• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제6권9호
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• pp.2073-2085
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• 2012

Recently, the International Telecommunication Union allocated the 470-862 MHz band to the digital broadcasting (DB) service. Moreover, the 790-862 MHz sub-band will be allocated to the next-generation mobile system, known as the International Mobile Telecommunication - Advanced (IMT-A), and to the DB on a co-primary basis in the year 2015. Currently, two candidate technologies are available to represent the IMT-A system; the Mobile WiMAX and Long Term Evolution - Advanced (LTE-A). One of the main criteria of the IMT-A candidate is to not cause additional interference to the primary service (i.e., DB). In this paper, we address the spectrum sharing issue between the IMT-A candidates and the DB service. More precisely, we investigate the interference effect between the DB service and the mobile network, which could be either LTE-A or WiMAX. Our study proposes a spectrum sharing model to take into account the impact of interference and evaluates the spectrum sharing requirements such as frequency separation and separation distance. This model considers three spectrum sharing scenarios: co-channel, zero guard band, and adjacent channel. A statistical analysis is performed, by considering the interferer spectrum emission mask and victim receiver blocking techniques. The interference-to-noise ratio is used as an essential spectrum sharing criterion between the systems. The model considers the random distribution of the users, antenna heights, and the bandwidth effect as well as the deployment environment in order to achieve spectrum sharing. The results show that LTE-A is preferable to WiMAX in terms of having less interference impact on DB; this can eventually allow the operation of both services without performance degradation and thus will lead to efficient utilization of the radio spectrum.

• ETRI Journal
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• 제39권4호
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• pp.546-557
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• 2017

In a long term evolution-advanced (LTE-A) system, the traffic overload of machine type communication devices is a challenge because too many devices attempt to access a base station (BS) simultaneously in a short period of time. We discuss the challenge of the gap between the theoretical maximum throughput and the actual throughput. A gap occurs when the BS cannot change the number of preambles for a random access channel (RACH) until multiple numbers of RACHs are completed. In addition, a preamble partition approach is proposed in this paper that uses two groups of preambles to reduce this gap. A performance evaluation shows that the proposed approach increases the average throughput. For 100,000 devices in a cell, the throughput is increased by 29.7% to 114.4% and 23.0% to 91.3% with uniform and Beta-distributed arrivals of devices, respectively.

• 전자공학회논문지
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• 제53권9호
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• pp.3-11
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• 2016

향상된 무선 통신 시스템을 이용하여 교통안전을 개선하기 위해 V2X (Vehicle to Everything) 통신에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. V2X 통신은 미래 교통안전 및 이동성의 발전을 위한 하나의 주요 솔루션이다. 본 논문에서는 LTE (Long Term Evolution) 기반 V2X 시스템 레벨 시뮬레이터 (SLS : System Level Simulator)를 개발하고 차량통신을 위한 적응적 전송 기법을 제안한다. 제안 기법은 시간 및 주파수 영역에서 랜덤하게 자원을 할당하고 전송 확률에 따라 메시지 전송을 결정한다. 성능 분석은 주기적 메시지 전송에서 고속도로의 경우에 대하여 이루어 졌다. 모의실험 결과, 제안한 기법에서 자원 충돌 및 간섭이 감소함 따라 PRR (Packet Reception Ratio)의 CDF (Cumulative Distribution Function) 및 평균 PRR이 향상 되는 것을 볼 수 있다.

• Journal of Computing Science and Engineering
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• 제7권3호
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• pp.168-176
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• 2013

Long-term evolution (LTE) is emerging as a major candidate for 4G cellular networks to satisfy the increasing demands for mobile broadband services, particularly multimedia delivery. Multiple-input multiple-output (MIMO) technology combined with orthogonal frequency division multiple access and more efficient modulation/coding schemes (MCS) are key physical layer technologies in LTE networks. However, in order to fully utilize the benefits of the advances in physical layer technologies, the MIMO configuration and MCS need to be dynamically adjusted to derive the promised gains of 4G at the application level. This paper provides a performance evaluation of video traffic with variations in the physical layer transmission parameters to suit the varying channel conditions. A quantitative analysis is provided using the perceived video quality as a video quality measure (evaluated using no-reference blocking and blurring metrics), as well as transmission delay. Experiments are performed to measure the performance with changes in modulation and code rates in poor and good channel conditions. We discuss how an adaptive scheme can optimize the performance over a varying channel.

