• 대한전자공학회논문지TC
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• 제44권4호
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• pp.80-87
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• 2007

본고 에서는 802.16, 802.20 및 3G-LTE, WiMax, 그리고, WiBro와 같은 차세대 이동통신 시스템의 규격으로 고려되고 있는 직교 주파수 분할 다중 접속 방식 (orthogonal frequency division multiple access; OFDMA)의 물리 계층 성능을 검증한다. 대부분의 연구 결과가 순방향 성능 향상에 집중되어 있기에 상대적으로 미약한 역방향을 고려하며, 많은 연구 결과가 부호화를 고려하지 않은 것에 비해 본 연구에서는 LDPC (low-density parity check) 부호화를 고려한다. 역방향의 경우 다양한 사용자간의 시간 동기 오차, 그리고, FFT (fast Fourier transform) 시 주파수 동기 오차가 존재하므로, 이를 고려한 성능 열화를 살펴본다. 다양한 성능 열화 요인을 갖는 역방향 링크의 성능 향상을 위하여, 송수신 안테나 다이버시티에 의한 성능 향상을 살펴본다. 또한, 동일한 성능 열화 요인 하에서 코드 분할 다중 접속 방식 (code division multiple access; CDMA)과의 프레임 오율 (frame error rate; FER) 및 throughput 비교를 통해 역방향 OFDMA 시스템의 장점을 부각하며, 최종적으로 다양한 부호화율 및 안테나 조합을 고려한 역방향 OFDMA시스템의 최대 throughput 달성을 위한 요구 Eb/No를 제안한다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제48권11호
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• pp.60-66
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• 2011

LTE는 다양한 서비스 클래스를 가지고 QoS를 지원한다. 각각의 트래픽 클래스에 대해 BER 요구사항이 크게 다르다. 이는 다양한 클래스의 트래픽에 대해 전송 전력이 상이함을 의미한다. 본 논문에서는 우선순위와 목표 BER을 고려하여 서비스 클래스를 지원하는 새로운 LTE를 위한 스케줄러를 제안한다. CQI와 QCI에 의해 각 사용자당 크래픽 클래스에 대한 목표 BER로 부터 최소 전송 전력이 할당된다. 따라서 사용자의 과거 사용 전송율과 트래픽의 우선순위와 같은 다른 정보를 이용하여 점유 채널의 확률이 결정된다. 서비스 클래스 스케줄링의 시뮬레이션 결과는 최대전송율 및 비례균일과 비교될 것이다. 실험결과는 서비스 클래스 기반의 스케줄링이 전체 시스템 수율을 개선할 수 있음을 보여주고 있다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제26권4호
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• pp.374-380
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• 2015

무선 트래픽이 급증함에 따라 활용 가능한 주파수 자원을 확보하고, 기존 사용자와 공동으로 주파수를 사용하기 위한 상호공존 기술에 대한 관심이 높아지고 있다. 이동통신 무선접속표준을 제정하는 3GPP에서도 면허대역에서 제공되던 이동통신시비스를 5 GHz 비면허대역으로 확장하기 위한 표준기술 개발을 시작하였다. 캐리어 집성기술을 기반으로 면허대역의 보조 캐리어로 5 GHz 대역을 활용하는 시나리오를 가정하고 있으며, 기존 Wi-Fi 시스템과 상호공존할 수 있는 기술개발이 핵심 요구사항으로 정의되었다. 3GPP에서는 각국의 기술기준을 모두 만족할 수 있는 단일 기술개발을 목표로 삼고 있으므로, 현재 유럽 기술기준의 Listen-Before-Talk 기반 Frame based Equipment와 Load based Equipment 채널접속방법을 Wi-Fi와 주파수 자원을 공유하기 위한 기술로 우선 검토하고 있다. 본 논문에서는 두 가지 방식에 대하여 설명하고, 비면허대역 LTE 표준에 적용하는 경우, 구현 및 표준관점에서의 고려할 사항을 정의하고 있다. 또한, 세 가지 동작 시나리오에서 파일전달지연시간과 전송률의 성능지표로 두 방식의 성능을 비교 분석한다.

• 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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• 제39B권2호
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• pp.61-74
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• 2014

In recent years, development of femtocells are receiving considerable attention towards increasing the network coverage, capacity, and improvement in the quality of service for users. In 3GPP LTE-Advanced (LTE-A) system, to efficiently utilize the bandwidth, femtocell and macro cell uses the same frequency band, but this deployment poses a technical challenge of cross-tier interference to macro users. In this paper, the novel quality of service based fractional power control (QoS-FPC) scheme under the heterogeneous networks environment is proposed, which considers the users priority and QoS-requirements during the power allocation. The proposed QoS-FPC scheme has two focal points: firs, it protects the macrocell users uplink communication by limiting the cross-tier interference at eNB below a given threshold, and second, it ensures the optimization of femtocell users power allocation at each power adjustment phase. Performance gain is demonstrated with extensive system-level simulations to show that the proposed QoS-FPC scheme significantly decreases the cross-tier intereference and improves the overall users throughput.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제9권9호
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• pp.3594-3610
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• 2015

