• 한국통신학회논문지
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• 제35권6A호
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• pp.555-567
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• 2010

릴레이를 이용한 다중 홉 시스템은 기존의 단일 홉 시스템과 달리 주어진 전체 리소스 영역의 일부를 릴레이 통신에 할당하게 되어 효율적인 자원할당 알고리즘을 도입하지 않으면, 실제 사용이 가능한 리소스의 손실을 초래하게 된다. 또한, 릴레이 기반 셀룰러 시스템에서 생기는 인접 셀 간섭으로 인해 기지국과 단말기 또는 릴레이와 단말기 사이의 높은 링크 성능을 보장하지 못하는 경우가 발생해 리소스 효율이 급격히 떨어질 수 있다. 본 논문에서는 3GPP (3rd Generation Partnership Project) LTE (Long Term Evolution)-Advanced 시스템의 하향링크 릴레이 협력 네트워크에서의 효율적인 자원할당 기법을 제안한다. 릴레이 협력 네트워크에서 각각의 통신 링크마다 고정 리소스 영역을 갖는 기존의 기법과는 달리, 제안된 자원할당 알고리즘은 각 통신 링크 간의 채널 상태 및 전송 가능 용량 등을 고려하여 각 리소스 블록 단위 별로 적응적으로 자원을 할당하는 기법이다. 또한 셀 또는 단말의 추가적인 전송률 증대를 위해 특정 통신 링크가 할당된 리소스 영역에 다른 통신 링크의 리소스를 중복하여 자원을 재사용하는 기법을 제안한다. 제안된 리소스 중복 할당 방식은 리소스 중복으로 인한 추가적인 간섭을 미리 고려하여 동적으로 자원을 할당하는 방식으로 단말기에서 간섭 제거 등의 추가적인 절차가 불필요하다.

• 전자공학회논문지
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• 제51권8호
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• pp.3-10
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• 2014

최근 폭증하는 모바일 데이터 트래픽을 수용하기 위하여 밀리미터파 (mmWave)가 큰 관심을 받고 있으며, 4 세대 LTE-A(Long Term Evolution-Advanced) 표준을 기반으로 MMB (Millimeter Mobile Broadband) 시스템의 필요성이 대두되고 있다. 현재 mmWave 통신 채널에 대한 많은 연구가 이루어지고 있으며, MMB 채널 환경에 대한 성능 분석 또한 관심의 대상이다. 본 논문에서는 5세대 이동통신을 위한 MMB 시스템을 설계하고 mmWave의 전파 특성 분석을 통한 채널 모델을 제안한다. 또한 MMB 시스템의 28 GHz 대역에서 MMB 채널 환경에 대한 성능을 비교 분석한다.

• ETRI Journal
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• 제39권4호
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• pp.546-557
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• 2017

In a long term evolution-advanced (LTE-A) system, the traffic overload of machine type communication devices is a challenge because too many devices attempt to access a base station (BS) simultaneously in a short period of time. We discuss the challenge of the gap between the theoretical maximum throughput and the actual throughput. A gap occurs when the BS cannot change the number of preambles for a random access channel (RACH) until multiple numbers of RACHs are completed. In addition, a preamble partition approach is proposed in this paper that uses two groups of preambles to reduce this gap. A performance evaluation shows that the proposed approach increases the average throughput. For 100,000 devices in a cell, the throughput is increased by 29.7% to 114.4% and 23.0% to 91.3% with uniform and Beta-distributed arrivals of devices, respectively.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제49권5호
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• pp.37-43
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• 2012