• Journal of Communications and Networks
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• 제15권3호
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• pp.292-300
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• 2013

Nowadays, energy saving has become a hot topic and information and communication technology has become a major power consumer. In long term evolution advanced (LTE-A) networks, heterogeneous deployments of low-power nodes and conventional macrocells provide some new features, such as coverage extension, throughput enhancement, and load balancing. However, a large-scale deployment of low-power nodes brings substantial energy consumption and interference problems. In this paper, we propose a novel switching strategy (NS), which adaptively switches on or off some low-power nodes based on the instantaneous load of the system. It is compatible with the microcells' load balancing feature and can be easily implemented on the basis of existing LTE-A specifications. Moreover, we develop an analytical model for analyzing the performance of system energy consumption, block rate, throughput, and energy efficiency. The performance of NS is evaluated by comparison with existing strategies. Theoretical analysis and simulation results show that NS not only has a low block rate, but also achieves a high energy efficiency.

• 한국전자파학회논문지
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• 제21권11호
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• pp.1275-1284
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• 2010

차세대 이동 통신 시스템을 위한 LTE-advanced(Long Term Evolution advanced)에서는 100 MHz의 대역폭과 1 Gbit/s의 전송 속도가 요구된다. 그러므로 사용 가능한 주파수의 확장을 위하여 최근 스펙트럼 집성 방법이 연구 되고 있다. 빈 주파수를 모아서 사용함으로 대역 효율이 증가한다. 그러나 송수신기는 Digital RF 및 SDR(Software Define Radio)기반의 수신기가 연구되고 있다. 그러므로 주파수 합성기와 증폭기는 광대역으로 동작하며 송수신기에서는 RF 불균형이 증가한다. LTE advanced의 상향 링크는 복수의 전력 증폭기를 사용하는 DFT-SOFDM이다. 그러나 위상 잡음과 직교 불균형이 포함된 수신기의 주파수 영역에서 ICI의 영향이 증가한다. 본 논문에서는 멀티 밴드 OFDM 시스템에서 위상 잡음과 직교 불균형을 고려하여 수신부의 주파수 영역에서 ICI(Inter Carrier Interference)의 영향을 분석한다. 또한, 상향 링크 시스템을 고려하여 주파수 영역에서 위상 잡음과 직교 불균형에 의한 영향을 분리하여 채널을 정확하게 추정하여 보상하고, 직교 불균형과 위상 잡음을 보상하는 방식을 제안한다. 제안된 방식을 사용하여 성능 개선이 2 dB 개선됨을 보였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제38A권10호
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• pp.898-907
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• 2013

셀룰러 네트워크에서 D2D 통신을 지원하기 위해서는 기존의 셀룰러 통신과 D2D 통신이 셀룰러 자원을 공유하므로 주파수 효율성과 간섭에 대한 고려가 반드시 필요하다. 따라서 D2D 통신을 위한 자원할당은 셀룰러 통신과의 간섭을 최소화하면서 동시에 주파수 재사용에 따른 스펙트럼 이용 효율을 최대화하는 것이 바람직하다. 본 논문에서는 D2D 단말과 기지국이 상호 협력적인 방법으로 D2D 자원을 할당하는 기법을 제안한다. D2D 단말은 스펙트럼 센싱을 통해 셀룰러 단말과 다른 D2D 단말로부터 오는 간섭을 인지하여 최적의 셀룰러 자원을 선택하여 기지국에 보고한다. 기지국은 해당 셀룰러 단말과 D2D 단말이 동일한 자원을 공유하도록 자원할당을 함으로써 간섭의 영향을 최소화한다. 3GPP LTE (Long Term Evolution)-Advanced 환경에서 모의실험을 통해 제안한 자원할당 기법의 성능을 검증한다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제48권1호
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• pp.70-76
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• 2011

