• 제목/요약/키워드: SINR distribution

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오퍼튜니스틱 다중 빔 형성 시스템의 사용자 선택에 따른 성능 향상 (On Opportunistic Beamforming with Multiple-User Selection)

  • 구미현;김동우
    • 한국통신학회논문지
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    • 제33권2A호
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    • pp.130-138
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    • 2008
  • 이 논문에서는 오퍼튜니스틱한 빔을 형성하는 시스템에서 다중 파일럿 빔을 이용해 하향링크 데이터 수율을 높이도록 사용자들을 선택하는 스케줄링 방법을 제시한다. 오퍼튜니스틱 빔 포밍 시스템에서는 사용자의 비 균일한 분포와 적은 수에 의해 하향링크로의 데이터 수율 성능이 감소할 수 있다. 이를 개선하기 위해 기존에 연구되어온 다중 파일럿 빔을 사용하는 다른 두 가지 시스템 모델에서 SINR이 아닌, 빔포머와 각 사용자의 채널 간 이득을 이용하여 스케줄링 하는 방법을 제안한다. 제안한 방법을 통해 사용자들의 분포에 따라 유연하게 데이터를 수신할 사용자를 선택할 수 있다. 수치적 결과에서는 사용자들의 분포가 비 균일하고 수가 적은 경우에, 사용자들로부터 피드 백 받은 SINR 또는 SNR로부터 효율적인 채널 이득을 사용하여 스케줄링을 하는 것과 피드백 받은 SINR만으로 데이터를 수신 할 사용자들을 선택한 경우와 비교하여 제안한 방법에서 60%가량 향상된 데이터 수율 결과를 얻을 수 있음을 보여준다.

Dynamic User Association based on Fractional Frequency Reuse

  • Ban, Ilhak;Kim, Se-Jin
    • 통합자연과학논문집
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    • 제13권1호
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    • pp.1-7
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    • 2020
  • This paper proposes a novel fractional frequency reuse(FFR) based on dynamic user distribution. In the FFR, a macro cell is divided into two regions, i.e., the inner region(IR) and outer region(OR). The criterion for dividing the IR and OR is the distance ratio of the radius. However, these distance-based criteria are uncertain in measuring user performance. This is because there are various attenuation phenomena such as shadowing and wall penetration as well as path loss. Therefore, we propose a novel FFR based on dynamic user classification with signal to interference plus noise ratio(SINR) of macro users and classify the FFR into two regions newly. Simulation results show that the proposed scheme has better performance than the conventional FFR in terms of SINR and throughput of macro cell users.

Analytical Evaluation of FFR-aided Heterogeneous Cellular Networks with Optimal Double Threshold

  • Abdullahi, Sani Umar;Liu, Jian;Mohadeskasaei, Seyed Alireza
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제11권7호
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    • pp.3370-3392
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    • 2017
  • Next Generation Beyond 4G/5G systems will rely on the deployment of small cells over conventional macrocells for achieving high spectral efficiency and improved coverage performance, especially for indoor and hotspot environments. In such heterogeneous networks, the expected performance gains can only be derived with the use of efficient interference coordination schemes, such as Fractional Frequency Reuse (FFR), which is very attractive for its simplicity and effectiveness. In this work, femtocells are deployed according to a spatial Poisson Point Process (PPP) over hexagonally shaped, 6-sector macro base stations (MeNBs) in an uncoordinated manner, operating in hybrid mode. A newly introduced intermediary region prevents cross-tier, cross-boundary interference and improves user equipment (UE) performance at the boundary of cell center and cell edge. With tools of stochastic geometry, an analytical framework for the signal-to-interference-plus-noise-ratio (SINR) distribution is developed to evaluate the performance of all UEs in different spatial locations, with consideration to both co-tier and cross-tier interference. Using the SINR distribution framework, average network throughput per tier is derived together with a newly proposed harmonic mean, which ensures fairness in resource allocation amongst all UEs. Finally, the FFR network parameters are optimized for maximizing average network throughput, and the harmonic mean using a fair resource assignment constraint. Numerical results verify the proposed analytical framework, and provide insights into design trade-offs between maximizing throughput and user fairness by appropriately adjusting the spatial partitioning thresholds, the spectrum allocation factor, and the femtocell density.

