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Design and Analysis of Intelligent AMC Scheme with Relay Protocols in LTE-Advanced System
Saransh Malik사(사란쉬 말리크),Bora Kim(김보라),Sangmi Moon(문상미),Daejin Kim(김대진),Intae Hwang(황인태) 대한전자공학회 2012 전자공학회논문지 Vol.49 No.12
본 논문에서는 AMC(Adaptive Modulation and Coding) 기법을 적용한 릴레이 프로토콜을 제안한다. AMC 기법은 다양한 변조와 코딩 기법을 통해, 통신 시스템의 전송률과 신뢰도를 향상시킬 수 있다. 본 논문에서는 AMC 기법을 적용한 릴레이 프로토콜의 성능을 분석하고, AMC 기법이 적용된 릴레이 프로토콜이 AMC 기법이 적용되지 않은 기존의 기법과 비교하여 낮은 SNR(Signal to Noise Ratio) 레벨에서 더 좋은 평균 전송률을 제공할 수 있음을 확인하였다. 비적응적 MCS(Modulation and Coding Scheme) 릴레이 프로토콜과 적응적 MCS 릴레이 프로토콜의 성능을 증명하기 위해 LTE-A(Long Term Evolution-Advanced) 파라미터와 함께 몬테카를로 시뮬레이션을 수행하였다. 모의실험 결과, 적응적 MCS가 적용된 시스템에서 AF(Amplify-and-Forward), DF(Decode-and-Forward) 및 DMF(DeModulate-and-Forward) 프로토콜 중 DMF 프로토콜이 낮은 SNR 값에서 가장 좋은 성능을 보이고, 더 좋은 평균 전송률을 제공하는 것을 확인하였다. In this paper, we propose an Adaptive Modulation and Coding (AMC) scheme using relay protocols generally known as Relay Node (RN). The AMC scheme is used for improving the throughput and a reliability of a communication system, because of the nature of different modulation and coding schemes. We analyze the performance of relay protocols with the AMC scheme and observed that relay protocols with the AMC scheme is capable of providing better average throughput at a lower Signal to Noise Ratio (SNR) level as compared to the conventional scheme with no AMC. We perform Monte Carlo simulations with Long Term Evolution-Advanced (LTE-A) parameters to prove the performance comparison of adaptive Modulation and Coding Scheme (MCS) relay protocols with the non-adaptive MCS relay protocols. The simulation results of the proposed system with adaptive MCS prove that among the Amplify-and-Forward (AF), Decode-and-Forward (DF) and DeModulate-and-Forward (DMF), the DMF protocol performs best at a lower SNR value and also provides better average throughput.
문상미(Sangmi Moon),김보라(Bora Kim),사란쉬 말리크(Saransh Malik),김지형(Jihyung Kim),이문식(Moon-Sik Lee),김대진(Daejin Kim),황인태(Intae Hwang) 대한전자공학회 2014 전자공학회논문지 Vol.51 No.8
최근 폭증하는 모바일 데이터 트래픽을 수용하기 위하여 밀리미터파 (mmWave)가 큰 관심을 받고 있으며, 4 세대 LTE-A (Long Term Evolution-Advanced) 표준을 기반으로 MMB (Millimeter Mobile Broadband) 시스템의 필요성이 대두되고 있다. 현재 mmWave 통신 채널에 대한 많은 연구가 이루어지고 있으며, MMB 채널 환경에 대한 성능 분석 또한 관심의 대상이다. 본 논문에서는 5세대 이동통신을 위한 MMB 시스템을 설계하고 mmWave의 전파 특성 분석을 통한 채널 모델을 제안한다. 또한 MMB 시스템의 28 GHz 대역에서 MMB 채널 환경에 대한 성능을 비교 분석한다. Millimeter wave (mmWave) has attracted great interest recently and the necessity of Millimeter Mobile Broadband (MMB) system has appeared based on the 4 Generation Long Term Evolution-Advanced (LTE-A) Specification. Currently, there are many studies about the mmWave communication channel. And it is subject of interest to analyze the performance in MMB channel environments. In this paper, we design the MMB system for 5th Generation mobile communication and propose channel models through the analysis of the mmWave propagation characteristics. Also, we have analyzed the performance of the MMB system of 28 GHz band in MMB channel environments.
