• Journal of Communications and Networks
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• 제10권2호
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• pp.137-147
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• 2008

This paper proposes a novel approach to interference avoidance via inter-cell relaying in cellular OFDMA-TDD (orthogonal frequency division multiple access - time division duplex) systems. The proposed scheme, termed asymmetry balancing, is targeted towards next-generation cellular wireless systems which are envisaged to have ad hoc and multi-hop capabilities. Asymmetry balancing resolves the detrimental base station (BS)-to-BS interference problem inherent to TDD networks by synchronizing the TDD switching points (SPs) across cells. In order to maintain the flexibility of TDD in serving the asymmetry demands of individual cells, inter-cell relaying is employed. Mobile stations (MSs) in a cell which has a shortage of uplink (UL) resources and spare downlink (DL) resources use free DL resources to off-load UL traffic to cooperating MSs in a neighboring cell using ad hoc communication. In an analogous fashion DL traffic can be balanced. The purpose of this paper is to introduce the asymmetry balancing concept by considering a seven-cell cluster and a single overloaded cell in the center. A mathematical model is developed to quantify the envisaged gains in using asymmetry balancing and is verified via Monte Carlo simulations. It is demonstrated that asymmetry balancing offers great flexibility in UL-DL resource allocation. In addition, results show that a spectral efficiency improvement of more than 100% can be obtained with respect to a case where the TDD SPs are adapted to the cell-specific demands.

• 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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• 제16권3호
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• pp.351-355
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• 2010

최근 높은 대역폭을 요구하는 서비스에 대한 수요가 증가하면서 초고속 통신망을 구축하는 것이 절실히 요구되고 있다. IEEE 802.3ah의 Task Force 팀은 차세대 가입자 망인 EPON을 표준화로 규정했다. 그리고 더 높은 서비스를 제공하기 위해 1Gbps 였던 상하향 대역폭을 10Gbps로 증가시킨 10G EPON 아 등장을 하였다. Kramer는 10G EPON을 연구를 하였지만 부하가 낮을 때 단대단 최대지연이 높아지기 때문에 QoS를 제공하는데 한계를 가졌다. 따라서 본 논문에서는 IEEE 802.1 AVB에 QoS를 제공하며 장치간의 동기화 방법, 자원예약 방법, 대역폭 할당 방법에 대해 제안을 하였다. OPNET을 이용해서 구현한 결과 10G EPON에 원활한 서비스를 제공할 수 있는 것을 확인하였다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제44권6호
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• pp.48-56
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• 2007

OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access)는 차세대 이동통신을 위한 새로운 다중접속 방식으로 널리 고려되고 있으나 PAPR(Peak-to-Average Power Ratio)이 높다는 단전을 가지고 있으며 상향링크 시스템을 위해서는 OFDMA의 단점을 보완한 방법인 SC-FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access)가 제안되었다. 그러나 SC-FDMA는 고차변조 방식에서 성능이 떨어지고 다중안테나 시스템에 불리하며 자원할당의 유연성이 부족하고 자유로운 파일럿 패턴을 가지기 어렵다는 단점을 가지고 있다. 항상 최적의 성능을 얻기 위해서는 각 단말의 환경에 따라서 SC-FDMA나 OFDMA를 적절히 선택하여 사용할 수 있는 방법이 필요하며 SC-FDMA의 파일럿 구조도 OFDMA와 유사한 형태를 가져서 동일한 형태의 프레임 구조를 가질 수 있어야 한다. 기존의 SC-FDMA 파일럿 삽입 방법이 전체 SC-FDMA 심벌을 이용하거나 별도의 작은 SC-FDMA 심벌을 이용하는데 반해서 이 논문에서는 SC-FDMA 데이터의 일부분에 파일럿을 삽입함으로써 SC-FDMA 프레임이 OFDMA 프레임과 동일한 구조를 가질 수 있도록 하는 방법을 제안한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제36권3A호
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• pp.205-214
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• 2011

3GPP LTE (3rd Generation Project Partnership Long Tenn Evolution)에서는 SFN (Single Frequency Network) 환경에서 동일 데이터를 복수의 단말에 동시에 전송하는 무선 멀티캐스트 기술에 대한 연구가 활발하게 진행 중이다. 이러한 환경에서 효율적인 데이터 전송을 위해서는 멀티캐스트 커버리지 요구사항을 만족하는 최적의 전송 기법을 선택해야 하며 이를 위해 단말들의 수신 성능에 대한 정보가 반드시 필요하다. 하지만 실제 시스템에서 매 순간마다 모든 단말의 수신 성능을 피드백 받는 것은 상당한 역방향 링크의 채널자원을 필요로 한다. 이러한 문제를 해결하기 위해 본 논문에서는 단말의 수신 성능에 대한 예측을 바탕으로 멀티캐스트 커버리지를 예측하는 알고리즘을 제안하고 성능을 비교분석 하였다. 제안한 알고리즘은 각각의 단말이 자신의 수선 성공 여부 패턴에 따라 자신의 상태를 결정하고, 상태 천이 확률을 계산한다. 이를 일정한 주기 마다 기지국에 피드백하고, 기지국은 이러한 정보를 바탕으로 멀티캐스트 커버리지를 예측한다. 시뮬레이션을 통해 제안된 방법을 통한 커버리지 예측이 가능함을 확인하였다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제18권4호
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• pp.589-599
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• 2016

