• Journal of Communications and Networks
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• 제16권2호
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• pp.121-129
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• 2014

The trend of an increasing demand for a high-quality user experience, coupled with a shortage of radio resources, has necessitated more advanced wireless techniques to cooperatively achieve the required quality-of-experience enhancement. In this study, we investigate the critical problem of rate splitting in heterogeneous cellular networks, where concurrent transmission, for instance, the coordinated multipoint transmission and reception of LTE-A systems, shows promise for improvement of network-wide capacity and the user experience. Unlike most current studies, which only deal with spectral efficiency enhancement, we implement an optimal rate splitting strategy to improve both spectral efficiency and energy efficiency by exploring and exploiting cooperation diversity. First, we introduce the motivation for our proposed algorithm, and then employ the typical cooperative bargaining game to formulate the problem. Next, we derive the best response function by analyzing the dual problem of the defined primal problem. The existence and uniqueness of the proposed cooperative bargaining equilibrium are proved, and more importantly, a distributed algorithm is designed to approach the optimal unique solution under mild conditions. Finally, numerical results show a performance improvement for our proposed distributed cooperative rate splitting algorithm.

• ETRI Journal
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• 제43권2호
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• pp.232-245
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• 2021

As wireless communication continues to develop in limited frequency resource environments, it is becoming important to identify the state of spectrum utilization and predict the amount needed in future. It is essential to collect reliable information for data analysis. This paper introduces a platform that enables the gathering of the scheduling information of a long-term evolution (LTE) cellular system without connecting to the network. A typical LTE terminal can confirm its assigned resource information using the configuration parameters delivered from a network. However, our platform receives and captures only the LTE signal over the air and then enables the estimation of the data relevant to scheduling for all terminals within an LTE cell. After extracting the control channel signal without loss from all LTE subframes, it detects valid downlink control information using the proposed algorithm, which is based on the error vector magnitude of depatterned symbols. We verify the reliability of the developed platform by comparing it with real data from mobile phones and service operators. The average difference in resource block utilization is only 0.28%.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제21권3호
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• pp.537-542
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• 2017

본 논문에서는 시분할 이중화 상향링크 셀룰러 네트워크에서 사용자의 복잡도와 오버헤드를 줄이기 위한 새로운 스케쥴링 방법을 제안한다. 시분할 이중 통신 네트워크에서 사용자들은 주변의 기지국들로부터 전송된 신호를 측정함으로써 주변 기지국으로 야기하는 간섭량을 추정할 수 있다. 이를 바탕으로, 기존의 max SGIR 스케쥴링 방식은 사용자들의 신호 대 발생 간섭의 비율 (SGIR)을 계산하여 기지국으로 피드백하고, 기지국은 가장큰 SGIR 값을 가지는 사용자를 선택하여 데이터를 전송하게 한다. 이 방식은 기지국의 수가 증가할수록 사용자들이 측정하는 간섭 채널의 수가 증가하여 사용자의 하드웨어와 알고리즘 복잡도가 증가하는 문제점을 가지고 있다. 본 논문에서는, 사용자가 발생시키는 간섭 중 가장 큰 단일 간섭 정보만을 사용하여 SGIR 값을 예측함으로써 사용자의 복잡도를 낮출 수 있는 max SmGIR 스케쥴링 방식을 제안한다. 컴퓨터 시뮬레이션을 통한 성능 분석 결과에 따르면, 제안 방식은 이러한 낮은 복잡도에도 기존의 max SGIR 방식과 유사한 성능을 보였다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제14권8호
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• pp.3366-3383
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• 2020

