• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제10권1호
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• pp.12-16
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• 2015

본 논문에서는 아마추어 무선 HR(HAM Radio)을 기반으로 구축되는 새로운 무선 재난통신망인 이동단말용 위성 통신 무선패키지 시스템을 소개하고, D2D 다중 홉 기반의 재난통신망 접속에서 D2D 단말이 인접 기지국과 D2D 그룹들에 의해 간섭을 받는 간섭 시나리오를 구성하였다. 이러한 간섭 시나리오에서 D2D 단말이 재난통신시 필요한 채널용량 확보하고 재난통신망에 원활하게 접속, 통신할 수 있도록 주파수 재할당 방법을 제시하였고, 제안한 기법의 성능을 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 기존 알고리즘 대비 시스템 Throughput 성능 개선 및 BER 성능에서 최대 1.5dB 이득이 있음을 확인하였다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제11권10호
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• pp.4759-4780
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• 2017

Full Dimension multiple input multiple output (FD-MIMO) architecture employs a planar array design at the Base Station (BS) to provide high order multi-user MIMO (MU-MIMO) via simultaneous data transmission to large number of users. With FD-MIMO, the BS can also adjust the beam direction in both elevation and azimuth direction to concentrate the energy on the user of interests while minimizing the interference leakage to co-scheduled users in the same cell or users in the neighboring cells. In a typical highly populated macrocell environment, modelling the elevation angular characteristics of three-dimensional (3D) channel is critical to understanding the performance limits of the FD-MIMO system. In this paper, we study the throughput performance of FD-MIMO system with varying elevation angular spread and inter-element spacing using a 3D spatial channel model. Our results show that for a typical urban scenario, horizontal beamforming with correlated antenna spacing achieves optimal performance but by restricting the spread of elevation angles of departure, elevation beamforming achieves high array gain with wide inter-element spacing. We also realize significant gains due to spatial array processing via modelling the elevation domain and varying the inter-element spacing for both the transmitter and receiver.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제43권11호
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• pp.68-77
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• 2006

미래 무선 멀티미디어 서비스에서 발생하는 비대칭 트래픽을 해결하기 위한 중요한 대안으로 동적 시간 분할 이중화(D-TDD: dynamic time division duplexing) 기법이 대두되고 있다. 그러나 D-TDD 모드 셀룰러 시스템에서는 교차 시간 슬롯(CTS: cross time slot) 구간 내에서 발생하는 기지국 (BS)간 그리고 단말기 (MS)간 간섭은 시스템 성능을 저하시킨다. 이러한 간섭을 완화하기 위하여 본 논문에서는 직교 주파수 분할 다중화 (OFDM) 시스템을 위한 D-TDD모드에서 동작하는 영역/시간 세분화 제어(region and time partitioning) 기법을 제안한다. 즉, CTS 구간에서의 각 타임슬롯을 일정 수의 미니슬롯들로 분할하고 각 셀은 각 타임슬롯의 미니슬롯과 같은 수의 영역들로 분할하여, 각 사용자들은 자신이 위치한 영역에 따라 각각에 대응되는 미니슬롯을 할당받는다. 이와 같은 구조를 통하여 각 셀에서 간섭의 요인이 되는 인접요소들을 배제시키고, 역방향 간섭을 주는 요인들 간의 거리를 최대한 이격시킨다. 또 셀 간 간섭을 최소화하기 위하여, 신호품질을 고려한 시간 자원할당 기법을 제안한다. 모의실험을 통하여, 제안된 기법은 기존의 시간자원할당 기법 대비 outage 확률과 대역폭 효율의 측면에서 보다 우수한 성능을 보임을 확인하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제31권11A호
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• pp.1076-1084
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• 2006

