• 대한전자공학회논문지TC
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• 제44권7호통권361호
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• pp.81-87
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• 2007

전통적인 셀룰러 시스템에서의 주파수 재사용 방법은 주파수를 분할하고 특정 셀에 위치한 단말들을 특정 주파수 영역에 할당시키는 반면, OFDMA 시스템에서의 주파수 재사용은 스케줄링에 의해서 결정되는 부반송파 할당 문제로 볼 수 있다. 이 논문에서는 주파수 설계에 의해서 인접한 셀들이 배타적인 주파수를 사용하도록 하는 대신, 각 셀이 셀 번호에 따라서 정적으로 결정되는 불규칙적인 패턴을 가지는 주파수 영역을 사용하는 방법을 제안한다. 이 논문에서는 불규칙적인 주파수 할당 패턴을 사용하는 것이 계획적인 주파수 할당을 하는 것에 견줄 정도의 효과적인 간섭 회피와 높은 데이터 전송률을 얻는 것이 가능함을 보인다.

• 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.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제16권5호
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• pp.601-609
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• 2013

One of the most serious factors constraining the next generation cellular mobile consumer communication systems will be the severe co-channel interference experienced at the cell edge. Such a capacity-degrading impairment combined with the limited available spectrum resource makes it essential to develop more spectrally efficient solutions to enhance the system performance and enrich the mobile user's application services. This paper proposes a unique hybrid method of frequency hopping (FH) and subcarrier-reuse-partitioning that can maximize the system capacity by efficiently utilizing the available spectrum while at the same time reduce the co-channel interference effect. The main feature of the proposed method is that it applies an optimal combination of different frequency reuse factors (FRF) and FH-subcarrier allocation patterns into the partitioned cell regions. From the simulation results, it is shown that the proposed method can achieve the optimum number of subcarrier subsets according to the frequency-reuse distance and results in better performance than the fixed FRF methods, for a given partitioning arrangement. The results are presented in the context of both blocking probability and BER performances. It will also be shown how the proposed scheme is well suited to FH-OFDMA based cellular systems aiming at low co-channel interference performance and optimized number of subcarriers.

• Journal of Communications and Networks
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• 제18권5호
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• pp.773-783
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• 2016

Both coordinated multi-point transmission and frequency reuse are effective approaches to mitigate inter-cell interference and improve network coverage. The motivation of this work is to explore the manner to effectively utilize the spectrum resource by reasonably combining cooperation and frequency reuse. The $Mat{\acute{e}}rn$ cluster process, which is appropriate to model networks with hot spots, is used to model the spatial distribution of base stations. Two cooperative mechanisms, coherent and non-coherent joint transmission (JT), are analyzed and compared. We also evaluate the effect of multiple antennas and imperfect channel state information. The simulation reveals that the proposed approach to combine cooperation and frequency reuse is effective to improve the network coverage for users located at both the center and the boundary of the cooperative region.

• Journal of Communications and Networks
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• 제10권2호
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• pp.127-136
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• 2008

For mobile wireless systems with full frequency reuse, co-channel interference near the cell coverage boundaries has a significant impact on the signal reception performance. This paper addresses an approach to efficiently mitigate the effect of downlink co-channel interference when multi-antenna terminals are used in cellular environments, by proposing a signal detection strategy combined with a system-level coordination for dynamic frequency reuse. We demonstrate the utilization of multi-antennas to perform spatial demultiplexing of both the desired signal and interfering signals from adjacent cells results in significant improvement of spectral efficiency compared to the maximal ratio combining (MRC) performance, especially when an appropriate frequency reuse based on the traffic loading condition is coordinated among cells. Both analytic expressions for the capacity and experimental results using the adaptive modulation and coding (AMC) are used to confirm the performance gain. The robustness of the proposed scheme against varying operational conditions such as the channel estimation error and shadowing effects are also verified by simulation results.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제10권5호
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• pp.2124-2143
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• 2016

In Long Term Evolution-Advanced (LTE-A) systems, Inter-cell Interference (ICI) is a prominent limiting factor that affects the performance of the systems, especially at the cell edges. Based on the literature, Fractional Frequency Reuse (FFR) methods are known as efficient interference management techniques. In this report, the proposed Dynamic Fractional Frequency Reuse (DFFR) technique improved the capacity and cell edge coverage performance by 70% compared to the Fractional Frequency Reuse (FFR) technique. In this study, an improved power allocation method was adopted into the DFFR technique to reach the goal of not only reducing the ICI mitigation at the cell edges, but also improving the overall capacity of the LTE-A systems. Hence, an improved water-filling algorithm was proposed, and its performance was compared with that of other methods that were considered. Through the simulation results and comparisons with other frequency reuse techniques, it was shown that the proposed method significantly improved the performance of the cell edge throughput by 42%, the capacity by 75%, and the coverage by 80%. Based on the analysis and numerical expressions, it was concluded that the proposed DFFR method provides significant performance improvements, especially for cell edge users.

