• 한국통신학회논문지
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• 제32권11A호
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• pp.1146-1153
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• 2007

본 논문에서는 RF 단에서 직접변환 방식을 사용하고 있는 Wibro 상향링크에서 대칭되는 부반송파 간 확산으로 작용하여 성능 저하를 일으키는 I/Q 불균형(I/Q Imbalances)의 영향을 분석하였다. 전체 부반송파를 한 사용자가 모두 사용하는 OFDM 시스템과 달리, OFDMA 시스템에서는 대칭되는 부반송파가 각기 다른 사용자에게 할당 되는 부채널 할당 방법을 사용한다. 그러므로 I/Q 불균형 성분의 추정은 불가능 해지고, 이로 인해 왜곡된 수신 신호를 보상해줄 수 없다. 이러한 I/Q 불균형 문제를 해결하기 위해, 본 논문에서는 대칭되는 부반송파들이 한 사용자에게 할당 될 수 있도록 새로운 부채널 할당 방법을 제안한다. 새로운 부채널 할당방법을 적용하면, I/Q 불균형으로 인한 왜곡 성분의 추정이 가능해지곤 I/Q 불균형이 존재하지 않을 때의 성능과 비슷한 수준가지 보상할 수 있게 된다. 적절한 신호 검출 기법을 사용할 경우, 채널 성분과 결합한 I/Q 불균형 성분으로 인해 다이버시티 이득으로 인한 성능 향상 효과까지 얻을 수 있음을 SER(Symbol Error Rate) 성능을 통해 확인 할 수 있다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제10권2호
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• pp.137-147
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• 2008

This paper proposes a novel approach to interference avoidance via inter-cell relaying in cellular OFDMA-TDD (orthogonal frequency division multiple access - time division duplex) systems. The proposed scheme, termed asymmetry balancing, is targeted towards next-generation cellular wireless systems which are envisaged to have ad hoc and multi-hop capabilities. Asymmetry balancing resolves the detrimental base station (BS)-to-BS interference problem inherent to TDD networks by synchronizing the TDD switching points (SPs) across cells. In order to maintain the flexibility of TDD in serving the asymmetry demands of individual cells, inter-cell relaying is employed. Mobile stations (MSs) in a cell which has a shortage of uplink (UL) resources and spare downlink (DL) resources use free DL resources to off-load UL traffic to cooperating MSs in a neighboring cell using ad hoc communication. In an analogous fashion DL traffic can be balanced. The purpose of this paper is to introduce the asymmetry balancing concept by considering a seven-cell cluster and a single overloaded cell in the center. A mathematical model is developed to quantify the envisaged gains in using asymmetry balancing and is verified via Monte Carlo simulations. It is demonstrated that asymmetry balancing offers great flexibility in UL-DL resource allocation. In addition, results show that a spectral efficiency improvement of more than 100% can be obtained with respect to a case where the TDD SPs are adapted to the cell-specific demands.

• 한국전자파학회논문지
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• 제21권10호
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• pp.1128-1135
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• 2010

릴레이 기반 셀룰러 시스템은 사용자의 요구를 충족시키는 서비스를 제공하기 위해 도입되었다. 릴레이 중계기를 사용하는 주된 요인은 서비스 영역 확장 및 요구 서비스를 만족시킬 수 있는 시스템 처리율 증가이다. 본 논문에서는 직교 주파수 분할 다중 접속(OFDMA: Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 기술이 적용된 고정 릴레이(fixed relay) 기반 셀룰러 시스템에서 공평성을 고려한 효율적인 부반송파 할당 방안을 제시한다. 릴레이 중계기에 적합한 효율적인 자원 할당 방법을 통해서 사용자의 QoS를 보장할 수 있도록 하며, outage 확률 및 사용자 당 평균 데이터 처리율(throughput)의 관점에서 기존의 비례 공정 알고리즘(proportional fairness algorithm)과의 성능 비교를 통해 제시된 알고리즘의 유용성을 관찰한다.