본 논문에서는 차세대 이동통신 시스템에서 고려할 수 있는 새로운 형태의 채널 이중화를 위한 Hybrid Division Duplex (HDD) 방식의 개념과 구현 이슈를 살펴보고, 이에 따른 통합 무선 자원관리 기법을 제안한다. HDD는 TDD와 FDD의 장점을 동시에 수용하며, 멀티미디어 서비스의 상하향 비대칭적 트래픽 특성에 따라 나타나는 인접 셀 간 상호 간섭을 효과적으로 제어할 수 있는 구조를 갖는다. HDD는 각각 TDD와 FDD로 동작하는 2개의 대역을 이용하며, 이때 하향링크는 TDD 모드로만 동작을 하고, 상향링크는 단말의 위치에 따라 TDD모드 또는 FDD 모드로 동작할 수 있다. 따라서 HDD 방식에서는 상향링크의 이중화 모드와 비대칭적 멀티미디어 서비스에 따른 상 하향 링크의 비율을 결정하고, 이에 따른 상호 간섭을 완화하기 위한 통합적 무선 자원관리 기법이 요구되다. 본 논문은 HDD 시스템의 효율적인 운용을 위한 통합 자원관리 기법으로서 인접 셀 간 간섭을 최소화하면서, TDD 대역 자원을 효율적으로 사용함으로써 시스템의 효율성을 극대화할 수 있는 분산적 적응 제어기법을 제시한다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제13권4호
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• pp.345-359
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• 2011

Decode-and-forward relaying is a promising enhancement to existing radio access networks and is already standardized in 3rd generation partnership project (3GPP) as a part of long term evolution (LTE)-Advanced Release 10. Two inband operation modes of relay nodes are supported, namely type 1 and type lb. Relay nodes promise to offer considerable gain for system capacity or coverage, depending on the deployment prioritization, in a cost-efficient way. Yet, in order to fully exploit the benefits of relaying, the inter-cell interference which is increased due to the presence of relay nodes should be limited. Moreover, large differences in the received power levels from different users should be avoided. The goal is to keep the receiver dynamic range low in order to retain the orthogonality of the single carrier-frequency division multiple access system. In this paper, an evaluation of the relay based heterogeneous deployment within the LTE-Advanced uplink framework is carried out by applying the standardized LTE Release 8 power control scheme both at evolved node B and relay nodes. In order to enhance the overall system performance, different power control optimization strategies are proposed for 3GPP urban and suburban scenarios. A comparison between type 1 and type 1b relay nodes is as well presented to study the effect of the relaying overhead on the system performance in inband relay deployments. Comprehensive system level simulations show that the power control is a crucial means to increase the cell edge and system capacities, to mitigate inter-cell interference and to adjust the receiver dynamic range for both relay node types.

• Journal of Communications and Networks
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• 제15권3호
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• pp.312-320
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• 2013

Home evolved Node-B (HeNB), also called a femtocell or a femto base station, is introduced to provide high data rate to indoor users. However, two main problems arise in femtocell networks: (1) Small coverage area of HeNB, which results in limited cell-splitting gain and ping-pong handover (HO) problems and (2) high inter-femtocell interference because HeNBs may be densely deployed in a small region. In this study, an efficient cooperation mechanism called an HeNB-aided virtual-HO (HaVHO) scheme is proposed to expand the coverage area of femtocells and to reduce inter-femtocell interference. The cooperation among neighbor HeNBs is exploited in HaVHO by enabling an HeNB to relay the data of its neighbor HeNB without an HO. The HaVHO procedure is compatible with the existing long term evolution specification, and the information exchange overhead in HaVHO is relatively low. To estimate the signal to interference plus noise ratio improvement, the area average channel state metric is proposed, and the amount of user throughput enhancement by HaVHO is derived. System-level simulation shows that HaVHO has a better performance than the other four schemes, such as lesser radio link failure, lesser ping-pong handover, lesser short-stay handover, and higher user throughput.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제18권11호
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• pp.2607-2612
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• 2014

본 논문은 다중 셀 상향링크 네트워크에서 인접 셀에 미치는 간섭의 양을 기반으로 송신 전력이 제어된 사용자를 선택하는 분산적 사용자 스케쥴링 방식을 제안한다. 시분할 시스템의 상호 호환성 특성을 이용하여 각 사용자는 인접 기지국으로부터 파일럿 신호를 통하여 채널을 습득하고 데이터 전송 시 인접 셀 기지국들에 미칠 간섭을 각자 계산할 수 있다고 가정한다. 제안된 스케쥴링는 각 사용자 단말이 인접 기지국에서 미칠 간섭의 양이 미리 결정된 임계값보다 클 경우 자신의 송신 전력을 낮추는 전력 제어 알고리즘이다. 제안된 기법의 상향링크 데이터 전송률은 기존에 제안된 다양한 사용자 스케쥴링 알고리즘들에 비하여 월등히 좋은 성능을 보인다.

