• 한국전자통신학회논문지
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• 제16권4호
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• pp.585-590
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• 2021

본 논문은 수용 가능한 강 채널 사용자들의 BER 손실로, 최약 채널 사용자의 BER 성능을 향상하기 위하여, 3명의 사용자의 비간섭 비직교 다중 접속을 제안한다. 먼저, 3명의 사용자의 비간섭 비직교 다중 접속을 설계하고, 제안된 기법의 BER의 폐쇄형 표현 식을 유도한다. 다음, 수치적 결과를 통해, 적은 강 채널 사용자들의 BER 손실로, 최약 채널 사용자의 BER 성능이 크게 향상되는 것을 입증한다. 결론적으로, 비간섭 2PAM은 5G 시스템의 비직교 다중접속에서 고려될 수도 있다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제23권9호
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• pp.1117-1122
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• 2019

본 논문에서는 하나의 기지국과 두 사용자를 갖는 하향링크 비직교 다중접속 시스템에서 사용자 데이터 전송률의 공정성을 개선하기 위한 전력 할당 기법을 제안한다. 특히, 독립적인 레일레이 채널을 가정하여 평균 사용자 데이터 전송률의 공정성을 극대화하는 전력 할당 기법을 제안한다. 여기서, 공정성의 극대화는 사용자의 평균 데이터 전송률이 동일할 때 얻어진다. 따라서 공정성 평가를 위하여 평균 사용자 데이터 전송률과 총 평균 데이터 전송률의 근사식을 제시한다. 시뮬레이션 결과 분석을 통하여 유도한 평균 데이터 전송률의 근사식을 검증하고, 기존의 전력 할당기법들과 평균 사용자 데이터 전송률 결과를 비교하여 제안하는 기법이 공정성 측면에서 우수함을 보인다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제23권11호
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• pp.1407-1413
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• 2019

본 논문에서는 비직교 다중접속 시스템의 주파수 효율성 최대화를 위하여 다른 송신기가 동일한 주파수 대역에서 신호를 전송할 수 있다고 가정한다. 그리고 비직교 다중접속 시스템의 총 데이터 전송률의 최대화가 아닌 수신기의 데이터 전송률의 공정성 성능 개선에 집중한다. 따라서 본 논문에서는 간섭이 존재하는 비직교 다중접속 시스템을 고려하여 수신기의 평균 데이터 전송률에 대한 공정성 성능을 개선하기 위한 전력 할당 기법을 제안한다. 레일레이 페이딩 채널을 가정하여 수신기의 평균 데이터 전송률을 정의하고, 높은 신호 대 잡음비의 근사법을 이용하여 평균 데이터 전송률의 공정성 성능을 개선하기 위한 전력 할당 계수를 유도한다. 또한, 시뮬레이션을 통해 제안하는 전력 할당 기법이 간섭을 갖는 비직교 다중접속 시스템에서 데이터 전송률의 공정성 성능을 개선할 수 있음을 보인다.

• International Journal of Internet, Broadcasting and Communication
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• 제12권1호
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• pp.67-72
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• 2020

The fifth generation (5G) mobile communication has an impact on the human life over the whole world, nowadays, through the artificial intelligence (AI) and the internet of things (IoT). The low latency of the 5G new radio (NR) access is implemented by the state-of-the art technologies, such as non-orthogonal multiple access (NOMA). This paper investigates a practical issue that in NOMA, for the practical channel models, such as fading channel environments, the successive interference cancellation (SIC) should be performed on the stronger channel users with low power allocation. Only if the SIC is performed on the user with the stronger channel gain, NOMA performs better than orthogonal multiple access (OMA). Otherwise, NOMA performs worse than OMA. Such the superiority requirement can be easily implemented for the channel being static or slow varying, compared to the block interval time. However, most mobile channels experience fading. And symbol by symbol channel estimations and in turn each symbol time, selections of the SIC-performing user look infeasible in the practical environments. Then practically the block of symbols uses the single channel estimation, which is obtained by the training sequence at the head of the block. In this case, not all the symbol times the SIC is performed on the stronger channel user. Sometimes, we do perform the SIC on the weaker channel user; such cases, NOMA performs worse than OMA. Thus, we can say that by what percent NOMA is better than OMA. This paper calculates analytically the percentage by which NOMA performs better than OMA in the practical mobile communication systems. We show analytically that the percentage for NOMA being better than OMA is only the function of the ratio of the stronger channel gain variance to weaker. In result, not always, but almost time, NOMA could perform better than OMA.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2002년도 ITC-CSCC -1
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• pp.536-539
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• 2002

The use of concatenated codes in noncoherent synchronous optical fiber CDMA networks is proposed. The concatenated code sequences are generated using balanced Walsh code sequences and Walsh code sequences. The selection of balanced Walsh code sequences is presented and the design of fully programmable transmitter and receiver is reported. The analysis of the system BER performance shows that multiple-access interference is completely eliminated and the BER performance of the proposed system is better than that of the non-coherent synchronous optical fiber CDMA system using optical orthogonal codes with double hard-limiters.

• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제10권2호
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• pp.117-122
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• 2012

We propose a hybrid multiple access (HMA) for uplink orthogonal frequency division multiple access (OFDMA) systems, which combines two resource sharing schemes: a scheduling-based resource allocation (SBRA) scheme and a contentionbased resource allocation (CBRA) scheme. The SBRA scheme is appropriate for non-real time high data rate traffic, and, CBRA is appropriate for near-real time low/medium data rate traffic. Thus, the proposed HMA scheme supports various types of traffic. As a CBRA scheme, our proposed random frequency hopping (RFH)-OFDMA scheme was presented. Simulation results show that the proposed HMA yields the best performance among various resource allocation schemes for uplink OFDMA systems.

