하는 간섭을 함께 고려하여 자원을 할당하는 max SGIR 방식은 간섭이 큰 환경에서 뛰어난 성능을 나타낸다. 이처럼, 기존의 자원할당 방식들은 각기 다른 간섭 환경에서 최적의 성능을 나타낸다. 본 논문에서는 이러한 기존 방식의 단점을 극복하기 위하여 적응적 스케쥴링 기법을 제안한다. 제안된 방식은 max SNR 기법에 따라서 사용자를 선택하며, 선택된 사용자 발생 간섭량이 특정 임계치보다 클 경우 max SGIR 방식에 따라서 새로운 사용자가 선택된다. Monte-Carlo 시뮬레이션을 통한 성능 분석 결과에 따르면 제안 방식은 다양한 간섭 환경에서 기존의 방식들 대비 항상 우수한 성능으로 최대 30%의 성능향상을 보였다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제14권1호
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• pp.51-62
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• 2012

The exponential growth in wireless services has resulted in an overly crowded spectrum. The current state of spectrum allocation indicates that most usable frequencies have already been occupied. This makes one pessimistic about the feasibility of integrating emerging wireless services such as large-scale sensor networks into the existing communication infrastructure. Cognitive radio is an emerging dynamic spectrum access technology that can be used for flexibly and efficiently achieving open spectrum sharing. Cognitive radio is an intelligent wireless communication system that is aware of its radio environment and that is capable of adapting its operation to statistical variations of the radio frequency. In ad hoc cognitive radio networks, a common control channel (CCC) is usually used for supporting transmission coordination and spectrum-related information exchange. Determining a CCC in distributed networks is a challenging research issue because the spectrum availability at each ad hoc node is quite different and dynamic due to the interference between and coexistence of primary users. In this paper, we propose a novel CCC selection protocol that is implemented in a distributed way according to the appearance patterns of primary systems and connectivity among nodes. The proposed protocol minimizes the possibility of CCC disruption by primary user activities and maximizes node connectivity when the control channel is set up. It also facilitates adaptive recovery of the control channel when the primary user is detected on that channel.

• 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.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제13권11호
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• pp.5370-5393
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• 2019

In this paper, we consider a two-way relay non-orthogonal multiple access (TWR-NOMA) system with residual hardware impairments (RHIs) and channel estimation errors (CEEs), where two group users exchange their information via the decode-and-forward (DF) relay by using NOMA protocol. To evaluate the performance of the considered system, exact analytical expressions for the outage probability of the two groups users are derived in closed-form. Moreover, the asymptotic outage behavior in the high signal-to-noise ratio (SNR) regime is examined and the diversity order is derived and discussed. Numerical simulation results verify the accuracy of theoretical analyses, and show that: i) RHIs and CEEs have a deleterious effects on the outage probabilities; ii) CEEs have significant effects on the performance of the near user; iii) Due to the RHIs, CEEs, inter-group interference and intra-group interference, there exists error floors for the outage probability.