• 제목/요약/키워드: macrocell

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기업형 펨토셀 네트워크에서 부분 주파수 재사용 방법의 성능분석 (Performance Analysis of Fractional Frequency Reuse Scheme for Enterprise Femtocell Networks)

  • 김세진
    • 인터넷정보학회논문지
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    • 제19권1호
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    • pp.11-17
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    • 2018
  • 본 논문에서는 회사 또는 백화점 등과 같은 고층 건물에 다수의 펨토셀 기지국들(Femtocell base stations, fBSs)이 밀집되어 배치되는 기업형 펨토셀 네트워크(Enterprise femtocell network, EFN) 환경에서 부분 주파수 재사용 (Fractional frequency reuse, FFR) 자원할당 방법을 이용하여 하향링크에 대한 시스템 성능을 분석한다. 이를 위해, 먼저 매크로셀과 펨토셀 사이의 주파수 간섭을 완화시키는 Split reuse 주파수 할당 방법에 대해 소개하고, 이후 EFN의 fBS들에게 주파수 간섭 완화 및 주파수 효율을 극대화할 수 있는 FFR을 이용한 자원할당 방법을 제안한다. 마지막으로 시뮬레이션을 통해 제안하는 FFR 자원할당 방법의 시스템 성능을 분석하고, EFN 환경에서 주파수 재사용 계수(Frequency reuse factor: FRF)를 4로 사용하는 전형적인 FRF 4 방법보다 제안하는 FFR 자원할당 방법이 평균 fUE 용량, 전체 EFN 용량, 그리고 Outage probability 측면에서 우수한 성능임을 보인다.

고속 퓨리어 변환 연산용 VLSI 시스토릭 어레이 아키텍춰 (A VLSI Architecture of Systolic Array for FET Computation)

  • 신경욱;최병윤;이문기
    • 대한전자공학회논문지
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    • 제25권9호
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    • pp.1115-1124
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    • 1988
  • A two-dimensional systolic array for fast Fourier transform, which has a regular and recursive VLSI architecture is presented. The array is constructed with identical processing elements (PE) in mesh type, and due to its modularity, it can be expanded to an arbitrary size. A processing element consists of two data routing units, a butterfly arithmetic unit and a simple control unit. The array computes FFT through three procedures` I/O pipelining, data shuffling and butterfly arithmetic. By utilizing parallelism, pipelining and local communication geometry during data movement, the two-dimensional systolic array eliminates global and irregular commutation problems, which have been a limiting factor in VLSI implementation of FFT processor. The systolic array executes a half butterfly arithmetic based on a distributed arithmetic that can carry out multiplication with only adders. Also, the systolic array provides 100% PE activity, i.e., none of the PEs are idle at any time. A chip for half butterfly arithmetic, which consists of two BLC adders and registers, has been fabricated using a 3-um single metal P-well CMOS technology. With the half butterfly arithmetic execution time of about 500 ns which has been obtained b critical path delay simulation, totla FFT execution time for 1024 points is estimated about 16.6 us at clock frequency of 20MHz. A one-PE chip expnsible to anly size of array is being fabricated using a 2-um, double metal, P-well CMOS process. The chip was layouted using standard cell library and macrocell of BLC adder with the aid of auto-routing software. It consists of around 6000 transistors and 68 I/O pads on 3.4x2.8mm\ulcornerarea. A built-i self-testing circuit, BILBO (Built-In Logic Block Observation), was employed at the expense of 3% hardware overhead.

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간섭 및 성능 분석을 위한 LTE 시스템 기반 펨토셀 시뮬레이터 개발 (Development of Femtocell Simulator Based on LTE Systems for Interference and Performance Evaluation)