• Journal of Information Processing Systems
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• 제17권2호
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• pp.306-317
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• 2021

The unbalance between system ergodic sum rate and high fairness is one of the key issues affecting the performance of non-orthogonal multiple access (NOMA) system. To solve the problem, this paper proposes a power allocation algorithm to realize the ergodic sum rate maximization of NOMA system. The scheme is mainly achieved by the construction algorithm of fair model based on α fair utility function and the optimal solution algorithm based on the interior point method of penalty function. Aiming at the construction of fair model, the fair target is added to the traditional power allocation model to set the reasonable target function. Simultaneously, the problem of ergodic sum rate and fairness in power allocation is weighed by adjusting the value of α. Aiming at the optimal solution algorithm, the interior point method of penalty function is used to transform the fair objective function with unequal constraints into the unconstrained problem in the feasible domain. Then the optimal solution of the original constrained optimization problem is gradually approximated within the feasible domain. The simulation results show that, compared with NOMA and time division multiple address (TDMA) schemes, the proposed method has larger ergodic sum rate and lower Fairness Index (FI) values.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제15권1호
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• pp.365-382
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• 2021

This paper proposes a novel two-way relaying (TWR) approach for a two-relay wireless network based on non-orthogonal multiple access (NOMA), where two terminals exchange messages with a cellular base station (BS) via two intermediate relay stations (RSs). We propose a NOMA-based TWR approach with two relaying schemes, i.e., amplify-and-forward (AF) and decode-and-forward (DF), referred to as NOMA-AF and NOMA-DF. The sum-rate performance of our proposed NOMA-AF and NOMA-DF is analyzed. A closed-form sum-rate upper bound for the NOMA-AF is obtained, and the exact ergodic sum-rate of NOMA-DF is also derived. The asymptotic sum-rate of NOMA-AF and NOMA-DF is also analyzed. Simulation results show that the proposed scheme outperforms conventional orthogonal multiple access based transmission schemes. It is also shown that increasing the transmit power budget of the relays only cannot always improve the sum-rates.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제17권5호
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• pp.35-42
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• 2017

NOMA (Non-orthogonal multiple access) 시스템은 5세대 이동통신 시스템에서 요구하는 스펙트럼 효율과 시스템 성능을 만족시키는 유력한 다중화 기술이다. NOMA 시스템은 전력 도메인에서 여러 사용자를 동시에 전송하는데, 타 사용자들로 부터의 간섭을 제거하기 위하여 수신기에 SIC (Successive interference cancellation)를 채택하고 있다. 그러나 현실적으로 무선 페이딩 채널의 특성상 완벽한 SIC가 불가능하므로, SIC 에러가 NOMA 시스템에 미치는 영향에 대한 연구는 매우 필요하다. 본 논문에서는 SIC 에러가 존재할 때 협동 NOMA 시스템을 대상으로 하여 시스템의 오수신율을 해석적으로 유도하였고, 오수신율을 최소화하기 위한 최적의 전력할당을 구하였다. 또한 송신전력이 고정되었을 경우 SIC 에러에 따른 기지국과 릴레이 사이의 거리도 검토하였다. 유도한 결과는 Monte Carlo 시뮬레이션 결과와 비교하여 정확히 일치함을 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제22권6호
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• pp.1-10
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• 2021

최근 해양 수중 산업의 발전으로 수중 센서 네트워크(UWASN: Underwater Acoustic Sensor Network)에 대한 관심이 증대되고 있다. 수중 센서 네트워크를 효율적으로 운용하기 위해서는 노드 간 전송 충돌을 방지하고 통신 자원을 효율적으로 공유할 수 있는 매체 접속 제어(MAC: Medium Access Control) 프로토콜을 적용하는 것이 매우 중요하다. 하지만 수중 채널은 지상 무선 통신 환경과 달리 좁은 대역폭, 긴 전파 지연 시간, 낮은 전송률 등의 특성을 가지므로 지상 환경에서 개발된 비직교 다중 접속(NOMA: Non Orthogonal Multiple Access)의 노드 페어링 기법을 그대로 적용할 수 없다. 따라서 본 논문에서는 수중 채널의 특수성을 고려한 수중 음향 센서 네트워크에서의 비직교 다중 접속 다차원 노드 페어링 기법을 제안한다. 기존의 기법들은 노드 페어링 시 채널 품질만을 고려하였다. 기존 기법과 달리 제안 기법에서는 채널 품질 뿐 아니라 노드 간 공평성, 트래픽 부하, 패킷의 나이를 추가로 고려하여 최적의 노드 쌍(node-pair)을 찾는다. 추가적으로, 송신 노드는 실제 경로 손실 대신 노드 쌍 가능 노드 목록(PNL: Pairable Nodes List)을 활용함으로써 노드 페어링 시의 계산 복잡도를 줄인다. 시뮬레이션 결과에 따르면 공평성 요소까지 고려한 제안 기법이 기존 기법 대비 최대 23.8% 전송률 증가, 28% 지연 시간 감소, 공평성은 최대 5.7% 향상됨을 확인할 수 있었다.