• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제24권2호
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• pp.102-107
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• 2011

In multicell wireless systems with insufficient frequency reuse, user transmission will suffer other-cell interference (OCI). Cell cooperation is an effective way to mitigate OCI and increase the system sum rate. An adaptive scheme for serving one user in each cell was proposed in [1]. In this paper, we generalize that scheme by serving two users in each cell with adaptive zeroforcing beamforming (ZF) strategies. Based on our derived statistics of the signal-to-noise plus interference ratios, we choose the scheme to maximize the total ergodic sum-rate based on user locations. Through the numerical examples, we show that the total system sum rate can be improved by selecting appropriate transmitting strategy adaptively. As a result, our proposed system can explore spatial multiplexing gain without additional power and thus improves total system sum rate significantly.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제9권7호
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• pp.2371-2388
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• 2015

In this paper, we investigate the performance evaluation of three dimensional (3D) multiple-input multiple-output (MIMO) systems with an adjustable base station (BS) antenna tilt angle and zero-forcing (ZF) receivers in Ricean/Lognormal fading channels. In particular, we take the lognormal shadow fading, 3D antenna gain with antenna tilt angle and path-loss into account. First, we derive a closed-form lower bound on the sum rate, then we obtain the optimal BS antenna tilt angle based on the derived lower bound, and finally we present linear approximations for the sum rate in high and low-SNR regimes, respectively. Based on our analytical results, we gain valuable insights into the impact of key system parameters, such as the BS antenna tilt angle, the Ricean K-factor and the radius of cell, on the sum rate performance of 3D MIMO with ZF receivers.

• 한국통신학회논문지
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• 제36권5A호
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• pp.457-463
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• 2011

본 논문에서는 다중 셀 환경에서의 부분공간 간섭 정렬에서 레퍼런스 벡터간의 직교성을 통해 여러 개의 직교 레퍼런스 벡터 조합을 제공함으로써 전체 생의 합 용량이 최대화되도록 레퍼런스 벡터를 선정하는 방법을 제안하였다. 제안된 방법은 전체 셀의 채널용량을 최대화시키는 하나의 벡터를 선정하고 나머지 셀에서는 선택된 레퍼런스 벡터와 직교하는 벡터를 생성하여 채널 용량이 가장 큰 벡터를 각 셀의 레퍼런스 벡터로 선정한다. 제안된 방법은 주어진 채널에 적합한 레퍼런스 벡터를 선정 시 선택의 자유도를 높임으로써 기존보다 전체 셀 전송 용량을 증가시킨다. 전산 모의 실험을 통해 기존의 방법에 비해 높은 셀의 합용량 증대 성능을 보였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제39A권1호
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• pp.65-67
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• 2014

본 논문에서는 연속적으로 채널이 변하는 통신망에서 채널 상태 정보의 변화를 추정하여 간섭 정렬을 적용했을 때 간섭 채널의 성능을 분석한다. 채널 상태 정보의 변화를 효과적으로 추정하는 방법을 제안하고, 이를 이용하여 3-user 간섭 채널에 대해 간섭정렬 기법의 성능을 sum rate를 척도로 모의실험을 통해 분석한다. 또한 채널 추정 빈도에 따른 성능을 비교하여 성능과 계산 복잡도 간의 관계를 실험적으로 분석하였다. 실험 결과는 제안된 기법이 프레임 내에서 채널이 변하지 않는다는 가정한 기존의 방식에 비해 성능이 우수함을 확인할 수 있다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제47권7호
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• pp.23-28
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• 2010

본 논문은 다중 셀 상향링크 시스템의 셀 간 간섭을 완화시키기 위한 부분공간 간섭 정렬을 적용했을 때 높은 채널 이득과 높은 합용량을 얻기 위해 간섭 신호공간 형성에 사용되는 레퍼런스 벡터 설정 방법을 제안하였다. 제안된 방법은 레퍼런스 벡터의 설정에 따라 채널과의 매칭이 달라지고 이로부터 셀의 합용량이 변화하는 레퍼런스 벡터의 다이버서티를 얻는 것이다. 각 셀의 처리량을 최대화시키기 위해 전송 전에 여러 개의 레퍼런스 벡터를 전송하고 이중에서 최적의 레퍼런스 벡터를 선정함으로써 기존의 간섭정렬방식보다 높은 채널 이득과 높은 합용량을 얻을 수 있다. 전산 모의실험을 통해 제안된 방법을 적용한 경우 임의로 설정된 레퍼런스 벡터를 설정했을 때의 셀 합용량에 비해 약 60% 향상된 값을 얻었다.

