• 한국통신학회논문지
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• 제40권7호
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• pp.1276-1285
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• 2015

최근 들어, 자기 간섭 제어 기술의 발달로 인하여 PHY 계층에서는 full-duplex 통신이 가능한 수준에 도달하였다. 이러한 full-duplex 통신을 지원하기 위한 다양한 MAC 계층의 기술들이 활발히 연구 중이다. 본 논문에서는 무선랜 (WLAN) 시스템에서 full-duplex 통신의 특징과 이로 인하여 발생하는 문제점들을 알아보고, 이 문제를 해결하기 위하여 제안된 다양한 MAC 프로토콜을 살펴본다. 그리고 현재 초기 단계에 있는 무선랜 시스템에서의 full-duplex 통신과 관련된 MAC 계층의 향후 연구 과제를 논의한다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제24권2호
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• pp.290-296
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• 2020

본 논문에서는 이동성이 전이중 라디오의 성능에 미치는 영향을 분석한다. 이를 위해 배터리로 전원 공급이 가능하여 이동환경에서 동작이 가능한 소프트웨어 정의 라디오를 사용하여 전이중 라디오 원형을 구현하였다. 또한 다중 안테나 기반 전이중 라디오와 서큘레이터기반 전이중 라디오를 모두 고려하여 두 경우의 간섭 제거 성능을 비교하였다. 끝으로 이동성이 전이중 라디오 시스템의 자기간섭제거 성능에 부정적인 영향을 미침을 보이고, 자기간섭제거 필터의 갱신주기가 성능에 미치는 영향을 분석한다. 특히 갱신주기를 약 1000배 줄였을 때, 자기 간섭의 전력이 서큘레이터 기반 전이중 라디오는 5.7dB 두 안테나 기반 전이중 라디오는 3.1dB 감소하는 결과를 얻었다.

• 한국통신학회논문지
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• 제40권7호
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• pp.1286-1292
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• 2015

본 논문은 송수신기가 다중 안테나를 가지고 있는 multi-input multi-output (MIMO) 시스템에서 송수신을 동시에 수행하는 full-duplex 기법을 다룬다. MIMO full-duplex가 가지는 근본적인 문제에 대해 알아보고, 이를 위한 해결 방안에 대해 조사한다. 특히, 그동안 학계에서 논의 되고 있는 MIMO full-duplex 송수신기 설계 기법에 대해 기술적으로 리뷰하고 문제점들에 대해 고찰하고, LTE 및 WiFi 등의 상용화 시스템에서 사용 가능성에 대해 분석한다.

• 정보와 통신
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• 제32권5호
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• pp.65-72
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• 2015

본고에서는 기지국이 Full duplex를 지원하는 셀룰러 망의 자유도(Degrees of freedom) 에 관한 최근 연구 결과를 소개한다. 구체적으로 단말이 Half duplex로 동작하는 환경과 단말이 Full duplex로 동작하는 환경 각각의 경우에 대해 얻을 수 있는 최적의 자유도에 대해 살펴본다. 최근에 각각의 환경에 대해 최적의 자유도가 완벽히 규명되었다. 기지국이 Full duplex 동작을 지원할 경우, 단말의 수가 기지국의 안테나 수에 비해 충분히 많다면, 기지국이 Half duplex 로 동작하는 기존의 셀룰러 네트워크에 비해 최대 두 배 자유도 향상을 달성할 수 있다.

• 한국통신학회논문지
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• 제40권7호
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• pp.1266-1275
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• 2015

본 리뷰 논문은 전이중 (Full-Duplex) 셀룰라 시스템의 간섭 제어에 관한 최근 연구동향을 소개한다. 먼저 전이중 셀룰라 시스템과 밀접한 연관이 있는 상향링크-하향링크 공존 환경에서의 간섭 제어에 대해 간략히 소개한다. 다음으로 전이중 셀룰라 시스템의 자기간섭 제어 기법과 이를 통한 전이중 셀룰라 시스템의 이론적 모델에 대해 소개한다. 전이중 셀룰라 시스템의 경우 자기간섭을 완벽히 제거하더라고 사용자간 간섭이라는 새로운 간섭현상이 존재한다. 따라서 전이중 통신을 통해 망의 용량을 획기적으로 증대하기 위해서는 이러한 사용자간 간섭을 효율적으로 제어하여야 한다. 최근 전이중 셀룰라 시스템에서 망의 최적 자유도를 달성하는 새로운 간섭 제어 기법이 제안되었다. 본 리뷰 논문은 이러한 최적 간섭 제어 기법에 대해 중점적으로 소개하고자 한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제40권12호
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• pp.2353-2362
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• 2015