• 한국항행학회논문지
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• 제23권6호
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• pp.542-547
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• 2019

열차 자율주행은 제한된 열차 선로의 용량을 증가시키기 위한 미래 철도 기술이며, 무선통신의 안정성은 열차간 간격 감소에 있어서 핵심적인 역할을 한다. 본 논문에서는 자율주행열차 통신을 위한 혼잡 환경에서의 전송 기법을 제안하였다. 제안하는 분산 UORA (uplink OFDMA (orthogonal frequency division multiple access) random access) 기법은 최신 6세대 무선랜 표준인 IEEE 802.11ax의 TUA (triggered uplink access) 기법과 UORA 기법을 분산적으로 적용하여 혼잡도가 매우 높은 승강장 진입 환경에서, 승강장 및 차량의 센서가 효율적으로 차량 및 승강장의 수집 장치에게 전달할 수 있도록 한다. 본 논문의 실험 결과에 따르면, 제안하는 기법은 기존 EDCA (enhanced distributed channel access) 방식 대비 혼잡 상황에서 효과적으로 전송 성공률을 향상 시키는 것으로 나타났다.

• 한국통신학회논문지
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• 제36권10B호
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• pp.1200-1209
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• 2011

본 논문에서는 수중환경에서의 거리에 따른 전파 손실 특성을 이용한 직교 주파수 분할 다중 접속 방식(Orthogonal Frequency Division Multiple Access, OFDMA) 기반의 새로운 에너지 효율적인 매체 접속 제어(Medium Access Control, MAC) 프로토콜을 제안한다. 제안하는 방식은 센서 노드들을 싱크 노드를 중심으로 싱크 노드와의 거리에 따라 그룹을 나눈 후, 그룹에 서로 다른 주파수 대역을 각각 할당하여 사용하도록 한다. 이러한 방식으로 네트워크 전체의 전송 전력 소모를 줄이고 각 센서 노드에게 최소 허용 신호 대 잡음비 (Accepted Minimum SNR, AMS)를 보장한다. 추가적으로 싱크 노드는 동적 인 부채널 할당 (dynamic sub-channel allocation)으로 데이터 전송률을 향상한다. 모의실험을 통해 제안하는 매체 접속 제어 프로토콜의 수중 센서 네트워크에서의 성능을 확인할 수 있었다.

• 한국통신학회논문지
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• 제37권8B호
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• pp.687-694
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• 2012

OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 기반 셀룰러 시스템에서 셀 간 간섭은 셀 가장자리에 위치한 단말의 수신 성능을 악화시킴으로써 전체 시스템의 성능을 감소시킨다. 따라서 셀 간 간섭을 제거하는 것은 셀룰러 시스템의 성능 향상에 가장 중요한 요소 중 하나이다. 이를 위해 4세대 통신망에는 부분 주파수 재사용(FFR : Fractional Frequency Reuse)이 도입되었다. FFR은 간섭 제어 기술 중의 하나로써, 하나의 셀을 내부 셀과 외부 셀로 분할하고 내부 셀의 경우 전체 시스템 대역폭을, 외부 셀의 경우 섹터에 따라 서로 다른 주파수 파티션을 할당한다. 이렇게 함으로써 외부 셀에 속한 단말은 인접한 셀로부터의 간섭을 무시할 수 있게 되고 이에 따라 셀 가장자리에 위치한 단말의 수신 성능이 대폭 개선된다. 하지만 FFR은 대역폭 측면에서 치명적인 부작용을 가진다. 외부 셀의 각 섹터에 서로 다른 주파수 파티션을 할당하기 위해서 하나의 섹터에는 전체 시스템 대역폭의 1/3만을 할당할 수 있게 된다. 이렇게 감소한 대역폭은 시스템 전송률을 직접적으로 감소시킨다. 이러한 문제를 해결하기 위해 본 논문에서는 분할대역을 일정 비율만큼 중첩해서 사용하는 새로운 FFR 방법을 제안하고 실제 셀룰러 시스템에 적합한 중첩 비율을 제시한다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제15권6호
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• pp.49-56
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• 2010

본 논문은 직교주파수분할다중접속방식 기반의 마이크로 기지국을 위한 PHY-MAC 계층에서 최적화된 자원할당 기법에 대해 연구한다. 본 논문에서는 PHY-MAC 계층 간 제어 정보 흐름 및 기능 구현을 포함하여 계층 간 최적화된 2단계 자원할당 기법을 제안한다. 제안하는 2단계 자원할당 기법은 사용자 그룹핑 단계 및 자원할당 단계로 구성된다. 사용자 그룹핑 단계에서는 각 사용자별 PHY-MAC 계층 특성에 따라 사용자들을 매크로 기지국 자원을 할당받을 사용자 그룹과 마이크로 기지국 자원을 할당받을 사용자 그룹으로 분류한다. 자원할당 단계에서는 사용자 그룹 내의 각 사용자별로 실제 할당 받을 자원의 형태 및 양을 결정하는 스케줄러를 정의한다. 제안하는 기법에서는 다이버시티 및 AMC 기법을 스케줄러 정의에 활용한다. 시뮬레이션 결과는 제안하는 방법이 마이크로 기지국을 고려하지 않는 기존 방법에 비해 평균 셀 수율을 40~80% 증가시킬 수 있음을 보인다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제18권3호
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• pp.387-396
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• 2016

