• 제목/요약/키워드: capacity analysis interference constraint

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Power Allocation and Capacity Analysis of Secondary User in Heterogeneous Spectrum Sharing Systems

  • Lim, Sungmook;Ko, Kyunbyoung
    • International Journal of Contents
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    • 제12권1호
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    • pp.70-75
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    • 2016
  • In this paper, we considered heterogeneous spectrum sharing system where the number of subcarriers of the primary user (PU) was twice as much as that of the secondary user (SU). In this case, due to non-orthogonality and inter-carrier interference (ICI) from SU to PU, it is difficult to satisfy the interference constraint of PU. In order to mitigate ICI and satisfy the interference constraint, we proposed a new transmission scheme of the SU with power allocation scheme. The proposed scheme will only generate subcarrier-by-subcarrier interference. Therefore, it can easily satisfy the interference constraint of the PR and enhance the capacity of the SU. In addition, we derived the ergodic capacity of the SU. Based on numerical results, we confirmed that the proposed schemes could guarantee SU with a reliable capacity while satisfying the interference constraint of the PU. In addition, the derived capacity well matched the numerical results.

주파수 공유 시스템에서 일차 사용자가 양방향 중계기를 사용할 때의 이차 사용자의 통신 용량 분석 (On the Capacity for the Secondary User with Primary Full Duplex Relay Network in Spectrum Sharing Systems)

  • 김형종;홍대식
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제49권8호
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    • pp.39-45
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    • 2012
  • 본 논문에서는 주파수 공유 환경에서 일차 사용자가 양방향 중계기 (full duplex relay, FDR)를 사용하는 경우의 이차 사용자의 통신 용량에 대해서 분석한 논문이다. 주파수 공유 시스템에서, 이차 사용자가 일차 사용자의 주파수를 공유하기 위해서는 다양한 일차 사용자의 시스템에 맞는 주파수 공유 기법이 연구되어야 한다. 그러나 기존의 연구들은 오직 일대일 통신 기반의 일차 사용자 시스템만을 고려하였다. 일차 사용자가 FDR을 사용할 때는 일차 사용자의 중계기와 목적지가 이차 사용자로부터 동시에 간섭을 받게 된다. 따라서 기존의 일대일 통신 기반의 주파수 공유 기법 보다 좀 더 엄격한 간섭 제약이 적용되어야 한다. 따라서 본 논문에서는 일차 사용자가 FDR을 사용하는 주파수 공유 시스템에서 평균 및 순시 간섭 파워 제약 조건 하에서의 이차 사용자의 통신 용량을 분석한다. 또한 이러한 시스템에서 간섭 제약을 고려했을 때의 성능 열화를 분석한다. 모의 실험 결과를 통해서 평균 간섭 파워 제약 조건 하에서의 이차 사용자 통신 용량과 일차 사용자의 통신 용량이 순시 간섭 파워 제약 조건 하에서의 통신용량보다 성능이 좋음을 확인하였다.

Capacity Analysis of Centralized Cognitive Radio Networks for Best-effort Traffics

  • Lin, Mingming;Hong, Xuemin;Xiong, Jin;Xue, Ke;Shi, Jianghong
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제7권9호
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    • pp.2154-2172
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    • 2013
  • A centralized cognitive radio (CR) network is proposed and its system capacity is studied. The CR network is designed with power control and multi-user scheduling schemes to support best-effort traffics under peak interference power constraints. We provide an analytical framework to quantify its system capacity, taking into account various key factors such as interference constraints, density of primary users, cell radius, the number of CR users, and propagations effects. Furthermore, closed-form formulas are derived for its capacities when only path loss is considered in the channel model. Semi-analytical expressions for the capacities are also given when more realistic channel models that include path loss, shadowing, and small-scale fading are used. The accuracy of the proposed analytical framework is validated by Monte Carlo simulations. Illustrated with a practical example, the provided analytical framework is shown to be useful for the strategic planning of centralized CR networks.

