• 한국통신학회논문지
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• 제38A권3호
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• pp.268-276
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• 2013

본 연구에서는 Heterogeneous Network에서의 간섭제어에 관한 기술 동향을 살펴보고, 간섭 제어 기술 중 3GPP release 10에서의 주요 기술 enhanced Inter-Cell Interference Coordination (enhanced ICIC, eICIC)을 택하여 성능을 분석해 보았다. eICIC기술 중 시간영역에서의 간섭 제어인 Almost Blank Subframe (ABS)와 Cell Range Expansion (CRE) 기술에 의한 성능을 분석하였다. Heterogeneous Network에서 macrocell과 femtocell 간의 간섭 제어를 적절히 하기 위해서는 ABS기술과 CRE 기술 간의 조합이 중요할 것으로 보인다. Heterogeneous Network의 전체 성능 평가는 정량적으로는 분석되기 어려워 system level simulation에 의해서 평가하였다. 본 연구에서는 SLS 방식으로 다양한 환경에 대한 성능을 분석함으로써 Heterogeneous Network 운영에 있어 각각의 요소가 미치는 영향을 파악할 수 있도록 하였으며, Heterogeneous Network에서의 ABS와 CRE의 결합에 의한 효과를 분석하였다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제12권6호
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• pp.2595-2618
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• 2018

In this paper, we investigate secure communication with the presence of multiple eavesdroppers (Eves) in a two-tier downlink dense heterogeneous network, wherein there is a macrocell base station (MBS) and multiple femtocell base stations (FBSs). Each base station (BS) has multiple users. And Eves attempt to wiretap a macrocell user (MU). To keep Eves ignorant of the confidential message, we propose a physical-layer security scheme based on cross-layer cooperation to exploit interference in the considered network. Under the constraints on the quality of service (QoS) of other legitimate users and transmit power, the secrecy rate of system can be maximized through jointly optimizing the beamforming vectors of MBS and cooperative FBSs. We explore the problem of maximizing secrecy rate in both non-colluding and colluding Eves scenarios, respectively. Firstly, in non-colluding Eves scenario, we approximate the original non-convex problem into a few semi-definite programs (SDPs) by employing the semi-definite relaxation (SDR) technique and conservative convex approximation under perfect channel state information (CSI) case. Furthermore, we extend the frame to imperfect CSI case and use the Lagrangian dual theory to cope with uncertain constraints on CSI. Secondly, in colluding Eves scenario, we transform the original problem into a two-tier optimization problem equivalently. Among them, the outer layer problem is a single variable optimization problem and can be solved by one-dimensional linear search. While the inner-layer optimization problem is transformed into a convex SDP problem with SDR technique and Charnes-Cooper transformation. In the perfect CSI case of both non-colluding and colluding Eves scenarios, we prove that the relaxation of SDR is tight and analyze the complexity of proposed algorithms. Finally, simulation results validate the effectiveness and robustness of proposed scheme.

• 한국통신학회논문지
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• 제38A권5호
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• pp.451-458
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• 2013

본 논문에서는 단일 주파수 이기종 셀룰러 네트워크에서 매크로셀 사용자로 인해 발생하는 간섭을 회피하여 펨토셀 상향링크 성능을 향상시키는 기법을 제안한다. 매크로셀 사용자가 펨토셀 기지국 주변에 존재할 경우 매크로셀 사용자의 송신 전력이 펨토셀에 심각한 간섭으로 영향을 주어 펨토셀 상향링크 성능이 열화된다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 논문에서는 매크로셀 사용자로 부터 극심한 간섭을 받는 펨토셀 기지국은 상하향링크 프레임 위치를 서로 변경한 뒤, 매크로셀 사용자의 데이터를 중계 기법을 통하여 매크로셀 기지국으로 전송하는 기법을 제안한다. 제안한 방식의 펨토셀 상향링크 시간 동안 펨토셀과 매크로셀 사용자가 시간을 나누어 펨토셀 기지국으로 전송하고 하향링크 시간 동안 중첩 부호화 기술을 사용하여 펨토셀 사용자와 매크로 사용자의 데이터를 동시에 전송하게 된다. 본 논문에서는 모의실험을 통하여 제안한 방식이 펨토셀 상하향링크의 성능개선에 효과가 있음을 확인할 수 있다.