본 논문에서는 무선랜 시스템에 단일 채널 전이중 통신 기법을 적용하고, 적응 신호처리 기반의 디지털 간섭 제거기를 설계한다. 다수의 송수신 안테나를 사용하는 무선랜 시스템에 전이중 통신 방식을 사용하면 다수의 안테나로 전송된 신호가 피드백되어 간섭을 유발한다. 피드백 간섭을 제거하기 위해 적응 신호처리 기법에 기반하여 최소 평균 자승, 정규화 최소 평균 자승, 순환 최소 자승 간섭 제거 알고리즘을 유도한다. 또한 최소 평균 자승과 순환 최소 자승 기법의 이론적인 수렴 특성을 분석한다. PER (Packet Error Rate) 성능이 동일한 경우 전이중 통신 방식의 채널 용량은 반이중 통신 방식에 비해 2배 증가한다. 무선랜 시스템에서의 모의실험을 통해 제안된 간섭 제거기를 적용한 전이중 통신 방식이 기존 반이중 전송 기법과 PER 성능이 유사함을 보인다.

• 한국통신학회논문지
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• 제40권3호
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• pp.451-458
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• 2015

무선랜 이용률 증가에 따라 무선랜 단말뿐만 아니라 AP의 밀집도가 증가하고 있고, 이로 인해 무선랜의 실제 성능(real performance)이 저하되고 있다. 이를 개선하기 위한 PHY/MAC 기술 중 OFDMA와 full duplex가 있다. 기존 OFDMA기반 무선랜 MAC 연구는 채널 utilization과 충돌확률 측면에서의 문제점이 있고 따라서 보다 효율적인 채널할당 프로토콜에 대한 연구가 필요하다. Full duplex는 같은 주파수에 동시에 송수신이 가능한 방식으로 half duplex에 비해 더 유연한 채널할당이 가능하다. 본 논문에서는 full duplex 전송 노드의 idle 채널정보를 바탕으로 서브 채널을 할당하는 OFDMA FD-MAC(Full Duplex MAC) 프로토콜을 제안하였다. 또한, 성능분석을 통해 throughput이 개선됨을 확인하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제35권6A호
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• pp.568-576
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• 2010

본 논문은 복호 후 전달 (decode-and-forward, DF) 프로토콜 하에서 전이중 통신방식 릴레이 (full duplex relay, FDR) 의 오수신 확률 (outage probability) 성능을 페이딩 채널하에서 유도하였다. 준기지국 형태의 고정된 릴레이를 가정하여 송신단과 릴레이 사이의 채널은 LOS (line of sight) 전파가 존재하는 Rician 채널을, 다른 링크 채널은 Rayleigh 채널을 고려하였다. 또한, 이 분석을 통해 전이중 통신 (full duplex, FD)으로 인한 간섭 문제와 자원의 효율성 향상 측면을 고려하여 실제적으로 FDR이 반이중 통신방식 릴레이 (half duplex relay, HDR) 보다 낮은 오수신 확률 성능을 가지기 위한 조건을 제시하였다. 분석된 오수신 확률 성능의 정확성은 모의 실험을 통하여 검증되었다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제18권6호
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• pp.913-925
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• 2016

In-band wireless full-duplex is a promising technology that enables a wireless node to transmit and receive at the same time on the same frequency band. Due to the complexity of self-interference cancellation techniques, only base stations (BSs) are expected to be full-duplex capable while user terminals remain as legacy half-duplex nodes in the near future. In this case, two different nodes share a single subchannel, one for uplink and the other for downlink, which causes inter-node interference between them. In this paper, we investigate the joint problem of subchannel assignment and power allocation in a single-cell full-duplex orthogonal frequency division multiple access (OFDMA) network considering the inter-node interference. Specifically, we consider two different scenarios: i) The BS knows full channel state information (CSI), and ii) the BS obtains limited CSI through channel feedbacks from nodes. In the full CSI scenario, we design sequential resource allocation algorithms which assign subchannels first to uplink nodes and then to downlink nodes or vice versa. In the limited CSI scenario, we identify the overhead for channel measurement and feedback in full-duplex networks. Then we propose a novel resource allocation scheme where downlink nodes estimate inter-node interference with low complexity. Through simulation, we evaluate our approaches for full and limited CSIs under various scenarios and identify full-duplex gains in various practical scenarios.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제13권1호
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• pp.16-33
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• 2019

In this paper, a full-duplex NOMA relaying based underlay device-to-device (D2D) communication scheme is proposed, in which D2D transmitter assists cellular downlink transmission as a full-duplex relay. Specifically, D2D transmitter receives signals from base station and transmits the superposition signals to D2D receiver and cellular user in NOMA scheme simultaneously. Furthermore, we investigate the power allocation under the proposed scheme, aiming to maximize D2D link's achievable transmit rate under cellular link's transmit rate constraint and total power constraint. To tackle the power allocation problem, we first propose a power allocation method based on linear fractional programming. In addition, we derive closed-form expressions of the optimal transmit power for base station and D2D transmitter. Simulation results show that the performance of two solutions matches well and the proposed full-duplex NOMA relaying based underlay D2D communication scheme outperforms existing full-duplex relaying based D2D communication scheme.