LTE (long-term evolution) Rel-10 시스템은 하향링크에서 1Gbits/s 상향링크에서 50Mbits/s 데이터 송선율을 목표로 하므로 넓은 대역폭을 사용할 뿐만 아니라 상향 및 하향탱크에서 선부호화 MIMO (multiple-input multiple-output) 기법을 적용해야 한다. 최근에는 스마트 중계기의 도입으로 협력통신을 통한 용량 개선이 가능해지면서 페이딩 채널에 LoS (line-of-sight) 성분을 고려하고 있다. 본 논문에서는 라이시안 페이딩 채널의 LoS 지표인 K-factor가 증가함에 따라 기존의 코드북보다 우수한 성능을 보이는 새로운 LTE 시스템용 코드북을 제안한다. 기존 LTE 코드북의 생성 원칙을 유지하면서 코드북의 코드워드 사이의 최소 chordal distance를 최대화하는 방법을 라이시안 채널에 적용한다. LTE 하향링크의 시스템 파라미터로 링크레벨 시뮬레이터를 제작하여 기존과 동일한 사이즈로 더 우수한 성능을 보임을 증명한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제38A권5호
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• pp.401-408
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• 2013

LTE 및 LTE-A 시스템에서 8-PSK 성운을 알파벳으로 가지는 이중계층 차분 코드북을 제안한다. 인접하는 무선 채널의 시간 상관으로 선부호화 행렬은 천천히 변화하므로, 무선 채널 공간의 전체를 양자화 하지 않고, 시간 상관에 따른 채널 공간의 일부분의 차분 성분만을 양자화하여 피드백을 한다면, 기존과 동일한 크기의 코드북으로도 가상적으로는 코드북이 매우 커지는 효과를 얻을 수 있어 채널 용량이 증가한다. 특히 제안하는 코드북은 LTE release-8의 코드북 설계조건인 8-PSK 성운을 사용하는 동 이득 특성 및 이중 계층 코드북이 단일 계층 코드북을 포함하는 특성을 가지는 새로운 차분 코드북이다. 코드북 내 코드워드들의 인자들이 8-PSK 성운만을 사용하므로, 선부호화 및 복호 시에 계산량이 낮아지는 LTE 코드북의 장점을 그대로 유지할 수 있다. 또한 동 이득 성질은 상대적으로 저렴한 비선형 증폭기를 사용할 수 있는 장점이 있어 가격의 제한을 받는 단말기 설계에는 필수적인 요소이다. 컴퓨터 시뮬레이션을 통한 이중계층 선부호화 기법의 성능 분석에서, 동일한 피드백 비트 수를 갖는 같은 크기의 코드북에서 제안하는 차분 코드북은 정상상태에서 기존 LTE 코드북보다 최소 1.2dB 성능 향상을 보인다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제19권1호
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• pp.91-96
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• 2015

이종의 셀룰러 망은 다양한 무선 환경에서의 이동 단말 서비스를 지원한다. 최근 셀룰러 망에서는 음성 서비스 및 데이터 서비스의 요구가 폭발적으로 증가하고 있는 추세로 기술적 기반이 LTE-A (Long-Term Evolution Advanced)와 IEEE 802.16m 무선망으로 전환되어 보다 많은 수의 기지국 서비스 지원을 필요로 하게 되었다. 셀룰러 망에서의 전력 수요는 대부분 기지국에서 소모되며 이에 기지국의 에너지 소모의 절감이 요구되고 있는 시점이다. 본 논문에서는 동적인 전력 관리 방안을 기반으로 기지국의 전력 소비를 줄이는 방안을 제안한다. 본 논문에서는 시뮬레이션을 통하여 저전력 기지국 수행을 위한 핸드오버 방식의 성능 분석을 수행한다.