  • 김창섭;최범곤;구본태;이미영;정민영
    • 한국시뮬레이션학회논문지
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    • 제20권1호
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    • pp.107-116
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    • 2011
  • 최근 가정 또는 사무실과 같은 실내 환경에서 음영지역을 해소하고 고품질의 서비스 제공을 위한 방안으로 초소형 기지국인 펨토셀(Femtocell)이 많은 관심을 받고 있다. 펨토셀은 사업자 및 사용자에게 다양한 이점을 제공하지만 펨토셀의 도입을 위해 서는 채널 선택에 따른 간섭제어, 네트워크 동기화, 자기 최적화 등 다양한 기술적 문제점이 해결되어야 한다. 이를 위해 본 연구에서는 펨토셀의 도입으로 인하여 발생 가능한 다양한 신호간섭 문제들에 대한 분석을 용이하게 하기 위한 LTE(Long Term Evolution) 시스템 기반 펨토셀 시뮬레이터를 개발하였다. 개발된 시뮬레이터는 단말 이동성, 스케줄러, 호 수락 제어, 트래픽 생성, MCS(Modulation and Coding Scheme) 결정의 5개의 블록과 이를 연결하고 관리하는 메인 모듈로 구성되어 있다. 또한 사용자의 편의성을 도모하기 위하여 시뮬레이션 결과를 실시간으로 관측할 수 있는 GUI(Graphical User Interface)를 적용하였다. 본 시뮬레이터는 실제와 유사한 환경에서 매크로셀과 펨토셀 사이의 간섭영향을 면밀히 분석하고 이동통신 시스템의 성능을 효과적으로 평가할 수 있도록 지원하며, 다양한 펨토셀 시스템을 개발하는데 크게 기여할 수 있을 것으로 예상된다.

Exploiting Multi-Hop Relaying to Overcome Blockage in Directional mmWave Small Cells

  • Niu, Yong;Gao, Chuhan;Li, Yong;Su, Li;Jin, Depeng
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제18권3호
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    • pp.364-374
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    • 2016
  • With vast amounts of spectrum available in the millimeter wave (mmWave) band, small cells at mmWave frequencies densely deployed underlying the conventional homogeneous macrocell network have gained considerable interest from academia, industry, and standards bodies. Due to high propagation loss at higher frequencies, mmWave communications are inherently directional, and concurrent transmissions (spatial reuse) under low inter-link interference can be enabled to significantly improve network capacity. On the other hand, mmWave links are easily blocked by obstacles such as human body and furniture. In this paper, we develop a multi-hop relaying transmission (MHRT) scheme to steer blocked flows around obstacles by establishing multi-hop relay paths. In MHRT, a relay path selection algorithm is proposed to establish relay paths for blocked flows for better use of concurrent transmissions. After relay path selection, we use a multi-hop transmission scheduling algorithm to compute near-optimal schedules by fully exploiting the spatial reuse. Through extensive simulations under various traffic patterns and channel conditions, we demonstrate MHRT achieves superior performance in terms of network throughput and connection robustness compared with other existing protocols, especially under serious blockage conditions. The performance ofMHRT with different hop limitations is also simulated and analyzed for a better choice of the maximum hop number in practice.

전파음영과 불완전 전력제어를 고려한 DS/CDMA 계층 셀룰라 시스템의 성능 분석 (Performance Analysis of DS/CDMA Hierarchical Cellular System on Shadowing and Imperfect Power Control)

  • 윤석재;김항래
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제12권7호
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    • pp.1037-1047
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    • 2001
  • 본 논문에서는 역방향 링크상의 전파 음영 채널에서 불완전 전력제어 및 불완전 섹터화를 고려하여 DS/CDMA 계층 셀룰라 시스템의 용량을 분석한다. 실제 시스템에서는 이론과는 달리 완전한 전력제어가 되지 않기 때문에 불완전 전력제어, 불완전 섹터화 및 처리이득, 매크로셀의 사용자 수와 같은 파라미터를 고려하여 시스템의 용량 변화를 유도하였다. 해석한 결과, 전력제어 및 섹터화가 불완전 할수록, 매크로셀과 마이크로셀의 전력비가 커질수록, 처리이득이 작을수록, 마이크로셀의 사용자 수가 감소할수록 DS/CDMA 계층 셀룰라 시스템의 용량은 감소하였다. 또한, 계층셀 구조가 단일 매크로셀 구조에 비해 1.54 배에서 3.89 배로 사용자 용량을 증가시킬 수 있음을 보였다.

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고밀도 이기종 네트워크에서 매크로셀 사용자 성능 향샹을 위한 스몰셀 기반 다중점 협력통신 (Small-cell based Cooperative Multi-Point Communications to Increase Macro-cell User Performance in Ultra-Dense Heterogeneous Networks)