Multiuser communication has been an important research area of underwater acoustic communications and networking. This paper studies the use of adaptive orthogonal frequency-division multiple access (OFDMA) in a downlink scenario, where a central node sends data to multiple distributed nodes simultaneously. In practical implementations, the instantaneous channel state information (CSI) cannot be perfectly known by the central node in time-varying underwater acoustic (UWA) channels, due to the long propagation delays resulting from the low sound speed. In this paper, we explore the CSI feedback for resource allocation. An adaptive power-bit loading algorithm is presented, which assigns subcarriers to different users and allocates power and bits to each subcarrier, aiming to minimize the bit error rate (BER) under power and throughput constraints. Simulation results show considerable performance gains due to adaptive subcarrier allocation and further improvement through power and bit loading, as compared to the non-adaptive interleave subcarrier allocation scheme. In a lake experiment, channel feedback reduction is implemented through subcarrier clustering and uniform quantization. Although the performance gains are not as large as expected, experiment results confirm that adaptive subcarrier allocation schemes based on delayed channel feedback or long term statistics outperform the interleave subcarrier allocation scheme.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제9권2호
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• pp.28-32
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• 2014

본 논문에서는 LTE 시스템을 위한 Cyclostationary 신호 검출 기법의 성능을 분석하였다. 스펙트럼 사용 효율을 높이고 주파수를 공유하는 인지무선(Cognitive radio, CR)기술에 Cyclostationary 신호검출 기법을 적용하여, Long term evolution(LTE) 환경의 주파수 대역 내에서 신호를 검출하였다. LTE 시스템은 3rd generation partnership project(3GPP)에서 최대 전송률을 높이고, 낮은 지연을 제공하기 위한 표준으로 지정되었다. 본 논문에서는 하향링크 직교 주파수 분할 다중 접속(Orthogonal frequency division multiple access, OFDMA) 신호를 기준으로 LTE 신호를 생성하였으며, 생성된 신호의 Segment 및 임계값에 따라 검출성능을 분석하였다. 모의실험에 적용된 채널은 가우시안 채널이고, 추후 LTE 시스템에 CR을 적용하기 위한 향후 연구 방향에 대하여 논의하였다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제44권9호
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• pp.17-24
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• 2007

본 논문에서는 멀티 홉 OFDMA 시스템에서 relay간 무선자원을 효율적으로 재사용하기 위한 방법으로 sub-cell reuse partitioning 기법을 제안한다. 셀 내에서 relay 들에 주파수 자원을 더 많이 재사용을 할수록 사용 가능한 자원이 늘어나 셀 용량을 증가시킬 수 있다. 하지만 이 경우 자원이 재사용되면서 동시에 발생되는 간섭이 많아져 Relay Station(RS) sub-cell edge에서 SINR 성능이 나빠질 수 있으며 결과적으로 fairness 성능을 나쁘게 만들 수 있다. 본 논문에서는 throughput 및 fairness 성능을 모두 좋게 만들기 위해 RS sub-cell을 내부와 외부로 나누어 내부에서는 재사용을 더 많이 하고, 외부에서는 재사용을 덜 적용하는 sub-cell reuse partitioning 기법을 제안하였다. 제안한 기법의 성능을 분석하기 위하여 모의실험을 구성하였다. Fairness 분석을 위하여 reuse partitioning과 함께 적용할 수 있는 스케줄링 알고리즘도 구현하였다. 도출된 성능 결과를 분석하여 sub-cell reuse partitioning 기법을 적용하여 throughput 성능과 fairness 성능을 함께 개선할 수 있음을 확인하였다. 특히, 스케줄링을 fairness 성능을 개선하는 방향으로 적용할 때, sub-cell reuse partitioning 기법을 적용하여 얻어지는 throughput 성능의 개선 효과가 더 크게 됨을 확인하였다.