The Poisson point process (PPP) is widely used in wireless network modeling and performance analysis because it can provide tractable results for heterogeneous cellular networks (HetNets) analysis. However, it cannot accurately reflect the spatial distribution characteristics of the actual base stations (BSs). Considering the fact that the distribution of macro base stations (MBSs) is exclusive, the deployment of MBSs is modeled by the Matérn hard-core point process (MHCPP), and the deployment of pico base stations (PBSs) is modeled by PPP. This paper studies the performance of multiantenna HetNets and improves the energy efficiency (EE) of HetNets by optimizing the transmit power of PBSs. We use a simple approximate method to study the signal-to-interference ratio (SIR) distribution in two-tier MHCPP-PPP HetNets and derive the coverage probability, average data rate and EE of HetNets. Then, an optimization algorithm is proposed to improve the EE of HetNets. Finally, three transmission technologies are simulated and analyzed. The results show that multiantenna transmission has better system performance than single antenna transmission and that selecting the appropriate transmit power for a PBS can effectively improve the EE of the system. In addition, two-tier MHCPP-PPP HetNets have higher EE than two-tier PPP-PPP HetNets.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제18권3호
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• pp.519-525
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• 2014

이 논문은 스마트폰의 3G/4G 통신 모듈을 이용하여 가정과 사무실의 DLNA 네트워크에 직접 접속하는 방법을 보여준다. 이를 통해 사용자는 활성화된 무선 통신 모듈의 종류에 상관없이 DLNA 서비스를 보다 편리하게 활용할 수 있다. 이 기능의 구현을 위해 이 논문에서는 소형기지국인 펨토셀을 사용하였다. 스마트폰의 3G/4G 통신 모듈이 가지는 IP 주소체계와 지역망의 IP 주소체계의 차이로 발생하는 문제들은 LIPA 기법을 적용하여 해결하였다. 또한 DLNA 프로토콜 구동에 필요한 멀티캐스트 패킷 처리 기능을 터널링 기법을 적용하여 구현하였다. 그 결과 스마트폰에서 활성화된 무선 통신 모듈의 종류에 상관없이 DLNA 서비스의 사용이 가능해졌다. 설계 결과는 상용 WCDMA 펨토셀에 적용하여 그 적정성을 입증하였다.

• 정보처리학회논문지C
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• 제19C권1호
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• pp.19-28
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• 2012

무선 센서 네트워크는 언제, 어디에서든, 때와 장소를 가리지 않고 사용자가 원하는 서비스를 제공해주는 시스템이다. 특히, 바이오 센서를 이용한 의료센서네트워크는 생명공학, 의료공학 분야에서 활발하게 활용이 되고 있다. 의료센서네트워크에서는 사용자가 시간적이나 공간적 제약을 받지 않고 집에서 건강을 모니터링 할 수 있는 환경이다. U-healthcare환경에서 긴급 상황이 발생 했을 때 빠르게 환자를 도와줄 수 있으며, 병원에서도 손쉽게 환자를 관리 할 수 있다는 장점을 갖는다. 이 환경에서는 개인의 건강과 생명에 직결된 데이터가 송수신되므로 개인의 프라이버시 보장과 데이터의 보안이 가장 중요한 요소이다. 본 논문에서는 휴대폰을 이용한 사용자 인증 방안과 데이터의 종류에 따라 긴급모드와 일반모드의 구분을 두어 안전하면서도 빠르게 데이터를 전송하는 방안을 제안하였다.

• 융합신호처리학회 학술대회논문집
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• 한국신호처리시스템학회 2001년도 하계 학술대회 논문집(KISPS SUMMER CONFERENCE 2001
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• pp.21-24
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• 2001

무선 네트워크 환경에서 대규모 멀티미디어 트래픽을 성공적으로 지원하기 위해서는 핸드오프시 발생하는 연결 중단 확률을 최소화함으로써 이동 호스트(클라이언트)에게 QoS(Quality of Service)를 지속적으로 보장해야 한다. 그러나, 핸드오프를 필요로 하는 클라이언트의 이동성으로 인해 이동 호스트와 네트워크 간에 협상된 QoS가 보장되지 못할 수도 있다. 이는 각 셀에서 발생하는 트래픽에 할당되는 가용 채널의 제약에 기인한다. 본 논문에서는, 가용채널의 확보를 위해 대역폭 예약 기법을 기반으로 한 부하 균형 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘은 MPT(mobility profile table)을 사용해서 각 클라이언트의 이동성을 예측한 다음 해당 셀의 가용 채널의 일부분을 핸드오프 서비스를 위한 채널로 예약을 한다. 핸드오프 채널로 예약된 대역폭은 우선적으로 핸드오프를 위해서 사용이 되어지며, 목적지 셀의 가용 채널이 주어진 임계치 이하일 경우, 해당 셀의 가용 채널을 확보하기 위해서 적응적 대역폭 예약을 이용한 부하균형 알고리즘을 설계함으로써 채널의 이용 효율을 최대화하였다. 본 논문에서 제시한 알고리즘의 성능을 평가하기 위해, 신규 호 탈락률, 핸드오프 호의 강제종료율을 측정하였다. 시뮬레이션 결과, 본 논문의 성능이 기존의 기법보다 우수함을 알 수 있었다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 1999년도 하계종합학술대회 논문집
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• pp.25-28
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• 1999