LTE 시스템에서는 폐회로 기반의 다중 안테나 기술이 적용되었으며, 차분 코드북을 비롯한 다양한 다중 안테나 기반의 선부호화 기술들이 향상된 LTE (LTE-Advanced) 시스템의 요구조건을 만족시키기 위해 제안되었다. 차분 코드북 설계와 관련하여 이전에 연구된 내용은 준 대각(quasi-diagonal) 단위 행렬 및 구면 캡(spherical cap)에 중점을 두었지만, 이는 동 이득 성질을 만족하지 못한다. 동 이득 성질은 특히 상향 링크에서 첨두 전력 대 평균 전력비 (PAPR)에 상당한 영향을 미치므로 매우 중요하다. 본 논문에서는 각 송신 안테나에 동 이득을 유지하는 성질을 이용한 새로운 차분 코드북을 상향 링크 기반 차분 선부호화 시스템에 적용하고, 이를 통해 비트 오류율(BER)과 첨두 전력 대 평균 전력비를 분석하였다. 특히, 송신기의 비선형 증폭기를 고려하여 다양한 차분 선부호화 기법들의 성능을 분석하였다. 모의 실험을 통해 선형 증폭기를 고려할 경우 기존에 제안된 차분 코드북이 우수한 성능을 보이지만, 비선형 증폭기를 고려할 경우에는 제안하는 차분 코드북의 우수함을 증명하였다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제15권3호
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• pp.292-300
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• 2013

Nowadays, energy saving has become a hot topic and information and communication technology has become a major power consumer. In long term evolution advanced (LTE-A) networks, heterogeneous deployments of low-power nodes and conventional macrocells provide some new features, such as coverage extension, throughput enhancement, and load balancing. However, a large-scale deployment of low-power nodes brings substantial energy consumption and interference problems. In this paper, we propose a novel switching strategy (NS), which adaptively switches on or off some low-power nodes based on the instantaneous load of the system. It is compatible with the microcells' load balancing feature and can be easily implemented on the basis of existing LTE-A specifications. Moreover, we develop an analytical model for analyzing the performance of system energy consumption, block rate, throughput, and energy efficiency. The performance of NS is evaluated by comparison with existing strategies. Theoretical analysis and simulation results show that NS not only has a low block rate, but also achieves a high energy efficiency.

• Journal of Computing Science and Engineering
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• 제7권3호
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• pp.168-176
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• 2013

Long-term evolution (LTE) is emerging as a major candidate for 4G cellular networks to satisfy the increasing demands for mobile broadband services, particularly multimedia delivery. Multiple-input multiple-output (MIMO) technology combined with orthogonal frequency division multiple access and more efficient modulation/coding schemes (MCS) are key physical layer technologies in LTE networks. However, in order to fully utilize the benefits of the advances in physical layer technologies, the MIMO configuration and MCS need to be dynamically adjusted to derive the promised gains of 4G at the application level. This paper provides a performance evaluation of video traffic with variations in the physical layer transmission parameters to suit the varying channel conditions. A quantitative analysis is provided using the perceived video quality as a video quality measure (evaluated using no-reference blocking and blurring metrics), as well as transmission delay. Experiments are performed to measure the performance with changes in modulation and code rates in poor and good channel conditions. We discuss how an adaptive scheme can optimize the performance over a varying channel.

• 한국통신학회논문지
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• 제38A권5호
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• pp.401-408
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• 2013

LTE 및 LTE-A 시스템에서 8-PSK 성운을 알파벳으로 가지는 이중계층 차분 코드북을 제안한다. 인접하는 무선 채널의 시간 상관으로 선부호화 행렬은 천천히 변화하므로, 무선 채널 공간의 전체를 양자화 하지 않고, 시간 상관에 따른 채널 공간의 일부분의 차분 성분만을 양자화하여 피드백을 한다면, 기존과 동일한 크기의 코드북으로도 가상적으로는 코드북이 매우 커지는 효과를 얻을 수 있어 채널 용량이 증가한다. 특히 제안하는 코드북은 LTE release-8의 코드북 설계조건인 8-PSK 성운을 사용하는 동 이득 특성 및 이중 계층 코드북이 단일 계층 코드북을 포함하는 특성을 가지는 새로운 차분 코드북이다. 코드북 내 코드워드들의 인자들이 8-PSK 성운만을 사용하므로, 선부호화 및 복호 시에 계산량이 낮아지는 LTE 코드북의 장점을 그대로 유지할 수 있다. 또한 동 이득 성질은 상대적으로 저렴한 비선형 증폭기를 사용할 수 있는 장점이 있어 가격의 제한을 받는 단말기 설계에는 필수적인 요소이다. 컴퓨터 시뮬레이션을 통한 이중계층 선부호화 기법의 성능 분석에서, 동일한 피드백 비트 수를 갖는 같은 크기의 코드북에서 제안하는 차분 코드북은 정상상태에서 기존 LTE 코드북보다 최소 1.2dB 성능 향상을 보인다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제6권9호
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• pp.2073-2085
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• 2012

