• 한국통신학회논문지
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• 제39A권11호
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• pp.675-681
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• 2014

최근 무선트래픽 수요가 폭발적으로 증가하면서 셀룰라 무선망에서 이를 효율적으로 지원하기 위한 스몰셀 연구가 활발히 수행중이다. 본 논문은 랜덤 엑세스 스몰셀 무선망에서의 간섭제어 기법에 대해 연구하였다. 기존 랜덤 엑세스 망의 경우 셀내의 사용자간 간섭제어에만 초점이 맞춰져 있지만, 스몰셀 환경에서는 셀간의 간섭이 램덤 엑세스 망의 성능을 열화시키는 주요 요인이다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 랜덤 엑세스의 확률 특성을 반영한 실시간 기회적 간섭정렬 기법을 제안하였다. 제안기법을 통하여 기존기법 대비 셀수가 증가할수록 또한 셀내의 사용자수가 증가할수록 전송율이 획기적으로 향상됨을 모의실험을 통해 확인하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제33권4A호
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• pp.371-376
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• 2008

본 논문에서는 OFDM 기반 이동 셀룰러 시스템에서 셀간간섭 관리를 위해 간섭 회피 및 제거를 동시에 이용하는 방법을 설명하곡 그 성능을 모의실험을 통해 분석한다. 셀 안쪽 단말과 두 셀 경계 단말에 대해서는 간섭 회피를 이용하고, 세 셀 경계 단말에 대해서는 간섭 제거를 이용하게 된다. 모의실험은 간략화된 시스템 시뮬레이션으로 수행되며, 이를 위해 링크 시뮬레이션 결과가 이용된다. 비교 대상은 간섭 관리를 하지 않은 방식, 간섭 회피만을 적용한 방식, 간섭 회피와 제거를 적용한 방식의 세 가지이며, 주된 비교 수단은 하위 5% 사용자 데이터율과 평균 데이터율이고, 보조적으로 하위 5% 사용자 신호대간섭잡음비를 이용한다. 비교 결과, 간섭 관리 기법을 적용하면 셀 경계 성능이 대폭 개선되며, 대신 평균 데이터율은 소폭 저하된다. 그리고 간섭 회피와 제거를 동시에 이용하면 간섭 회피만 이용한 경우보다 셀 경계 및 평균 데이터율 측면에서 모두 우수해진다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제44권3호
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• pp.51-60
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• 2007

셀룰러 OFDMA 시스템에서는 인접 셀 간섭이 각 부반송파별로 다른 값을 가진다. 만일 각 부반송파의 간섭의 양의 추정이 가능하다면 채널 복호기에 입력되는 데이터의 크기를 간섭의 양에 반비례하도록 조절함으로써 성능을 향상시킬 수 있다. 전통적인 셀룰러 시스템들이 셀간 간섭의 영향을 완화시키기 위하여 간섭의 평균화 기술을 선호하는데 반해서 본 논문에서는 셀간 간섭 추정이 가능하다고 가정할 때 적은 수의 부반송파에 간섭을 집중시킴으로써 시스템 성능을 크게 향상시킬 수 있음을 보인다. 셀간 간섭의 추정이 이루어지지 않는 경우, 특정 부반송파에 큰 간섭이 오지 않도록 간섭을 평균화하는 것이 유리한 반면, 셀간 간섭의 추정이 가능한 경우에는 간섭의 평균화를 사용하는 것보다 간섭의 집중화를 사용하는 것이 더 이득을 얻을 수 있다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제18권4호
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• pp.639-648
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• 2016

Next-generation (4G) systems are designed to support universal frequency reuse (UFR) to achieve best use of valuable spectra. However, it leads to undesirable interference level near cell borders. To control this, 4G systems adopt techniques, such as network multiple-input multiple-output (MIMO) and inter-cell interference coordination (ICIC), to improve cell-edge throughput. Network MIMO aims at mitigating inter-cell interference towards cell-edge users (CEUs) through multi-cell cooperation, where each collaborative base station serves both cell-center users (CCUs) and CEUs, including other cells' CEUs, under a power constraint. The present ICIC strategies cannot be directly applied to network MIMO because they were designed in absence of multi-cell coordination. In the presence of network MIMO, this paper investigates antenna orientations in ICIC and the method of power management. Results show that a proper antenna orientation can improve the cell-edge capacity and meantime lower the interference to CCUs. Capacity inconsistency between CCUs and CEUs is detrimental to mobile communications. Simulation results show that the proposed power management for ICIC in network MIMO systems can achieve a uniform data rate regardless users' position.

• 한국통신학회논문지
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• 제37A권12호
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• pp.1093-1105
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• 2012

본 논문에서는 3-Cell 간섭 환경에서의 하향링크 MU-MIMO를 위한 간섭 공간 재활용 기술 (ISR)과 그 적용방안을 제시한다. 멀티 셀 간섭환경의 셀 경계 사용자들의 안정적인 통신을 위해서는 효율적인 간섭 관리가 필요하다. 하지만 셀 중심부의 사용자들의 경우 간섭의 영향을 적게 받으며 적은 전송 전력으로도 안정적인 통신이 가능하다. 본 논문에서는 셀 경계 사용자의 간섭 공간을 재사용하여 셀 중심부 사용자에게 서비스를 제공하는 ISR 기반 전송 신호 설계 방법을 제시한다. ISR 방식은 간섭정렬(IA)과 결합된 부분적 주파수 재활용 (fractional frequency reuse : FFR) 방식과 비교하여 볼 때 셀 중심 사용자와 셀 경계 사용자에 대한 scheduling에 따라 전체 네트워크 데이터 전송용량 측면에서 20%의 성능 향상을 보이며 또한 셀 중심 사용자의 서비스 품질 (QoS) 요구조건이 고정되어 있는 경우 ISR 방식에 의해 기지국에서의 전송 신호 벡터를 설계함으로서 셀 경계 사용자의 데이터 전송 용량을 증가시킬 수 있다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제10권5호
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• pp.1976-1997
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• 2016