이종 네트워크를 위한 Almost Blank Subframes의 성능 분석 (Analytical Evaluation of Almost Blank Subframes for Heterogeneous Networks)

  • 김승연;이형우;류승완
    • 한국통신학회논문지
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    • 제38B권4호
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    • pp.240-246
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    • 2013
  • 이종 네트워크 환경에서 이종셀 간 간섭 제어를 위해 Almost Blank Subframes (ABS)이 제안 되었다. ABS에서는 서브프레임에 대한 자원 할당을 하지 않음으로써 동일 채널 간섭을 줄일 수 있다. 기존 연구에서는 ABS 기술의 성능 평가를 위한 수학적 모델링이 제안되지 않았다. 본 논문에서는 ABS 기술에 대한 수학적 모델을 제시하였다. 분석을 위한 가정에서 OFDMA 기반의 다중 반송파 (multi carrier) 시스템을 가정하였고, large-scale 페이딩을 가정하였다. 성능 평가로써 effective SINR에 대한 누적분포함수를 나타낸다. 시뮬레이션과 분석에 대한 결과 비교를 통해 수학적 모델에 대한 정확도를 보인다.

스마트 안테나에 의한 CDMA 셀룰라 시스템의 역방향 간섭 제거에 관한 연구 (Analysis on the interference reduction by smart antenna in CDMA reverse channel)

  • 정동규
    • 한국통신학회논문지
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    • 제23권7호
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    • pp.1677-1688
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    • 1998
  • 본 논문에서는 DS-CDMA 시스템의 기지국에 배열안테나를 사용함으로 시스템의 성능향상을 기할 수 있음을 보 여 주고자 한다. 이를 위해 배열안테나를 사용하는 DS-CDMA시스템의 핵심부분인 빔조향장치의 수신기 구조를 제안하고, 이 수신기 구조에서 신호대간섭잡음비(SINR)을 유도하고자 한다. 여기서, 배열안테나에 기인한 CDMA 시스템의 역방향채널의 성능향상은 기지국에서 관찰되는 이동국의 각분포(angular distribution)를 분해할 수 있는 배열안테나를 사용함으로써 주위의 타 이동국으로 부터 오는 간섭의 양을 줄이는 형태로 묘사된다. 각 이동국 혹은 그룹의 이동국들에 관련된 안테나빔의 에너지는 지정된 공간에 제한되며, 이 현상은 배열 안테나의 빔 내부에 존재하는 이동국들에게 타 이동국들이 주는 간섭의 양을 대폭 줄여 주는 효과를 보여 준다. 이러한 배열안테나의 장점을 확인하기 위해, 대표적인 하나의 이동통신 전파환경올 고려하여 신호를 모델링하고 제안된 배열안테나의 수신기에 모델링된 가상신호를 인가한 후 신호대간섭잡음비를 이론적으로 구하였다. 마지막으로 배열안테나의 빔형성 메카니즘의 이해증진과 이 안테나의 사용에 의한 성능향상을 살펴보기 위해, 지향성빔이 어떻게 형성되는가와 이러한 지향성빔이 형성되었을 때 주위 간섭에 의한 신호대간섭잡음비에 관한 컴퓨터 시뮬레이션 결과를 보여준다.

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FFR 기반의 Femtocell 네트워크를 위한 적응 주파수 자원 할당 방법 (Adaptive Frequency Resource Allocation For FFR Based Femtocell Network Environment)

  • 배원건;김정곤
    • 한국통신학회논문지
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    • 제37권7B호
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    • pp.505-516
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    • 2012
  • 4G 이동통신 핵심 기술 중 펨토셀 시스템 실제 구현 시에 매크로셀과 펨토셀이 동일 주파수를 사용하면 동일채널 간섭이발생되기 때문에 이를 해결하기 위해 주파수 자원을 서로 다르게 할당하는 간섭 회피 기술이 필요하다. 본 논문에서는 매크로셀과 펨토셀 간의 기존 자원 할당 방식을 분석하여, 문제점을 도출하고 이를 기반으로, 본 논문에서는 FFR (Fractional Frequency Reuse) 기반의 펨토셀이 분포된 환경에서 셀 용량을 증가시키고 주파수 효율을 최대화하기 위한 적응 주파수 자원 할당 방식에 대해 제안하였다. 모의 실험 수행 결과, 기존 방식과 비교하여 SINR (Signal to Interference Noise Ratio) 분포에서는 근소한 개선 효과를 보였고, 전체 셀 용량에서는 큰 개선 효과를 보여주었다. 본 논문의 현실적인 구현을 위해 펨토 및매크로 유저 분포의 검출 방안 등에 대한 연구 및 전력 제어나 다중 신호 간섭 검출을 통해 간섭을 완화하는 방안 과의 결합방식 들에 대한 연구가 향후 추가 적으로 더 진행 되어야 할 것으로 생각 된다.

