• 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.

• 한국전자파학회논문지
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• 제23권11호
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• pp.1256-1263
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• 2012

셀룰러 이동통신의 주요 성능 열화 요인으로 작용하는 셀 간 간섭을 제어하기 위하여, 인접한 셀 간에 주파수 자원을 선택적으로 할당하는 주파수 재사용 기법을 활용할 수 있다. 기존의 주파수 재사용 패턴에 대한 연구는 주로 2차원 공간에 제한되어 있었기 때문에, 도심 지역의 사무용 빌딩과 같이 사용자가 밀집된 지역에 설치된 펨토셀에 적용하기 위해서는 3차원 공간에서의 주파수 재사용 방식에 대한 연구가 필요하다. 본 논문에서는 3차원 공간에서 사용 가능한 주파수 패턴들을 제안하고, 각 패턴별 성능을 채널 용량 측면에서 분석한다. 특히, LTE-Advanced 시스템의 요소 반송파 결합 기술을 고려시 제안 방식의 적용을 통해 보다 유연한 3차원 주파수 재사용 패턴을 생성할 수 있음을 보이고, 시뮬레이션을 통해 제안 방식의 성능을 평가한다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제13권5호
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• pp.472-480
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• 2011

In this paper, we investigate two new candidate transmission schemes, non-orthogonal frequency reuse (NOFR) and beam-hopping (BH). They operate in different domains (frequency and time/space, respectively), and we want to know which domain shows overall best performance. We propose a novel formulation of the signal-to-interference plus noise ratio (SINR) which allows us to prove the frequency/time duality of these schemes. Further, we propose two novel capacity optimization approaches assuming per-beam SINR constraints in order to use the satellite resources (e.g., power and bandwidth) more efficiently. Moreover, we develop a general methodology to include technological constraints due to realistic implementations, and obtain the main factors that prevent the two technologies dual of each other in practice, and formulate the technological gap between them. The Shannon capacity (upper bound) and current state-of-the-art coding and modulations are analyzed in order to quantify the gap and to evaluate the performance of the two candidate schemes. Simulation results show significant improvements in terms of power gain, spectral efficiency and traffic matching ratio when comparing with conventional systems, which are designed based on uniform bandwidth and power allocation. The results also show that BH system turns out to show a less complex design and performs better than NOFR system specially for non-real time services.

• 한국전자파학회논문지
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• 제12권6호
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• pp.1025-1031
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• 2001

본 논문에서는 레일레이 페이딩과 AWGN 환경에서 STTD(Space Time Transmitter Diversity)기법을 적용한 시스템에서 오수신확률을 유도한다. 라플라스 변환을 이용하여 L개의 독립적이고 동일분포의 다중간섭신호에 대한 새로운 확률밀도함수를 유도하고, 신호대 간섭성분신호의 평균전력의 비와 신호대 잡음의 비로 오수신확률을 나타낸다. 또한 셀룰러 시스템에서 중요한 설계 요소인 주파수 재사용거리에 대하여도 분석한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제40권3호
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• pp.469-477
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• 2015

본 논문에서는 고밀집 환경에서 대용량 MIMO가 장착된 무선랜 시스템의 효율을 높이기 위한 방식으로 결합공간 분할 및 재사용 기법을 제안한다. 제안한 기법은 다중 안테나로 생성할 수 있는 공간 자원을 간섭을 미리 억제하는데 사용하는 공간 자원과 캐리어 센싱 및 전송을 하는데 이용하는 공간 자원으로 분리한다. 분리된 공간자원의 양에 따라 다른 캐리어 센싱 한계값을 할당하여, 해당 공간 자원으로의 전송 여부를 결정한다. 이 방식은 공간 분할 (spatial division) 최적화 문제와 공간 재사용 (spatial reuse) 최적화 문제를 동시에 고려해 네트워크의 전송 용량을 최대화한다. 시뮬레이션을 통해 제안한 기법이 IEEE 802.11에서 정의된 캐리어 센싱 기법보다 네트워크의 용량을 133% 증가시키므로 차세대 무선랜 시스템에 적용하여 사용자에게 우수한 전송 품질을 제공해 줄 수 있음을 보인다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제9권12호
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• pp.4835-4855
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• 2015

TV white space (TVWS) is showing promise to become the first widespread practical application of cognitive technology. In fact, regulators worldwide are beginning to allow access to the TV band for secondary users, on the provision that they access the geolocation database. Device-to-device (D2D) can improve the spectrum efficiency, but large-scale D2D communications that underlie TVWS may generate undesirable interference to TV receivers and cause severe mutual interference. In this paper, we use an established geolocation database to investigate the power allocation problem, in order to maximize the total sum throughput of D2D links in TVWS while guaranteeing the quality-of-service (QoS) requirement for both D2D links and TV receivers. Firstly, we formulate an optimization problem based on the system model, which is nonconvex and intractable. Secondly, we use an effective approach to convert the original problem into a series of convex problems and we solve these problems using interior point methods that have polynomial computational complexity. Additionally, we propose an iterative algorithm based on the barrier method to locate the optimal solution. Simulation results show that the proposed algorithm has strong performance with high approximation accuracy for both small and large dimensional problems, and it is superior to both the active set algorithm and genetic algorithm.

• Journal of Communications and Networks
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• 제8권4호
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• pp.401-409
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• 2006

Orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) and multiple input multiple output (MIMO) technologies provide additional dimensions of freedom with spectral and spatial resources for radio resource management. Multi-dimensional radio resource management has recently been identified to exploit the full dimensions of freedom for more flexible and efficient utilization of scarce radio spectrum while provide diverse quality of service (QoS) guarantees. In this work, a multi-dimensional radio resource scheduling scheme is proposed to achieve above goals in hybrid orthogonal frequency division multiple access (OFDMA) and space division multiple access (SDMA) systems. Cochannel interference (CCI) introduced by frequency reuse under SDMA is eliminated by frequency division and time division between highly interfered users. This scheme maximizes system throughput subjected to the minimum data rate guarantee. for heterogeneous users and transmit power constraint. By numerical examples, system throughput and fairness superiority of the our scheduling scheme are verified.

• ETRI Journal
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• 제38권2호
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• pp.314-325
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• 2016

This paper examines the resource gain that can be obtained from the creation of clusters of nodes in densely populated areas. A single node within each such cluster is designated as a "hotspot"; all other nodes then communicate with a destination node, such as a base station, through such hotspots. We propose a semi-distributed algorithm, referred to as coordinated cognitive tethering (CCT), which clusters all nodes and coordinates hotspots to tether over locally available white spaces. CCT performs the following these steps: (a) groups nodes based on a modified k-means clustering algorithm; (b) assigns white-space spectrum to each cluster based on a distributed graph-coloring approach to maximize spectrum reuse, and (c) allocates physical-layer resources to individual users based on local channel information. Unlike small cells (for example, femtocells and WiFi), this approach does not require any additions to existing infrastructure. In addition to providing parallel service to more users than conventional direct communication in cellular networks, simulation results show that CCT can increase the average battery life of devices by 30%, on average.