Most existing resource management problem models arise from the original desire of allocating resources in either a user-centric or network-centric manner. The difference between their objectives is obvious: user-centric methods attempt to optimize the utility of individual users, whereas network-centric models intend to optimize the collective utilities of the entire network. In this paper, from the above two aspects, we analyze the robust power control problem in device-to-device (D2D) communication underlaying cellular networks, where two types of channel uncertainty set (e.g., ellipsoidal and column-wise) are considered. In the user-centric method, we formulate the problem into the form of a Stackelberg game, where the energy efficiency (EE) of each user is the ingredient of utility function. In order to protect the cellular user equipment's (CUE) uplink transmission, we introduce a price based cost function into the objectives of D2D user equipment (DUE). The existence and uniqueness of the game with the influence of channel uncertainty and price are discussed. In the network-centric method, we aim to maximize the collective EE of CUEs and DUEs. We show that by the appropriate mathematical transformation, the network-centric D2D power control problem has the identical local solution to that of a special case of the user-centric problem, where price plays a key role. Numerical results show the performance of the robust power control algorithms in the user-centric and network-centric models.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제19권11호
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• pp.2576-2583
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• 2015

전이중(full-duplex) 셀룰라 네트워크에서 상향링크 사용자는 하향링크 사용자에게 간섭을 유발하므로 같은 무선 자원을 동시에 사용하는 상 하향링크 사용자 쌍을 어떻게 결정하는 지가 시스템 성능에 큰 영향을 미친다. 본 논문에서는 사용자의 서비스의 질을 보장하기 위한 목적으로 아웃티지(outage) 발생의 최소화를 위한 최적화 문제를 제시하고, 낮은 복잡도를 갖는 차선의 사용자 스케쥴링 알고리즘을 제안한다. 제안하는 스케쥴링 방식은 나쁜 신호 품질을 갖는 하향링크 사용자에게 간섭을 덜 미치는 상향링크 사용자를 먼저 선택할 수 있도록 우선권을 주는 방식으로 동작한다. 시뮬레이션 결과 제안하는 사용자 스케쥴링 방식을 사용하는 전이중 시스템은 최적에 가까운 아웃티지 성능을 달성하면서 기존 반이중 모드의 셀룰라 시스템 대비 아웃티지 발생을 현저히 줄인다.

• 전자공학회논문지
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• 제52권12호
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• pp.10-21
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• 2015

셀룰러 네트워크에서 기지국의 과부하를 줄이고 주파수 부족 현상을 완화시킬 수 있는 D2D(Device-to-Device) 통신에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 하지만 셀룰러 네트워크의 상향링크 주파수 자원을 공유함으로써 상호간의 간섭은 증가하게 된다. 본 논문에서는 셀룰러와 D2D 사이의 간섭을 줄이기 위하여 연판정 기반의 향상된 수신기를 제안한다. 제안한 수신기는 MMSE (Minimum Mean Square Error) 또는 IRC (Interference Rejection Combing) 수신기를 통해 간섭 신호의 불편 추정 (unbiased estimation) 값을 계산 하고 간섭 신호를 억제 및 제거한다. 간섭 신호는 LLR (Log-Likelihood Ratio)로 표현되는 소프트 정보를 통해 업데이트 한다. 시스템 레벨 시뮬레이션은 3GPP LTE-A 시스템의 20MHz 대역을 기반으로 이루어 졌으며, 시뮬레이션 결과 제안한 수신기를 통해 기존 수신기보다 SINR, 전송률 및 스펙트럼 효율 측면에서 성능 향상을 가져다주는 것을 확인하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제34권4C호
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• pp.341-348
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• 2009

본 논문에서는 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 기반 동기식 디지털 이중화(Synchronous Digital Duplexing) 방식에 적합한 그룹핑 기법을 제안한다. SDD 방식은 상호 레인징(mutual ranging) 과정을 통해 획득한 상호 시간 정보와 상호 채널 정보를 이용하여 상 하향링크 신호를 동시에 전송 가능하기 때문에 자원 할당의 유연성과 데이터 전송 효율이 증가하는 장점을 갖는다. 그러나 AP(access point)와 각 SS(subscriber station), SS와 다른 SS 사이의 상호 시간 지연과 상호 채널 길이의 합이 CP(cyclic prefix) 길이보다 긴 경우에는 OFDMA 심볼의 직교성을 유지하기 위해 추가의 CS(cyclic suffix)를 삽입해야하는 단점이 있다. 본 논문에서는 SDD 방식에서 추가의 CS가 필요한 경우에 CS 길이를 최소화하기 위하여 셀 내에 존재하는 AP 혹은 SS를 그룹으로 구분하여 송수신 시간을 제어하는 그룹핑 기법을 제안하며, 모의실험을 통해 성능을 비교 분석한다.