Recent advancements in broadband wireless communication technologies enable mobile users to receive video streaming services with various smart devices. The long term evolution (LTE) network provides high bandwidth and low latency for several emerging mobile applications. This paper proposes the buffer aware scheduling (BAS) approach to schedule the downlink video traffic in LTE network. The proposed BAS scheme applies the weighting function to heuristically adjust the scheduling priority by considering the buffer status and channel condition of UE so as to reduce the time that UE stays in the connected state without receiving data. Both of 1080P and 2160P resolution video streaming sources were applied for exhaustive simulations to examine the performance of the proposed scheme by comparing to that of the fair bandwidth (FB) and the best channel quality indicator (CQI) schemes. The simulation results indicate that the proposed BAS scheme not only achieves better performance in power saving, streaming delivery time, and throughput than the FB scheme while maintaining the similar performance as the best CQI scheme in light traffic load. Specifically, the proposed scheme reduces streaming delivery time and generates less signaling overhead than the best CQI scheme when the traffic load is heavy.

• KEPCO Journal on Electric Power and Energy
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• 제2권2호
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• pp.245-251
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• 2016

Despite the exponential throughput improvement in mobile communications systems, their ability to satisfy requirements of state-of-the-art and future applications of advanced metering infrastructure (AMI) is still under investigation. Challenges are mainly due to the inadequacy of third generation partnership project (3GPP) networks to support large amounts of devices simultaneously, while the number of AMI end-devices and the frequency of their data transmission increase with new AMI-based applications. In this introductory survey, innovative and future AMI applications and their communication requirements are first reviewed. Then, we identify challenges of 3GPP long term evolution (LTE) in enabling future AMI applications. More importantly, the latest improvements to LTE-A standard release 12 and 13 are reviewed and analyzed with regards to their potential to improve the quality of LTE-enabled AMI. It is found that 3GPP enhancements on machine type communications (MTC) standards will significantly enhance AMI communications. Beyond MTC specifications, non-MTC-specific enhancements such as carrier aggregation and multi-connectivity for user equipment will also contribute greatly to improving reliability and availability of AMI devices. The paper's focus is towards improved backhaul support for innovative and future AMI applications, beyond traditional automatic meter reading.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제9권10호
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• pp.3921-3944
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• 2015

Currently Energy-Saving (ES) methods in cellular networks could be improved, as compensation method for irregular Base Station (BS) deployment is not effective, most regional ES algorithm is complex, and performance decline caused by ES action is not evaluated well. To resolve above issues, a low-complexity energy efficient BS cooperation mechanism for Long Time Evolution (LTE) networks is proposed. The mechanism firstly models the ES optimization problem with coverage, resource, power and Quality of Service (QoS) constraints. To resolve the problem with low complexity, it is decomposed into two sub-problems: BS Mode Determination (BMD) problem and User Association Optimization (UAO) problem. To resolve BMD, regional dynamic multi-stage algorithms with BS cooperation pair taking account of load and geographic topology is analyzed. And then a distributed heuristic algorithm guaranteeing user QoS is adopted to resolve UAO. The mechanism is simulated under four LTE scenarios. Comparing to other algorithms, results show that the mechanism can obtain better energy efficiency with acceptable coverage, throughput, and QoS performance.

• 한국통신학회논문지
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• 제36권3A호
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• pp.215-222
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• 2011

본 논문에서는 3GPP (3rd Generation Partnership Project) LTE (Long Term Evolution)-Advanced 시스템의 Relay 환경에서 효율적 serving cell 선택을 위한 power control 기법을 제안한다. Relay를 사용하는 환경에서 UE가 백홀 링크의 채널 상태를 고려하지 못하는 기존의 serving cell 선택 과정은 백홀 링크 (backhaul link)가 좋지 않은 상황에서도 액세스 링크 (access link)가 다이렉트 링크 (direct link)보다 채널 상태가 좋다면 RN (Relay Node)을 serving cell로 선택하여 최대 throughput을 얻을 수 없는 문제점을 갖는다. 또한, 제안된 기존의 해결 기법인 eNB (evolved NodeB)나 RN이 백홀 링크의 채널 정보를 리포팅하는 방식은 추가적인 데이터 전송이 필요하고, UE (User Equipment)가 백홀 링크의 채널 상태까지 고려하여 serving cell을 선택하기 때문에 serving cell 선택 과정의 복잡도가 증가하며, 백홀 링크의 채널 상태가 좋지 않아서 serving cell을 eNB로 선택한 경우에 RN에 의한 강한 간섭의 영향으로 수산 신호가 열화되는 문제점을 가지고 있다. 따라서, 이러한 문제점들을 해결하기 위하여 RN이 백홀 링크의 수신 SINR (Signal to Interference plus Noise Ratio) 에 따라 송신 전력을 조절하는 power control 기법을 제안하며, 다양한 모의실험을 이용한 성능 분석을 통해 제안하는 방식이 3GPP LTE-Advanced 시스템의 Relay 환경에서 매우 유용한 것을 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.