This paper investigates the problem of co-tier interference mitigation for dynamic small- cell networks, in which the load of each small-cell varies with the number of active associated small-cell users (SUs). Due to the fact that most small-cell base stations (SBSs) are deployed in an ad-hoc manner, the problem of reducing co-tier interference caused by dynamic loads in a distributed fashion is quite challenging. First, we propose a new distributed channel allocation method for small-cells with dynamic loads and define a dynamic interference graph. Based on this approach, we formulate the problem as a dynamic interference graph game and prove that the game is a potential game and has at least one pure strategy Nash equilibrium (NE) point. Moreover, we show that the best pure strategy NE point minimizes the expectation of the aggregate dynamic co-tier interference in the small-cell network. A distributed dynamic learning algorithm is then designed to achieve NE of the game, in which each SBS is unaware of the probability distributions of its own and other SBSs' dynamic loads. Simulation results show that the proposed approach can mitigate dynamic co-tier interference effectively and significantly outperform random channel selection.

• 한국통신학회논문지
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• 제32권2A호
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• pp.179-187
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• 2007

무선 네트워크가 OFDMA 시스템으로 발전되어감에 따라 무선 자원 관리에서 셀 간 간섭 제어가 중요한 이슈가 되고 있다. 인접 셀에서 같은 채널을 할당하는 것은 셀 간 간섭을 야기하므로, 채널 할당은 셀 간 간섭을 낮추도록 이루어져야 한다. 분산 방식의 채널 할당에서는 독립적으로 채널을 할당하면서, 각 셀이 낮은 간섭 수준을 겪도록 해야 한다. 이 논문에서는 간섭 영역의 개념을 소개하고 이를 이용한 두 가지 알고리즘을 제안한다. 두 가지 알고리즘은 이동성이 낮은 사용자를 가정한다. 기본 알고리즘은 할당하고자하는 채널에서 간섭 영역 탐지를 하여 할당을 결정하지만, 조합 알고리즘은 이에 더해 채널 상태도 확인하여 할당을 결정한다. 이들은 낮은 복잡도에 비해 좋은 수율과 공평성 성능을 보인다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제13권2호
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• pp.635-656
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• 2019

In this paper, we investigate the degrees of freedom (DoF) of a multi-cell multi-user multiple-input multiple-output (MIMO) interference broadcast channel (IBC) with non-cooperation distributed base stations (BS), where each BS serves users of its corresponding cell. When all BSs simultaneously transmit their own signals over the same frequency band in the MIMO IBC, the edge users in each cell will suffer the inter-cell interference (ICI) and inter-user interference (IUI) signals. In order to eliminate the ICI and IUI signals, a distributed space time interference alignment (DSTIA) approach is proposed where each BS has only limited access to distributed moderately-delay channel state information at the transmitter (CSIT). It is shown that the DSTIA scheme can obtain the appreciate DoF gains. In addition, the DoF upper bound is asymptotically achievable as the number of antenna at each BS increases. It is shown that the DSTIA method can get DoF gains over other interference alignment schemes with delayed CSIT in literature. Moreover, the DSTIA method can attain higher DoFs than the IA schemes with global CSIT for certain antenna configurations.

• ETRI Journal
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• 제42권2호
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• pp.175-185
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• 2020

Inter-cell interference (ICI) is a major problem in heterogeneous networks, such as two-tier femtocell (FC) networks, because it leads to poor cell-edge throughput and system capacity. Dynamic ICI coordination (ICIC) schemes, which do not require prior frequency planning, must be employed for interference avoidance in such networks. In contrast to existing dynamic ICIC schemes that focus on homogeneous network scenarios, we propose a novel semi-distributed dynamic ICIC scheme to mitigate interference in heterogeneous network scenarios. With the goal of maximizing the utility of individual users, two separate algorithms, namely the FC base station (FBS)-level algorithm and FC management system (FMS)-level algorithm, are employed to restrict resource usage by dominant interference-creating cells. The distributed functionality of the FBS-level algorithm and low computational complexity of the FMS-level algorithm are the main advantages of the proposed scheme. Simulation results demonstrate improvement in cell-edge performance with no impact on system capacity or user fairness, which confirms the effectiveness of the proposed scheme compared to static and semi-static ICIC schemes.

• 한국통신학회논문지
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• 제38A권12호
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• pp.1117-1124
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• 2013

최근 무선트래픽 수요가 폭발적으로 증가하면서 셀룰라 무선망에서 이를 효율적으로 지원하기 위한 스몰셀 연구가 활발히 수행중이다. 본 논문은 스몰셀 구현의 가장 큰 걸림돌인 다중셀 간섭을 효율적으로 해결하기 위한 간섭상쇄 기법에 대해 연구하였다. 각 사용자의 메시지가 기지국 혹은 릴레이를 통하여 전달되는 경우, 무선채널의 시변특성을 이용한 간섭상쇄 기법을 제안하였다. Amplify-and-forward (AF) 에 기반한 기존 접근방식은 잡음증폭 특성으로 인하여 신호대잡음비가 낮은 영역에서는 심한 성능열화를 보였다. 본 논문은 최근 개발된 compute-and-forward (CF) 에 기반한 간섭상쇄를 제안하여 이러한 문제를 해결하고 신호대잡음비가 작은 영역에서 전송율을 크게 개선하였다.