Application of Nonuniform Weighted Distribution Method to Enhancing Signal Processing Effect of Subband Spatial-Temproral Adaptive Filter

  • Vuong Le Quoc;Tai Pham Trong
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2004년도 ICEIC The International Conference on Electronics Informations and Communications
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    • pp.97-102
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    • 2004
  • The very complicated proplem in spatial processing is effects of phading (Multipath and Delay Spread) and co-channel interference (CCI). The phading is one of principal causes, that form inter-symbol interference (ISI). Spatial-Temproral Adaptive Filter (STAF) has been taken as a solution of this problem, because it can suppress both these types of interference. But the performance of STAF exposes some elemental limitations, in which are the slow convergence of adaptive process and computational complexity. The cause of this is that, STAF must treat a large quantity of information in both space and time. The way that master these limitation is a use of Subband Spatial-Temproral Adaptive Filter (SSTAF). SSTAF reduce computational complexity by pruning off samples of signal and thus it lost some information in time. This draw on attennation of output SINR of SSTAF. The article analyse a optimal solution of this problem by introducing SSTAF with nonuniform weighted distribution.

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원형 안테나 배열의 위상 차이 분포 특성을 활용한 코드벡터 결정 방식 및 성능 평가 (Determination and Performance Evaluation of Codevectors Utilizing Phase Difference Distribution Characteristics of Circular Antenna Arrays)

  • 김희원;서준엽;성원진
    • 전자공학회논문지
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    • 제53권10호
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    • pp.3-9
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    • 2016
  • 현재 사용 중인 이동 통신 시스템에서는 주파수 효율을 높이기 위한 주요한 방법으로 다중 입출력 송수신 (multiple-input multiple-output; MIMO) 전송 기술을 사용하고 있다. MIMO 전송 시 채널의 추정을 통한 정확한 빔포밍의 수행은 수신 신호의 신호 대 간섭 및 잡음 비 (signal-to-interference-plus-noise ratio; SINR) 증가와 시스템의 성능 향상에 기여하며, 따라서 빔포밍 벡터와 이를 정의하는 코드북 설계에 관한 논의는 매우 중요하다. 본 논문에서는 균일 원형 배열 (uniform circular array; UCA) 구조 환경에 적합한 코드북을 제안하기 위해 인접 안테나 간 채널의 위상 차이를 통계적으로 분석한 후, 확률 밀도 함수의 분포에서 나타난 위상의 이동 정도를 보상하기 위해 새로운 매개 변수를 추가하는 방법을 사용한다. 제안 코드북은 공간채널모델 환경에서 성능 평가를 진행하여 기존의 LTE (long term evolution) Release 8과 Release 10에서 제시한 표준 코드북 대비 큰 폭의 성능 이득을 보임을 확인한다.

확률 기하 기반 순방향 다중셀 네트워크 성능 근사화 (Performance Approximation of Downlink Multicell Networks Based on Stochastic Geometry)

  • 신국희;권태수
    • 한국통신학회논문지
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    • 제42권5호
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    • pp.989-991
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    • 2017
  • 본 논문은 다양한 범위의 간섭 및 잡음 영향에서 잘 동작하는 확률 기하 기반의 순방향 다중셀 네트워크 성능 근사화 방안을 제안한다. 제안 방안은 기지국 수 및 송신전력을 변수로 갖는 다중셀 네트워크 설계 문제의 간소화에 용이하게 활용될 수 있다.

Scheduling and Feedback Reduction in Coordinated Networks

  • Bang, Hans Jorgen;Orten, Pal
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제13권4호
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    • pp.339-344
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    • 2011
  • Base station coordination has received much attention as a means to reduce the inter-cell interference in cellular networks. However, this interference reducing ability comes at the expense of increased feedback, backhaul load and computational complexity. The degree of coordination is therefore limited in practice. In this paper, we explore the trade-off between capacity and feedback load in a cellular network with coordination clusters. Our main interest lies in a scenario with multiple fading users in each cell. The results indicate that a large fraction of the total gain can be achieved by a significant reduction in feedback. We also find an approximate expression for the distribution of the instantaneous signal to interference-plus-noise ratio (SINR) and propose a new effective scheduling algorithm.