• 정보과학회 컴퓨팅의 실제 논문지
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• 제22권2호
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• pp.101-106
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• 2016

셀룰러 시스템을 기반으로 하는 펨토셀 네트워크는 실내 환경에서 대용량 데이터 전송을 위한 기술로 주목 받고 있다. 본 연구에서는 다수의 펨토 기지국을 배치하여 서비스를 제공하는 실내 환경에서 커버리지 문제와 데이터 전송 부하 문제를 동시에 고려하는 기지국의 파워 조절 분산 방법을 제안한다. 사용자의 데이터 사용량은 시간과 장소에 따라 지속적으로 변화하기 때문에 기지국의 데이터 전송 부하를 효과적으로 분배하는 동적 파워 조절 방법이 요구된다. 또한, 대규모 시설에 설치되어 있는 펨토셀 네트워크 시스템을 효율적으로 운영하기 위해서는 기지국의 파워 조절을 위한 분산 알고리즘이 필요하다. 본 논문에서는 기지국 사이의 데이터 전송 부하를 효과적으로 분배하는 분산 알고리즘을 제시한다. 또한, 일부 기지국에서 발행한 장애를 대응하는 방법과 새로운 기지국을 추가하는 방법을 제시한다. 모의 실험을 통해서 제안한 알고리즘의 성능을 시험하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제32권10A호
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• pp.1042-1049
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• 2007

셀룰러 무선 통신 환경에서는 주파수 재사용으로 인해 동일 채널 간섭이 발생한다. 본 논문에서는 이런 환경에서 동작하는 OFDM 기반 통신 시스템의 송신 전력을 조절하는 방안을 제안하고자 한다. 기존의 전력 조절 방법 중에서는 IWF(iterative waterfilling) 방식이 우수한 성능을 보이는 것으로 알려져 있다. 하지만 이 방식은 부반송파마다 송신 전력 수준과 비트 할당 정보를 수신기에서 송신기로 전달해야 하기 때문에 부반송파 개수가 큰 경우에는 이로 인한 부담이 클 수 있다. 이에 본 논문에서는 이런 궤환 정보량을 줄이기 위한 방안으로 부반송파의 송신 전력 할당을 좀 더 단순화한 방식을 제안하고자 한다. 제안한 방식은 채널 상태가 일정 수준 이상이 되는 양호한 그룹의 반송파에 대해서는 동일한 송신 전력을 할당하고, 그렇지 않은 반송파에는 송신 전력을 할당하지 않는 방식이다. 컴퓨터 실험 결과 제안한 방식은 IWF보다 궤환 정보량을 적게 사용하면서도 송신 전력 측면에서는 IWF에 매우 근접한 성능을 보인다는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국통신학회논문지
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• 제31권10B호
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• pp.891-899
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• 2006

일반적으로 무선 네트워크는 일정한 크기의 셀 단위로 구성된다. 통신 중인 단말은 이러한 셀 사이를 이동하게 되고, 셀과 셀 사이를 이동하는 것을 핸드오프라고 한다. 최근의 셀 크기는 보다 많은 사용자를 수용하기 위해 피코 셀 단위로까지 작아지고 있다. 이렇게 셀 단위가 작아지면, 더욱 빈번한 핸드오프가 일어나게 된다. 한편, 증가 추세에 있는 멀티미디어 서비스에 대한 만족도를 높이기 위해 QoS를 보장하는 것이 중요하다. 본 논문에서는 빈번한 핸드오프로 인한 연결 실패율을 줄이고자 지리적 정보를 토대로 이동성을 예측하고, 그 예측 결과를 사용하여 이동 단말의 속도에 따라 대역폭 예약을 다르게 하는 방식을 제안한다. 이 방식은 이동 단말의 속도와, 셀 내의 도로 사정, 도로 사정에 따른 다음 셀 이동 확률 등을 이용하여 대역의 예약범위와 예약 대역폭 량을 결정한다. 이러한 방법으로 좀 더 확실한 이동성 예측과 예약 대역폭 미사용에 따른 대역폭 낭비를 줄이는 효과가 나타날 것이다.