• 한국전자파학회논문지
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• 제23권11호
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• pp.1256-1263
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• 2012

셀룰러 이동통신의 주요 성능 열화 요인으로 작용하는 셀 간 간섭을 제어하기 위하여, 인접한 셀 간에 주파수 자원을 선택적으로 할당하는 주파수 재사용 기법을 활용할 수 있다. 기존의 주파수 재사용 패턴에 대한 연구는 주로 2차원 공간에 제한되어 있었기 때문에, 도심 지역의 사무용 빌딩과 같이 사용자가 밀집된 지역에 설치된 펨토셀에 적용하기 위해서는 3차원 공간에서의 주파수 재사용 방식에 대한 연구가 필요하다. 본 논문에서는 3차원 공간에서 사용 가능한 주파수 패턴들을 제안하고, 각 패턴별 성능을 채널 용량 측면에서 분석한다. 특히, LTE-Advanced 시스템의 요소 반송파 결합 기술을 고려시 제안 방식의 적용을 통해 보다 유연한 3차원 주파수 재사용 패턴을 생성할 수 있음을 보이고, 시뮬레이션을 통해 제안 방식의 성능을 평가한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제40권12호
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• pp.2539-2548
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• 2015

이종 셀룰러 네트워크 환경에서 셀 간 간섭 문제와 부족한 주파수자원 환경을 극복하는 것은 통신 성능을 향상시키기 위한 주요 방법 중 하나이다. 정적 주파수 재사용 방식은 한정된 주파수 자원 환경에서 셀 간 간섭 문제를 효율적으로 해결하기 위해 제안된 방식이다. 이러한 방식은 미리 정해진 파워와 대역으로 주파수를 할당하기 때문에 네트워크의 통신 성능향상에 제한이 있다. 또한 기존의 동적 주파수 재사용 방식들은 대부분의 경우 셀 안에 존재할 수 있는 스몰 셀 환경을 고려하지 않고 있고, 네트워크의 트래픽 부하기 심하고 불균일한 환경에 특화되어 있지 않다. 제안한 동적 주파수 재사용 기법은 다중 이종 셀룰러 네트워크 환경에서 네트워크 환경에 적응하여 각 셀의 트래픽 비율에 알맞게 동적으로 주파수를 할당한다. 제안한 기법은 먼저 각 셀 Edge의 PRB 사용량을 수집하고 이에 적응하여 스몰 셀을 제외한 전 셀 지역에 주파수를 재 할당한다. 그 후 이를 고려하여 스몰 셀을 위한 주파수를 할당하고 이를 반복하여 전체 셀의 주파수 자원을 할당한다. 해당 기법은 네트워크의 트래픽 부하가 심하고 불균일할 때 스몰 셀 환경을 위해 각 셀의 트래픽 부하에 적합한 주파수 자원을 할당시킴으로써, 기존의 방식에 비해 Spectral Efficiency 성능을 향상시켜 결과적으로 시스템의 Throughput 성능을 향상시킨다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제22권3호
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• pp.9-16
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• 2017

In recent computing systems, LRU replacement policy has been widely used because it can be simply implemented and applicable to most programs. However, if the working set size of the program is bigger than the actual cache size, LRU replacement policy may occur thrashing problem. Thrashing problem means that cache blocks are consistently replaced without re-referencing in the cache. This paper proposes a new cache management scheme to solve the thrashing problem in the second-level cache. The proposed scheme measures per set reuse frequency using EAF structure to find thrashing sets. When the cache miss occurs, it tests whether the address of the missed block is stored or not. If the address of the missed block is stored, it means that the recently evicted block is re-requested, so the reuse frequency is predicted high. In this case, the corresponding counter of the set is increased. When the counter value is bigger than the threshold value, we assume that the corresponding set shows high reuse frequency. The proposed scheme assigns the set with high reuse frequency to the additional small size cache to keep the blocks in the cache for a long time. Our experimental results show that the proposed scheme improves the IPC by 3.81% on average.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제44권9호
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• pp.17-24
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• 2007

본 논문에서는 멀티 홉 OFDMA 시스템에서 relay간 무선자원을 효율적으로 재사용하기 위한 방법으로 sub-cell reuse partitioning 기법을 제안한다. 셀 내에서 relay 들에 주파수 자원을 더 많이 재사용을 할수록 사용 가능한 자원이 늘어나 셀 용량을 증가시킬 수 있다. 하지만 이 경우 자원이 재사용되면서 동시에 발생되는 간섭이 많아져 Relay Station(RS) sub-cell edge에서 SINR 성능이 나빠질 수 있으며 결과적으로 fairness 성능을 나쁘게 만들 수 있다. 본 논문에서는 throughput 및 fairness 성능을 모두 좋게 만들기 위해 RS sub-cell을 내부와 외부로 나누어 내부에서는 재사용을 더 많이 하고, 외부에서는 재사용을 덜 적용하는 sub-cell reuse partitioning 기법을 제안하였다. 제안한 기법의 성능을 분석하기 위하여 모의실험을 구성하였다. Fairness 분석을 위하여 reuse partitioning과 함께 적용할 수 있는 스케줄링 알고리즘도 구현하였다. 도출된 성능 결과를 분석하여 sub-cell reuse partitioning 기법을 적용하여 throughput 성능과 fairness 성능을 함께 개선할 수 있음을 확인하였다. 특히, 스케줄링을 fairness 성능을 개선하는 방향으로 적용할 때, sub-cell reuse partitioning 기법을 적용하여 얻어지는 throughput 성능의 개선 효과가 더 크게 됨을 확인하였다.