  • 반일학;김세진
    • 인터넷정보학회논문지
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    • 제22권6호
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    • pp.9-15
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    • 2021
  • 고밀도 이기종 네트워크에서 스몰셀 기지국(Small-cell base station, SBS)의 수가 증가하면 매크로 단말(Macrocell user equipment, MUE)의 간섭량도 증가하여 수신 신호대 간섭 및 잡음비(Signal-to-interference and noise ratio, SINR)와 시스템 용량이 감소한다. 따라서, 본 논문에서는 SBS의 수가 증가하여도 MUE의 성능을 보장하기 위한 스몰셀 기반 다중점 협력통신(Cooperative Multi-Point, CoMP) 방법을 제안한다. 제안하는 방법은 MUE가 주어진 SINR 임계값을 만족하기 위해 주변에 위치한 SBS들을 선택하고, 선택된 SBS는 MUE에게 CoMP를 제공하여 성능을 향상시킨다. 시뮬레이션 결과를 통해 제안하는 스몰셀 기반 CoMP 방법이 다른 간섭관리 및 CoMP 방법과 비교해 스몰셀 단말의 성능은 크게 감소되지 않으면서 MUE의 평균 SINR과 시스템 용량이 향상됨을 보인다.

UTMI 표준에 부합하는 USB2.0 송수신기 칩 설계 (A UTMI-Compatible USB2.0 Transceiver Chip Design)

  • 남장진;김봉진;박홍준
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제42권5호
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    • pp.31-38
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    • 2005
  • 본 논문에서는, UTMI호환 USB2.0 PHY 칩의 구조와 세부 설계 내용 전반에 대하여 기술하였다. 노이즈 채널 환경에서, 수신데이터의 유효성을 판단하기 위한 방법으로 squelch 상태 검출 회로 및 전류모드 슈미트-트리거 회로를 설계하였으며, 레플리카 바이어스 회로를 사용한 온칩 종단(ODT) 회로와, 480Mbps 데이터 송신을 위한 전류모드 차동 출력 구동회로를 설계하였다. 또한, 플레시오크로너스 클럭킹 방식을 사용하는 USB 시스템에서, 송수신단 사이의 주파수 차이를 보상하기 위하여, 클럭데이터 복원회로와 FIFO를 사용한 동기화 회로를 설계하였다. 네트웍 분석기를 이용한 손실전송선(W-model) 모델 파라미터를 측정을 통해 추출하였으며, 설계를 위한 시뮬레이션 과정에 활용하였다. 설계된 칩은 0.25um CMOS 공정으로 제작하였으며, 이에 대한 측정 결과를 제시하였다. IO패드를 제외한 칩의 코어 면적은 $0.91{\times}1.82mm^2$ 이었고, 2.5V 전원전압에서 전체 전력소모량은, 480MHz 동작 시 245mW, 12MHz 동작 시 150mW로 시뮬레이션 되었다.

매크로-펨토셀의 에너지 효율 향상 (Energy Efficiency Enhancement of Macro-Femto Cell Tier)

  • 김정수;이문호
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제18권1호
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    • pp.47-58
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    • 2018
  • 이기종 셀룰러 네트워크 (HCN)는 미래 5 세대 (5 세대) 무선 네트워크의 핵심 기술로서 가장 중요하다. 고려된 이기종 네트워크는 펨토셀 기지국 (BS)으로 중첩 된 임의로 매크로 셀 기지국 (MBS)으로 구성된다. 확률 적 기하학은 무선 ad hoc, 센서 네트워크 및 다중 계층 셀룰러 네트워크와 같은 무작위 토폴로지를 사용하여 네트워크를 모델링, 분석 및 설계하는 매우 강력한 도구이다. HCN은 미래의 5G 무선 네트워크를위한 기술 중 하나에 중점을 두어 다른 네트워크에 속한 다양한 BS를 배치함으로써 에너지 효율적으로 설계 될 수 있다. 본 논문에서는 능동 / 슬립 모드를 도입하여 셀룰러 네트워크의 BS가 효율적으로 전력을 소비 할 수 있도록 해주는 시스템을 끄고 켜는 방법을 제안한다. 이 모드는 MBS 및 FBS의 간섭 및 전력 소모를 개별적으로 줄일 수있다. 잘 셀룰러 네트워크의 에너지 효율성을 향상시킬 수 있다. 펨토 기지국 BS 밀도에 따라 Karush Kuhn Tucker (KKT) 조건을 해결할 수있는 처리량 정지 제약 조건 하에서 에너지 효율을 최대화하기위한 최적화 문제뿐만 아니라 MBS 및 FBS에 대한 전력 소모 최소화를 공식화한다. 우리는 또한 커버리지 홀을 피하기 위해 코디네이트 된 멀티 포인트 (CoMP)가 있거나없는 HCN 시나리오에서 커버리지 확률과 에너지 효율의 식을 제안하고 기종 알고리즘과 비교한다.

