• 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.

• 한국전자파학회논문지
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• 제25권2호
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• pp.189-198
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• 2014

본 논문에서는 동일 대역에서 동시에 전 이중 통신을 하기 위한 프레임 구조를 사용하는 터보 등화기를 결합한 SSD (Simultaneous Single band Duplex) 시스템을 제안한다. 본 논문에서는 자기 간섭 신호를 보다 효율적으로 제거하기 위하여 프레임 구조를 사용한다. 본 논문에서는 송수신 프레임 구조를 사용할 경우의 시스템의 특성을 분석하기 위하여 프레임 구조를 사용하지 않는 시스템과 성능을 비교하였다. 시뮬레이션 결과로 본 논문에서 제안하는 시스템은 프레임 구조를 사용하였을 경우, 프레임 구조를 사용하지 않았을 경우보다 더 좋은 성능을 내며, 프레임 구조를 사용하는 제안하는 시스템은 더 적은 터보 등화기의 전역 반복으로 프레임 구조를 사용하지 않은 시스템과 유사한 성능을 낼 수 있는 것을 확인하였다.

• 정보과학회 컴퓨팅의 실제 논문지
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• 제22권8호
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• pp.381-386
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• 2016

최근 자기간섭제거 기술의 발전으로 무선 네트워크에서 전이중통신이 가능하게 되었다. 전이중통신은 같은 채널에서 동시에 송/수신을 할 수 있기 때문에 차세대 무선통신기술로 주목 받고 있다. 기존 MAC(Medium Access Control) 프로토콜들은 반이중통신을 기반으로 설계되었기 때문에 전이중통신에 적합하지 않다. 따라서 본 논문에서는 전이중 MAC 프로토콜을 설계할 때 고려해야 될 사항에 대해 논의하고, 이를 바탕으로 새로운 전이중 MAC 프로토콜을 제안한다. 시뮬레이션 결과를 통해 제안된 MAC 프로토콜과 기본 전이중통신을 비교하여 성능향상을 확인한다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2009년도 추계학술대회
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• pp.481-484
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• 2009

본 논문에서는 다중 안테나를 갖는 릴레이 (relay)의 양방향 (full-duplex) 동작을 위한 프리코딩(precoding) 기법을 제안한다. 양방향 릴레이는 기존의 반이중 (half-duplex) 릴레이와 달리 같은 주파수 대역에서 동일한 시간에 송수신을 수행하기 때문에, 릴레이의 송신 안테나로부터 수신 안테나로 유입되는 자기 간섭 (self interference)이 발생한다. 제안한 프리코딩 기법은 이러한 자기 간섭을 블록 대각화 (block diagonalization) 기법을 통해 제거하여 릴레이의 양방향 동작이 가능하도록 한다. 또한, 모의 실험을 통해 양방향 릴레이가 기존의 반이중 릴레이에 비해 향상된 채널 용량을 가짐을 증명한다.

• ETRI Journal
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• 제40권2호
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• pp.207-217
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• 2018

As implementation of the in-band full duplex (IFD) transceiver becomes feasible, research interest is growing with respect to using IFD communication with cellular networks. However, the cellular network in which the IFD communication is applied inevitably suffers from an increase of the co-channel interference (CCI) due to IFD simultaneous transmission and reception. In this paper, we analyze the performance of a cellular network based on uni-directional IFD (UD-IFD) communication, wherein an IFD base station simultaneously supports downlink and uplink transmissions of half-duplex (HD) users. In addition, a multi-pair CCI cancellation (MP-CCIC) method combining CCIC and user pairing is proposed to improve the performance of the UD-IFD network. Simulation results showed that, compared to a conventional HD cellular network without using CCIC, capacity gain was not obtained in the UD-IFD cellular network. On the other hand, when applying the proposed MP-CCIC, the capacity of the UD-IFD cellular network greatly improved compared to that of an HD cellular network.

• IEIE Transactions on Smart Processing and Computing
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• 제3권4호
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• pp.240-245
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• 2014

How well the self-interference cancellation (SIC) technique performs is a primary issue in realizing an in-band full-duplex (FD) wireless communication system. One factor affecting its performance is channel estimation error on the self-interference channel. We propose a new analog SIC scheme which is robust to channel estimation error. It uses phase rotators in the radio frequency (RF) chain. We also derive closed-form equations for the residual self-interference of the proposed and the conventional schemes. The analytical and numerical results show that the residual self-interference under the proposed SIC scheme is less than that using the conventional scheme, even though channel estimation error is present.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제11권11호
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• pp.5338-5359
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• 2017