• 한국통신학회논문지
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• 제31권1B호
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• pp.1-8
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• 2006

현재 유${\cdot}$무선 통합망에서 인터넷 서비스를 제공하기 위한 많은 작업이 진행 중이며 IP 이동성 문제를 해결하기 위한 방식으로 Mobile IP를 사용하고 있다. 그러나 Mobile IP는 셀룰러 기반의 무선 접속망에서 잦은 핸드오프를 처리하는데 있어서 여러 가지 제한점을 갖는다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서 마이크로 이동성 프로토콜이 제안되고 있으며, 마이크로 이동성 프로토콜 방식으로 Cellular IP, HAWAII, Hierarchical Mobile IP 등이 있다. Cellular IP는 일정 지역 내에서 seamless 한 이동성을 제공하기 때문에 특별한 관심을 받고 있다. 그러나 Cellular IP 인다이렉트 핸드오프 방식은 핸드오프가 발생할 경우 새로운 영역의 BS이 핸드오프를 인식하는 과정이 필요하기 때문에 핸드오프 인식과정에서 패킷 유실 및 중복이 발생하여 UDP 및 TCP 성능저하가 발생한다. 본 논문에서는 Cellular IP 인다이렉트 핸드오프 방식을 개선한 핸드오프 방식을 제안하였으며, 문제점을 해결하기 위하여 크로스오버 노드를 통한 시그널링 과정과 버퍼링 과정을 사용하였다. 새로운 영역의 BS에게 핸드오프 사실을 알리기 위해서 게이트웨이까지 전송되는 핸드오프 요청 패킷을 크로스오버 노드에서 처리함으로서 불필요한 시그널링 트래픽을 감소 시켰다.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제32권3호
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• pp.404-414
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• 2005

3 세대 이상의 차세대 패킷 기반 이동 통신 시스템은 패킷 네트워크의 특성 때문에 사용자가 받는 서비스의 질이 셀(Cell)의 트랙픽 부하량에 의해 직접적인 영향을 받는 구조로 되어 있다. 또 이동통신 시스템에서 트래픽 집중화 현상은 시스템 자원을 충분히 활용하지 못하면서 호(Call) 탈락률을 높여 전체 시스템 성능이 떨어지는 핫셀(Hot cell) 문제를 야기한다. 그러므로 패킷 네트워크를 기반으로 하는 이동 통신 시스템에서 자원을 효율적으로 사용하기 위해 트래픽을 분산시키는 것은 매우 중요하다. 따라서 본 논문에서는 패킷 기반의 이동 통신 시스템에서 핸드오프 시 주변 셀의 부하 정보를 고려해 몰려있는 트래픽을 주위로 분산시키는 적응적 핸드오프 알고리즘을 제안한다. 또, 패킷 네트워크에서 트래픽 부하를 측정하는 방법으로 MAC 상태도에서 트래픽 전송 및 트래픽 대기 상태에 있는 사용자의 수를 이용하는 기법도 제안한다. 그리고 모의 실험 결과를 통하여 제안하는 핸드오프 기법이 트래픽을 분산시켜 시스템 전체 측면에서의 자원을 효율성을 높이고, 사용자의 서비스 질을 보장함을 보인다.

• 한국통신학회논문지
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• 제35권4A호
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• pp.350-359
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• 2010

본 논문에서는 OFDMA를 이용하는 dedicated channel 펨토셀 시스템에서 각 펨토셀이 사용할 subchannel을 할당하는 방법에 대하여 연구한다. 본 subchannel 할당 기법은 가장 적은 수의 subchannel을 할당받는 펨토셀의 subchannel 수를 최대화 하면서 시스템 내의 펨토셀들이 사용하는 subchannel 수의 합을 최대화하는 것을 목표로 한다. 제안된 알고리즘은 interference graph 생성, 컬러링 수행, 각 컬러별 subchannel 연결의 세 단계로 구성된다. 첫 번째 단계에서는 펨토셀 시스템을 각 펨토셀을 node로, 서로 간섭을 겪는 펨토셀들을 edge로 한 interference graph로 모델링 한다. 이후 interfrence graph에 graph theory의 컬러링 기법을 이용하여 각 펨토셀에 컬러를 할당하고, 각 컬러에 subchannel들을 매핑하여, 각 펨토셀에 subchannel을 할당한다. 마지막으로 본 알고리즘의 성능을 시뮬레이션을 통하여 검증한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제39B권10호
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• pp.654-663
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• 2014