Recently, the International Telecommunication Union allocated the 470-862 MHz band to the digital broadcasting (DB) service. Moreover, the 790-862 MHz sub-band will be allocated to the next-generation mobile system, known as the International Mobile Telecommunication - Advanced (IMT-A), and to the DB on a co-primary basis in the year 2015. Currently, two candidate technologies are available to represent the IMT-A system; the Mobile WiMAX and Long Term Evolution - Advanced (LTE-A). One of the main criteria of the IMT-A candidate is to not cause additional interference to the primary service (i.e., DB). In this paper, we address the spectrum sharing issue between the IMT-A candidates and the DB service. More precisely, we investigate the interference effect between the DB service and the mobile network, which could be either LTE-A or WiMAX. Our study proposes a spectrum sharing model to take into account the impact of interference and evaluates the spectrum sharing requirements such as frequency separation and separation distance. This model considers three spectrum sharing scenarios: co-channel, zero guard band, and adjacent channel. A statistical analysis is performed, by considering the interferer spectrum emission mask and victim receiver blocking techniques. The interference-to-noise ratio is used as an essential spectrum sharing criterion between the systems. The model considers the random distribution of the users, antenna heights, and the bandwidth effect as well as the deployment environment in order to achieve spectrum sharing. The results show that LTE-A is preferable to WiMAX in terms of having less interference impact on DB; this can eventually allow the operation of both services without performance degradation and thus will lead to efficient utilization of the radio spectrum.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제48권1호
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• pp.70-76
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• 2011

LTE (long-term evolution) Rel-10 시스템은 하향링크에서 1Gbits/s 상향링크에서 50Mbits/s 데이터 송선율을 목표로 하므로 넓은 대역폭을 사용할 뿐만 아니라 상향 및 하향탱크에서 선부호화 MIMO (multiple-input multiple-output) 기법을 적용해야 한다. 최근에는 스마트 중계기의 도입으로 협력통신을 통한 용량 개선이 가능해지면서 페이딩 채널에 LoS (line-of-sight) 성분을 고려하고 있다. 본 논문에서는 라이시안 페이딩 채널의 LoS 지표인 K-factor가 증가함에 따라 기존의 코드북보다 우수한 성능을 보이는 새로운 LTE 시스템용 코드북을 제안한다. 기존 LTE 코드북의 생성 원칙을 유지하면서 코드북의 코드워드 사이의 최소 chordal distance를 최대화하는 방법을 라이시안 채널에 적용한다. LTE 하향링크의 시스템 파라미터로 링크레벨 시뮬레이터를 제작하여 기존과 동일한 사이즈로 더 우수한 성능을 보임을 증명한다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제19권1호
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• pp.91-96
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• 2015

이종의 셀룰러 망은 다양한 무선 환경에서의 이동 단말 서비스를 지원한다. 최근 셀룰러 망에서는 음성 서비스 및 데이터 서비스의 요구가 폭발적으로 증가하고 있는 추세로 기술적 기반이 LTE-A (Long-Term Evolution Advanced)와 IEEE 802.16m 무선망으로 전환되어 보다 많은 수의 기지국 서비스 지원을 필요로 하게 되었다. 셀룰러 망에서의 전력 수요는 대부분 기지국에서 소모되며 이에 기지국의 에너지 소모의 절감이 요구되고 있는 시점이다. 본 논문에서는 동적인 전력 관리 방안을 기반으로 기지국의 전력 소비를 줄이는 방안을 제안한다. 본 논문에서는 시뮬레이션을 통하여 저전력 기지국 수행을 위한 핸드오버 방식의 성능 분석을 수행한다.