• 한국통신학회논문지
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• 제35권3A호
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• pp.238-244
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• 2010

본 논문에서는 다중 셀 다중 사용자 시스템에서 상향링크시 셀 간 간섭을 완화시키기 위한 부분공간 간섭 정렬을 적용했을 때 높은 합용량을 유지하기 위한 사용자 선택 방법을 제안하였다. 제안된 방법은 각 사용자가 인접 셀에 미치는 간섭이 큰 사용자를 선택하고 간섭 정렬을 적용함으로써 간섭 정렬을 하는 사용자 수를 줄이는 동시에 높은 합용량을 유지시킨다. 전산 모의 실험을 통해 전체 합용량을 달성 가능한 최대 합용량의 90%로 설정했을 때 부분공간 간섭 정렬을 위해 채널을 분해 하는 사용자 수가 50%이상 감소하는 것을 확인하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2016년도 춘계학술대회
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• pp.583-585
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• 2016

The recent advances in wireless networks area have led to new techniques, such as small cells or full-duplex (FD) transmission, have also been developed to further increase the network capacity. Particularly, full-duplex communication promises expected throughput gain by doubling the spectrum compared to half-duplex (HD) communication. Because this technique permits one set of frequencies to simultaneously transmit and receive signals. In this paper, we focus on the binary power control for the users and the base stations in full-duplex multiple cellulars wireless networks to obtain optimal sum-rate under the effect interference and noise. We investigate with a scenario in there one carrier is assigned to only one user in each cell and construct a model for this problem. In this work, we apply the binary power control by the its simplification in the implemented algorithm for both uplink and downlink simultaneously to maximize sum data rate of the system. At first, we realize the 2-cells case separately to check the optimal power allocation whether being binary. Then, we carry on with N-cells case in general through properties of binary power control.

• Journal of Communications and Networks
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• 제12권3호
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• pp.222-230
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• 2010

In this paper, we present a closed-form approximation of the average sum rate of zero-forcing (ZF) beamforming (BF) with semi-orthogonal user selection (SUS). We first derive the survival probability associated with the SUS that absolute square of the channel correlation between two users is less than the orthogonalization level threshold (OLT).With this result, each distribution for the number of surviving users at each iteration of the SUS and the number of streams for transmission is calculated. Secondly, the received signal power of ZF-BF is represented as a function of the elements of the upper triangular matrix from QR decomposition of the channel matrix. Thirdly, we approximate the received signal power of ZF-BF with the SUS as the maximum of scaled chisquare random variables where the scaling factor is approximated as a function of both OLT and the number of users in the system. Putting all the above derivations and order statistics together, the approximated ergodic sum rate of ZF-BF with the SUS is shown in a closed form. The simulation results verify that the approximation tightly matches with the sample average for any OLT and even for a small number of users.

• 한국통신학회논문지
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• 제35권12C호
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• pp.1020-1028
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• 2010

릴레이는 차세대 이동통신 시스템에서 기지국의 서비스 커버리지 영역을 확대하고 음영지역을 해소하기 위해 반드시 필요한 기술이다. 하지만, 기존의 릴레이 관련 연구는 주로 반이중 모드, 즉 서로 다른 시간 혹은 주파수에서 송수신을 수행하도록 제한하고 있다. 반이중 릴레이는 구현이 쉬운 반면 릴레이 송수신 지원 구분이 필요하기 때문에 전체 시스템 용량이 줄어드는 단점이 있다. 본 논문에서는 다중 안테나를 갖는 전이중 릴레이의 다중 사용자 precoding 및 sum rate 정합 기반의 전력 할당 방식을 제안한다. 전이중 릴레이는 같은 주파수에서 동시에 송수신을 수행하기 때문에 릴레이의 송수신 안테나 사이에 발생하는 자기 간섭 문제를 해결해야 한다. 본 논문에서 제안하는 precoding 기법을 통해 다중 사용자 MIMO 전송이 가능하면서 동시에 전이중 릴레이의 자기 간섭을 제거할 수 있다. 또한, 릴레이가 기지국으로부터 수신하는 정보량과 단말국으로 전달하는 정보량이 동일하도록 하는 조건 하에서 전체 시스템 용량을 최대화하는 전력 할당 기법을 제안한다.

• International journal of advanced smart convergence
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• 제10권1호
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• pp.75-81
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• 2021

As the number of connected smart devices and applications increases explosively, the existing orthogonal multiple access (OMA) techniques have become insufficient to accommodate mobile traffic, such as artificial intelligence (AI) and the internet of things (IoT). Fortunately, non-orthogonal multiple access (NOMA) in the fifth generation (5G) mobile networks has been regarded as a promising solution, owing to increased spectral efficiency and massive connectivity. In this paper, we investigate the achievable data rate for non-orthogonal multiple access (NOMA) with negatively-correlated information sources (CIS). For this, based on the linear transformation of independent random variables (RV), we derive the closed-form expressions for the achievable data rates of NOMA with negatively-CIS. Then it is shown that the achievable data rate of the negatively-CIS NOMA increases for the stronger channel user, whereas the achievable data rate of the negatively-CIS NOMA decreases for the weaker channel user, compared to that of the positively-CIS NOMA for the stronger or weaker channel users, respectively. We also show that the sum rate of the negatively-CIS NOMA is larger than that of the positively-CIS NOMA. As a result, the negatively-CIS could be more efficient than the positively-CIS, when we transmit CIS over 5G NOMA networks.