• 한국통신학회논문지
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• 제34권6A호
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• pp.476-483
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• 2009

최근 들어 실내에서의 고속 무선 통신과 음영지역 해소를 위한 해결책의 하나로 옥내용 기지국인 펨토셀(femtocell)을 활용하는 계층구조 방안이 제시되고 있으며, 이동통신 표준화 단체에서 관련 이슈에 대한 표준화 작업이 활발히 진행되고 있다. 그러나 펨토셀 환경에서 발생할 수 있는 여러 가지 기술적 문제들이 존재하며 그 중 가장 중요한 문제가 간섭으로 인한 시스템의 열화이다. 따라서 전체 시스템의 안정적이고 효율적인 운용을 위해 펨토셀 환경에서의 상호 간섭과 이에 따른 시스템 성능 분석이 요구된다. 본 고에서는 펨토셀 설치 주변의 다양한 전파 환경을 고려하여 매크로셀(macrocell)이나 펨토셀간 상호 간섭에 따른 시스템 용량 및 서비스 영역을 살펴본다. 특히 펨토셀의 주 설치 지역이 되는 실내 환경에서 매크로셀과 펨토셀간의 거리, 펨토셀 내에서 사용자의 위치, 옥내 구조물의 특징 등을 반영한 의전파전파 모델을 적용하고 그에 따른 주파수 효율성과 서비스 반경 등의 시스템 성능을 분석한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제40권7호
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• pp.1424-1432
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• 2015

해양 산업과 IT 기술의 융합으로 해상 통신에 대한 여러 무선통신 기술들이 논의됨에 따라 채널 선택에 따른 간섭 제어, 시간영역에서 간섭 제어 등 다양한 간섭 제어 방법이 시도되고 있다. 이를 위해 본 논문에서는 다양한 해양 통신 환경에서 시스템의 성능을 측정하고 검증 및 평가할 수 있도록 하향링크 시스템 레벨 시뮬레이터를 구현하였다. 제안하는 시뮬레이터는 기존의 이동통신 시뮬레이터와 달리 해상에서 선박 간 신호간섭을 조정할 수 있도록 3GPP Release 10의 주요 기술 enhanced inter-cell interference coordination(eICIC)을 적용하였다. 또한 개발한 시스템 레벨 시뮬레이터를 사용하여 eICIC의 주요 기술인 almost blank subframes(ABS)와 cell range expansion(CRE) 변화에 따른 소형 셀의 수율 분포를 도출하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제39A권5호
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• pp.280-292
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• 2014

기존의 매크로 셀룰러 망 환경은 공간 재사용의 한계로 인해 최근 급증하는 데이터 트래픽을 제대로 지원할 수 없게 되었다. 이 문제를 극복하기 위해 매크로 셀룰러 망위에 스몰 셀이 설치되어 적극적인 공간 재사용이 가능한 이종 셀룰러 망이 등장하게 되었다. 하지만, 매크로 셀과 스몰 셀 사이의 전송전력 차이로 인해 매크로 셀에 집중된 부하를 스몰 셀로 충분히 분산 시킬 수 없었다. 따라서, 프레임의 일정구간에서 매크로 셀의 전송전력을 차단하는 almost blank subframe (ABS) 와 스몰 셀 커버리지를 확장하여 사용자 부하를 스몰 셀로 강제 분산시키는 cell range expansion을 결합한 enhanced inter-cell interference coordination (eICIC) 기법이 제안되었다. 그러나, 이러한 eICIC 기법만으로는 효과적인 부하 분산을 달성하기 어렵다. 본 논문에서는 eICIC 기법이 적용된 이종 셀룰러 망 환경에서 비례공정을 향상시키는 부하 분산 기법을 제안한다. 구체적으로 제안된 기법은 탐욕 알고리즘 기반의 사용자의 소속 기지국 전환과 ABS 구간비율 갱신을 재귀적으로 결합하여 부하 분산을 실행한다.