Consider connection-oriented wireless cellular net-works. To establish a circuit or virtual circuit in such a network, a paging message is broadcast over a region at which the destined mobile station is presumed to reside, (identified as a paging area). For an effective paging mechanism, it is desirable to provide the location information of mobile stations to the network. In this paper, we consider a mobile controlled location update scheme under which each mobile station periodically reports its current location information to the network by using an inherent timer (without measuring the power of signals transmitted from base stations). Based on the latest information about a mobile station's location, a paging area is selected to page the mobile station. Note that under this scheme, a mobile station may not yet have reported its location change while sojourning out of the current paging area. In such situation, the mobile station can not receive a paging message destined to it. Frequent location updates can reduce the paging failure rate incurred by mobile stations'sojourning out of the paging area. However, larger bandwidth is needed for location update as the location update rate is increased. On the other hand, as the size of the paging area is increased, the paging failure rate is decreased, while larger bandwidth is required for paging. Thus, we first present a model for mobility, paging and location update processes, and secondly investigate the effect of network parameters on the paging failure rate and the amount of bandwidth used for paging and location update. Finally, we formulate problems to find proper values for the location update rate and paging area size under the constraints on the bandwidth usage levels for location update and paging.

• 한국통신학회논문지
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• 제36권12B호
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• pp.1611-1622
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• 2011

동기 획득은 펨토셀 기지국의 안정적인 동작을 위해 가져야 할 주요 기술적 과제 중 하나이다. 특히 펨토셀 기지국의 경우는 설치되는 환경적 특수성에 의해 제약을 받는다. 첫째 펨토셀 기지국이 위치하는 실내 환경에서의 전파 감쇄와 상호 간섭등의 제약 요인이다. 둘째, 펨토셀 기지국이 연결되는 백홀 네트워크에 따른 제약이 있다. 이 밖에도, 무선 연결성을 제공하는 다른 기술의 AP와 같이 기술 구성에 있어서 저 비용이 요구되는 기술이어야 한다. 본 논문에서는 실내에서 위치 측위와 타이밍 획득을 위한 기술들을 살펴보고 AGNSS-Packet Timing 하이브리드 기술의 필요성 및 진행 중인 관련 표준화와 연관된 내용을 다루도록 한다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제13권4호
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• pp.193-200
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• 2013

최근 이동통신 뿐 만 아니라 TV방송 등에서도 릴레이를 이용한 양방향 무선채널의 전송효율을 높이기 위한 네트워크 코딩에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 논문에서는 동시에 여러 개의 릴레이가 전송하는 대신 최선의 릴레이를 이용하여 양방향 데이터를 전송하는 네트워크 코딩 시스템의 평균 전송용량 및 오수신율을 유도하였다. 일반적으로 양방향 통신 시스템의 경우 순방향 및 역방향 링크의 데이터 비대칭성이 존재하므로, 데이터 대칭 링크와 비대칭 링크도 포함하여 성능을 유도하였다. 유도한 결과 병렬 릴레이의 수가 증가할수록 공간 다이버시티에 의한 신호 대 잡음비(SNR) 이득이 증가함을 알 수 있었고, 대칭 링크의 경우 주어진 조건하에서 단일 릴레이를 사용하였을 때보다 9개의 릴레이가 존재하는 경우 11.4 dB의 SNR 이득을 얻을 수 있었다. 또한 비대칭 링크의 경우, 오수신율은 데이터 비대칭성보다는 릴레이의 수에 민감하다는 결과를 얻었다.