In-band full-duplex (IBFD) wireless communication supports symmetric dual transmission between two nodes and asymmetric dual transmission among three nodes, which allows improved throughput for distributed IBFD wireless networks. However, inter-node interference (INI) can affect desired packet reception in the downlink of three-node topology. The current Half-duplex (HD) medium access control (MAC) mechanism RTS/CTS is unable to establish an asymmetric dual link and consequently to suppress INI. In this paper, we propose a medium access control mechanism for use in distributed IBFD wireless networks, FD-DMAC (Full-Duplex Distributed MAC). In this approach, communication nodes only require single channel access to establish symmetric or asymmetric dual link, and we fully consider the two transmission modes of asymmetric dual link. Through FD-DMAC medium access, the neighbors of communication nodes can clearly know network transmission status, which will provide other opportunities of asymmetric IBFD dual communication and solve hidden node problem. Additionally, we leverage FD-DMAC to transmit received power information. This approach can assist communication nodes to adjust transmit powers and suppress INI. Finally, we give a theoretical analysis of network performance using a discrete-time Markov model. The numerical results show that FD-DMAC achieves a significant improvement over RTS/CTS in terms of throughput and delay.

• 한국통신학회논문지
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• 제41권3호
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• pp.331-337
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• 2016

본 논문은 자기간섭 (self-interference, SI) 신호가 존재하는 환경에서 동일대역 전이중 방식 통신 시스템의 성능과 SI 제거 기법에 대해서 분석하였다. 동일대역 전이중 방식 통신 시스템이 원하는 오율 성능을 달성하기 위해서는 SI 신호를 제거해야 하며, 이는 전파 영역과 아날로그 영역, 디지털 영역에서 차례로 수행되어야 한다. 전파 영역에서 안테나의 송수신 빔을 물리적으로 분리시켜서 신호 감쇄를 달성할 수 있다. 아날로그 영역과 디지털 영역에서는 SI 신호의 채널 추정값과 송신 신호를 기반으로 SI 신호를 재생한 후에 원하는 수신 신호로부터 제거할 수 있다. 본 논문에서는 전파 영역에서의 SI 신호를 충분히 감쇄시킬 수 있다고 가정하고, Least squares 방식으로 SI 신호의 채널을 추정하고 그 추정값을 기반으로 아날로그 영역과 디지털 영역에서 SI 신호를 순차적으로 제거하여 동일대역 전이중 방식 통신 시스템이 원하는 오율 성능을 달성할 수 있음을 확인하였다.

• ETRI Journal
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• 제39권2호
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• pp.245-254
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• 2017

In-band full-duplex (IFD) communication has recently attracted a great deal of interest because it potentially provides a two-fold spectral efficiency increase over half-duplex communications. In this paper, we propose a novel digital self-interference cancelation (DSIC) algorithm for an IFD communication system in which two nodes exchange orthogonal frequency-division multiplexing (OFDM) symbols. The proposed DSIC algorithm is based on the least-squares estimation of a self-interference (SI) channel with block processing of multiple OFDM symbols, in order to eliminate the fundamental and harmonic components of SI induced through the practical radio frequency devices of an IFD transceiver. In addition, the proposed DSIC algorithm adopts discrete Fourier transform processing of the estimated SI channel to further enhance its cancelation performance. We provide a minimum number of training symbols to estimate the SI channel effectively. The evaluation results show that our proposed DSIC algorithm outperforms a conventional algorithm.

• 한국통신학회논문지
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• 제39A권1호
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• pp.28-35
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• 2014

본 논문에서는 상대국과 자국간의 채널 상황이 악화될 경우에도 통신의 신뢰도를 보장하고 동일 대역에서 동시에 전 이중 통신을 하기 위한 터보 등화기를 결합한 SSD(simultaneous single band duplex)시스템을 제안한다. 본 논문에서 제안하는 시스템은 동일 대역 동시 통신에 의해서 발생하는 자기 간섭 신호를 제거하기 위한 방법으로 RF(radio frequency) Cancellation과 Digital Cancellation을 사용하며 자기 간섭 신호를 효과적으로 제거 한 뒤 터보 등화기를 이용하여 상대국과 자국간의 열악한 채널에 의하여 발생한 신호의 왜곡을 등화 한다. 본 논문에서는 제안하는 터보 등화기를 결합한 SSD 시스템을 설계하고 적응 등화기를 사용한 SSD 시스템과 성능을 비교 분석하였다. 본 논문에서는 제안하는 시스템을 Simulink 프로그램을 이용하여 구성하고 성능을 확인하였다. 본 논문에서 제안하는 터보 등화기를 결합한 SSD 시스템의 성능을 확인한 결과 적응 등화기를 사용하는 SSD 시스템에 비하여 상대국과 자국간의 채널 상황이 열악한 상황에서 ISI(inter symbol interference)에 의한 신호의 왜곡을 보다 효과적으로 등화하고 자기 간섭 신호를 제거하면서 동일 대역에서 동시에 전 이중 통신을 할 수 있는 것을 확인하였다.