LTE-Advanced 기반 이종 네트워크에서 셀 영역 확장에 대한 셀 선택과 ABS를 통한 간섭 관리 기법
문상미(Sangmi Moon),김보라(Bora Kim),사란쉬 말리크(Saransh Malik),김대진(Daejin Kim),황인태(Intae Hwang) 대한전자공학회 2013 전자공학회논문지 Vol.50 No.8
LTE(Long Term Evolution)-Advanced에서는 저전력 피코셀(picocell)과 같은 소형셀을 중첩하여 배치해 시스템 성능을 향상시키기 위한 HetNet(Heterogeneous Network)에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 또한 HetNet에서 데이터 오프로딩 효과를 증대시키기 위해 셀 영역 확장(CRE: Cell Range Expansion) 기술이 소개되었다. 본 논문에서는 최적의 오프로딩 효과를 위해 SINR(Signal to Interference plus Noise Ratio) 기반 셀 선택 기법을 제안한다. 셀 확장 영역에 존재하는 사용자의 간섭 관리를 위해 ABS를 사용하며, 스펙스럼 효율을 증가시키기 위하여 동적인 ABS 비율을 사용한다. 모의실험 결과, 제안한 기법에서 피코셀뿐만 아니라 매크로셀 사용자의 스펙트럼 효율이 향상되어 전체적인 사용자의 성능이 향상 된 것을 볼 수 있다. Long Term Evolution (LTE) - Advanced has developed Heterogeneous Network (HetNet) that consists of a mix of macrocells and low-power nodes such as picocells to improve the system performance. Also, to encourage data offloading in HetNet, Cell Range Expansion (CRE) have been introduced. In this paper, we propose a cell selection scheme based on Signal to Interference plus Noise Ratio (SINR) for optimal offloading effect. And we manage the interference for user located in cell range expanded region using Almost Blank Subframe (ABS) with flexible ABS ratio to improve the spectrum efficiency in time domain. Simulation results show that proposed scheme can improve spectrum efficiency of macrocell and picocell user. Eventually, proposed scheme can imporve overall user performance.
다양한 채널 환경에서 IEEE 802.15.4/ZigBee 시스템의 성능 분석
문상미(Sangmi Moon),김보라(Bora Kim),사란쉬 말리크(Saransh Malik),김영일(Youngil Kim),여건민(Kunmin Yeo),김대진(Daejin Kim),황인태(Intae Hwang) 대한전자공학회 2013 전자공학회논문지 Vol.50 No.6
최근 무선 센서 네트워크(WNS: Wireless Sensor Network)가 큰 관심을 받고 있으며, IEEE 802.15.4 표준 규격을 기반으로 상위 계층 규격을 표준화하여 산업 분야에 적용하기 위한 ZigBee의 필요성이 대두되고 있다. 현재 IEEE 802.15.4/ZigBee 통신채널에 대한 많은 연구가 이루어지고 있으며, 다양한 채널 환경에 대한 성능 분석 또한 관심의 대상이다. 본 논문에서는 다양한 채널 환경에서의 IEEE 802.15.4 전파전파 특성분석을 통한 채널 모델을 제안한다. 또한 IEEE 802.15.4/ZigBee 표준의 2.4㎓ 대역 물리계층에서 각 채널 환경에 대한 성능을 비교 분석한다. Wireless Sensor Network(WSN) has attracted great interest recently and the necessity of ZigBee has appeared to standardize and apply the upper layer specification based on the IEEE 802.15.4 standard specification in industrial field. Currently, there are many studies about the IEEE 802.15.4/ZigBee communication channel. And it is subject of interest to analyze the performance in various channel environments. In this paper, we propose channel models through the analysis of the IEEE 802.15.4 radio wave propagation characteristics in various channel environments. Also, we have analyzed the performance of the IEEE 802.15.4/ZigBee for the standard of physical layer of 2.4㎓ band in each channel environments.
LTE-Advanced 시스템에서 스케줄링 및 프리코딩을 결합한 다중 포인트 협력 통신 기법의 성능 분석
김보라(Bora Kim),문상미(Sangmi Moon),사란쉬 말리크(Saransh Malik),김철성(Cheolsung Kim),황인태(Intae Hwang) 대한전자공학회 2013 전자공학회논문지 Vol.50 No.7
본 논문에서는 차세대 셀룰러 시스템을 위한 사용자들 간 다중 포인트 협력 통신 (CoMP; Coordinated Multi-Point) 기법에 대하여 설계하고 이를 바탕으로 성능 분석이 이루어졌다. LTE-Advanced (Long Term Evolution-Advanced) 시스템에서 몬테카를로 모의실험이 이루어졌으며, CDF (Cumulative Distribution Function) 그래프를 통해 그 성능을 확인한다. CoMP를 사용하였을 때 성능이 향상되는 것을 확인하였으며, 스케줄링과 프리코딩 등 여러 기법을 추가로 적용하였을 때 더 좋은 결과를 얻는 것을 확인한다. In this paper, we design and analyze the performance of Coordinated Multi-Point (CoMP) techniques to the number of users for next-generation cellular systems. We perform Monte Carlo simulations with Long Term Evolution-Advanced (LTE-Advanced) and confirm the performance from the graph of the Cumulative Distribution Function (CDF). From simulation results, we show the significant performance gain when CoMP technique is used and also show better performance when we apply the various schemes additionally as scheduling and precoding.