• 한국통신학회논문지
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• 제37권8B호
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• pp.687-694
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• 2012

OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 기반 셀룰러 시스템에서 셀 간 간섭은 셀 가장자리에 위치한 단말의 수신 성능을 악화시킴으로써 전체 시스템의 성능을 감소시킨다. 따라서 셀 간 간섭을 제거하는 것은 셀룰러 시스템의 성능 향상에 가장 중요한 요소 중 하나이다. 이를 위해 4세대 통신망에는 부분 주파수 재사용(FFR : Fractional Frequency Reuse)이 도입되었다. FFR은 간섭 제어 기술 중의 하나로써, 하나의 셀을 내부 셀과 외부 셀로 분할하고 내부 셀의 경우 전체 시스템 대역폭을, 외부 셀의 경우 섹터에 따라 서로 다른 주파수 파티션을 할당한다. 이렇게 함으로써 외부 셀에 속한 단말은 인접한 셀로부터의 간섭을 무시할 수 있게 되고 이에 따라 셀 가장자리에 위치한 단말의 수신 성능이 대폭 개선된다. 하지만 FFR은 대역폭 측면에서 치명적인 부작용을 가진다. 외부 셀의 각 섹터에 서로 다른 주파수 파티션을 할당하기 위해서 하나의 섹터에는 전체 시스템 대역폭의 1/3만을 할당할 수 있게 된다. 이렇게 감소한 대역폭은 시스템 전송률을 직접적으로 감소시킨다. 이러한 문제를 해결하기 위해 본 논문에서는 분할대역을 일정 비율만큼 중첩해서 사용하는 새로운 FFR 방법을 제안하고 실제 셀룰러 시스템에 적합한 중첩 비율을 제시한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제35권8A호
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• pp.743-751
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• 2010

OFDMA 초소형 기지국은 기존의 대형 기지국을 대신하여 실내에서의 고속 데이터 통신을 지원하기 위해 개발된 기술이지만 아직 실용화를 위해 해결해야할 여러 문제를 가지고 있다. 특히 초소형 기지국이 대형 기지국과 같은 주파수 대역을 사용할 경우 발생하는 셀간 간섭 문제는 시스템의 성능을 저하시키는 주요 원인이 된다. 초소형 기지국에 대한 사용 권한이 없는 사용자는 초소형 기지국의 서비스 영역 내에서도 대형 기지국과 통신을 수행하여야 하며 이때 하향링크에서 초소형 기지국의 전송 신호는 대형 기지국 사용자에게 간섭으로 작용하게 된다. 따라서 초소형 기지국의 전송 전력을 최소화하여 대형 기지국 사용자에게 미치는 간섭을 제어할 필요가 있다. 본 논문에서는 초소형 기지국의 전력 할당을 위한 margin adaptive 문제를 정의하고 이를 해결하기 위한 휴리스틱기법을 제안한다. 또한 모의실험을 통해 제안한 기법의 성능을 검증한다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제17권1호
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• pp.46-52
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• 2016

LTE-Advanced 시스템은 한정된 주파수 자원을 효율적으로 이용할 수 있도록 다수의 셀들로 구성된 셀룰러 환경에서 구축되기 때문에 인접 셀과의 간섭 회피를 고려해야 한다. 이동통신 기술의 발전에 따라 스마트폰과 태블릿 등 많은 모바일 데이터 트래픽을 유발시키는 단말이 확산되고 음성위주의 이동 통신 서비스에서 무선 멀티미디어 콘텐츠를 중심으로 하는 데이터 위주의 서비스로 전환됨에 따라 급증하는 모바일 데이터 트래픽에 의해 도심지역에서 증가되는 기지국은 막을 수 없는 현실이다. 증가되는 기지국으로 인해 송신 신호가 수신단에서 섞이는 셀간 간섭은 피할 수 없게 되었으며 이로 인해 셀간 간섭 회피 기법의 성능은 통신성능을 평가하는 중요한 지표 중 하나가 로 작용한다. 본 논문에서는 19셀의 셀룰러 시스템 모델을 바탕으로 LTE-Advanced 시스템 레벨 시뮬레이터를 통해 시뮬레이션을 수행하여 셀 경계에서의 성능 향상을 위한 새로운 Hybrid 자원 할당 기법을 제안한다.