이중 협상 해법을 이용한 새로운 다중 접속 네트워크에서 자원 할당 기법 (A New Dual Connective Network Resource Allocation Scheme Using Two Bargaining Solution)

  • 전우선;김승욱
    • 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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    • 제10권8호
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    • pp.215-222
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    • 2021
  • 이중 연결 네트워크(Dual Connectivity Network)는 소몰 셀 기지국(SBS: Smallcell Base Station)의 제한된 자원 문제와 간섭 문제를 완화하기 위해 스몰 셀 기지국과 매크로 셀 기지국(MBS: Macrocell Base Station)이 협력하여 서비스를 지원하는 기술이다. 하지만 이중 연결 네트워크 역시 한정된 자원을 분배해주는 기술이기 때문에 자원 할당 방식은 매우 중요한 문제이다. 그래서 본 논문에서는 이중 연결 네트워크에서 효율적이고 공정한 자원할당을 위해 일반화된 강한 포부 협상 해법(GTABS: Generalizing Tempered Aspiration Bargaining Solution)과 굽타 리빈 협상 해법(GLBS:Gupta and Livne Bargaining Solution)을 이용한 두 단계 자원 분배 알고리즘을 제안한다. 단계 자원 분배 알고리즘은 다음과 같다. 첫 번째 단계인 그룹 자원 분배 알고리즘에서는 GTABS를 이용하여 각 기지국의 무선 자원을 실시간 그룹과 비 실시간 그룹에게 효율적으로 할당한다. 두 번째 단계인 사용자 자원 분배 알고리즘에서는 GLBS를 이용하여 각 그룹으로 나누어진 자원을 각 그룹의 사용자들에게 최적으로 할당한다. 이러한 두 단계 자원 분배 방식은 5G 무선 자원을 최적으로 할당하여 네트워크 시스템 성능 최대화와 사용자 만족도를 동시에 보장한다. 마지막으로 본 논문에서는 성능 평가를 통해 제안된 방식이 서비스 요청 증가에 따라 전체 시스템 처리량, 공정성, 통신 장애율 측면에서 비교 방식들 보다 모두 10% 이상의 효율성을 입증했다.

Study of changes in the kinetic parameters of corrosion on the macrocell current induced by the repair of reinforced concrete structures - Results of numerical simulation

  • Mostafa Haghtalab;Vahed Ghiasi;Aliakbar Shirzadi Javid
    • Computers and Concrete
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    • 제32권3호
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    • pp.287-302
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    • 2023
  • Corrosion of reinforcing bars in reinforced concrete structures due to chloride attack in environments containing chloride ions is one of the most important factors in the destruction of concrete structures. According to the abundant reports that the corrosion rate around the repair area has increased due to the macro-cell current known as the incipient anode, it is necessary to understand the effective parameters. The main objective of this paper is to investigate the effect of the kinetic parameters of corrosion including the cathodic Tafel slope, exchange current density, and equilibrium potential in repair materials on the total corrosion rate and maximum corrosion rate in the patch repair system. With the numerical simulation of the patch repair system and concerning the effect of parameters such as electromotive force (substrate concrete activity level), length of repair area, and resistivity of substrate and repair concrete, and with constant other parameters, the sensitivity of the macro-cell current caused by changes in the kinetic parameters of corrosion of the repairing materials has been investigated. The results show that the maximum effect on the macro-cell current values occurred with the change of cathodic Tafel slope, and the effect change of exchange current density and the equilibrium potential is almost the same. In the low repair extant and low resistivity of the repairing materials, with the increase in the electromotive force (degree of substrate concrete activity) of the patch repair system, the sensitivity of the total corrosion current reduces with the reduction in the cathode Tafel slope. The overall corrosion current will be very sensitive to changes in the kinetic parameters of corrosion. The change in the cathodic Tafel slope from 0.16 to 0.12 V/dec and in 300 mV the electromotive force will translate into an increase of 200% of the total corrosion current. While the percentage of this change in currency density and equilibrium potential is 53 and 43 percent, respectively. Moreover, by increasing the electro-motive force, the sensitivity of the total corrosion current decreases or becomes constant. The maximum corrosion does not change significantly based on the modification of the corrosion kinetic parameters and the modification will not affect the maximum corrosion in the repair system. Given that the macro-cell current in addition to the repair geometry is influenced by the sections of reactions of cathodic, anodic, and ohmic drop in repair and base concrete materials, in different parameters depending on the dominance of each section, the sensitivity of the total current and maximum corrosion in each scenario will be different.