주파수 공유 시스템에서 일차 사용자에 의한 간섭이 존재할 때 채널 평균값 기반 전력 할당 기법의 성능 분석 및 평가 (Performance Analysis and Evaluation of Mean Value-based Power Allocation in Spectrum Sharing Systems with Interference from the Primary Transmitter)

  • 임성묵;홍대식
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제49권8호
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    • pp.77-83
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    • 2012
  • 본 논문에서는 주파수 공유 시스템의 구 채널 환경(outdated channel environment)에서 일차 사용자(primary user)에 의한 간섭이 존재할 때 이차 사용자(secondary user)의 평균값 기반 전력 할당 기법의 성능을 분석하고, 평가한다. 일차 사용자의 신호가 이차 사용자의 수신단에서 간섭으로 작용할 때, 이차 사용자의 에르고딕 용량(ergodic capacity)의 상한값을 분석하고, 이를 기반으로 일차 사용자에 의한 간섭이 이차 사용자의 성능 저하에 어느 정도 영향을 끼치는지 고찰한다. 모의 실험을 통해 간섭에 의한 이차 사용자의 성능 저하 정도를 보이고, 일차 사용자에 의한 간섭이 커질수록, 평균값 기반 전력 할당 기법의 용량이 구 채널 정보 기반 전력 할당 기법의 용량보다 좋아지는 영역이 작아지는 것을 보여준다.

간섭이 완화된 기회주의적인 중계기 시스템의 성능 분석 (Performance Analysis of Interference-Mitigated Opportunistic Relay System)

  • 김태욱;공형윤
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제14권4호
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    • pp.45-50
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    • 2014
  • 본 논문에서는 사용자 모바일 장치를 중계기로 사용할 경우 발생할 수 있는 간섭 제약에 대해 정의하였다. 또한, 사용자 모바일 장치에서 발생하는 간섭을 완화하기위해 장치 선택 및 전력 할당 기법을 적용하였다. 제안된 전송 알고리즘을 적용할 경우 간섭을 완화시킬 수 있다. 또한, 간섭이 약한 채널에 적용할 경우 통신망 과부하 문제를 해결 할 수 있다. 따라서 추가적인 중계기 설치 없이 사용자 모바일 장치만으로 네트워크 용량을 증가시킬 수 있다. 마지막 으로, 제안한 프로토콜을 레일리 페이딩 환경에서 비트오류율(Bit Error Rate)과 아웃티지 확률(Outage Probability)을 통해 시스템의 성능을 평가한다.

다중-셀 이중-홉 MISO 릴레이 시스템에서 부분 채널 정보를 이용한 협력 전력 할당 기법 (Partial CSI-Based Cooperative Power Allocation in Multi-Cell Dual-Hop MISO Relay Systems)

  • 조희남;김아영;이진우;이용환
    • 한국통신학회논문지
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    • 제34권9C호
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    • pp.887-895
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    • 2009
  • 본 논문은 다중 안테나를 가진 릴레이가 설치된 다중-셀 다중-사용자 시스템에서 부분 채널 정보를 이용하여 기지국과 릴레이 간 협력적으로 전력을 할당하는 기법을 제안한다. 이중-흡 MISO (Multi-Input Single-Output) 릴레이 채널에서, 릴레이 채널 용량(end-to-end capacity)을 최대화하기 위해 홉 간 송신 전력을 채널 상태에 따라 동적으로 할당할 필요가 있다. 제안된 기법은 목표 릴레이의 평균 채널 이득과 인접 릴레이로부터의 원하는 채널과 간섭 채널의 송신 상관 행렬의 주요한 고유벡터의 상대적인 각도 차이를 고려하여 릴레이 송신 전력을 동적으로 할당한다. 상향-경계치 분석을 통해서 릴레이 채널 용량은 원하는 채널과 간섭 채널의 주요한 고유벡터의 상대적인 각도 차이가 직교가 될 때 최대가 됨을 이론적으로 증명하였다.