셀 커버리지 향상과 단위 면적당 무선 용량의 증대를 위해 셀룰러 이동 통신 시스템에 다양한 크기와 전송전력을 갖는 다수의 네트워크이 혼재하는 이기종 네트워크의 개념이 도입되고 있다. 본 논문에서는 이기종 네트워크의 하향링크에서 모든 셀이 동일한 무선 자원을 공유하고, 일부 소형 셀에서는 백홀 링크의 용량에 제한이 있는 경우를 고려한다. 이 때 모든 사용자의 주어진 트래픽을 정해진 시간 내에 전송해야 하는 QoS요구 사항을 만족시키면서 동시에 전체 시스템에서의 무선 자원 사용량을 최소화 시킬 수 있는 셀 선택 문제를 정식화하고, 그 최적 해를 찾기 위한 분산 알고리즘을 제안한다. 해당 알고리즘은 일부 소형셀의 백홀 링크에서 병목현상이 발생하였을 경우, 백홀 용량에 여유가 있는 인접 셀로 사용자를 오프로딩 하도록 동작함으로써 기존 방식과 대비할 때 제한된 무선 자원 및 백홀 링크 용량에 맞추어 더 많은 사용자의 QoS를 지원할 수 있음을 확인한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제39A권10호
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• pp.601-609
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• 2014

본 논문에서는 다중 셀 환경에서 단말 간 직접 통신 (D2D: Device-to-Device)에 적합한 자원 할당 방식을 제안한다. 제안한 방식은 셀 간 간섭을 해결하기 위해 D2D 통신을 위한 자원 그룹을 할당하고, 이러한 자원 정보를 이웃 셀과 공유하는 절차를 수행한다. 또한, 셀 간 간섭을 감소시키기 위해 D2D 통신 링크 간 파워 조절 기법을 제안한다. 시뮬레이션 결과에 의하면, 셀 간 협력 자원 할당 방식은 셀룰러 상향링크와 D2D 통신 링크의 평균 SINR (Signal-to-Noise Ratio)을 10 dB 이상 유지시킬 수 있는 반면, 셀 간 비협력 자원 할당 방식은 D2D 통신링크의 평균 SINR이 0 dB 까지 저하되었다. 또한, 제안한 방식은 셀 간 비협력 자원 할당 방식보다 셀 처리율을 8 % 향상시킬 수 있었다.

• 한국통신학회논문지
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• 제33권7B호
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• pp.567-574
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• 2008

본 논문에서는 OFDMA 방식을 사용하는 MMR (Mobile Multi-hop Relay) 시스템에서 RS (Relay Station)를 사용하여 커버리지 확장을 위한 최적화 방법을 제안하고 이에 대한 성능을 분석한다. 최적화 방법으로 최대 처리량을 만들기 위한 두 개의 주파수 할당 방법을 제안하고 각각의 할당 방법에 따른 BS의 처리량과 프레임 효율로 성능을 분석한다. 마지막으로 주파수 할당 방법에 따라 주어진 BS (Base Station)의 총 처리 용량(capacity)에서 RS의 최대 흡수를 분석한다. 결과를 통해 제안된 주파수 할당 방법이 커버리지 확장에 효율적이고, BS의 처리량도 증가시킬 수 있음을 알 수 있다. 또한 트래픽 밀도가 낮을 경우 MMR 시스템이 효율적임을 알 수 있다. 본 논문의 결과를 통해 향후 릴레이를 사용하여 휴대인터넷 서비스 지역과, 셀룰러 망을 넓히는데 있어 참고할만한 가이드라인이 될 수 있을 것이다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제45권2호
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• pp.60-66
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• 2008

본 논문에서는 직교주파수분할다중접속(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 하향링크 시스템에서 부반송파 별 채널 이득(channel gain)이 다름을 이용하여 시스템의 용량을 향상시킬 수 있는 핸드오버 기법을 제안한다. 제안하는 기법에서 핸드오버 중인 사용자는 소스 기지국(source base station)과 타겟 기지국(target base station)에서 할당 받은 부반송파 중 강한 채널이득을 가진 부반송파를 선택해 줌으로써 이득을 얻는다. 부반송파 선택 과정에서 탈락한 부반송파에 대한 정보는 기지국으로 피드백(feedback)되어 사용하지 않도록 하여 시스템 전체의 간섭(interference)량을 줄인다. 제안하는 기법은 핸드오버하고 있는 사용자의 오수신 확률을 22% 줄였으며, 이에 따라 시스템 전체의 전송률이 향상된다.