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Research Area

Device-to-Device (D2D)

posted Sep 1, 2016, 9:23 PM by WCRL INHA   [ updated Sep 1, 2016, 9:30 PM ]





Cellular networks have been deployed for several decades to provide ubiquitous wireless and mobile services to individuals. In past decades, communications among millions of mobile devices has been provided solely relying on connecting to widely deployed BSs. Although this state-ofthe-art paradigm provides strong mobility management to enable seamless wireless services, it may not be efficient in terms of spectral utilization,energy consumption, and transmission latency. This inefficiency becomes particularly severe when data exchanges occur between two mobile devices located close to each other. In recent studies, it has been shown that direct data exchanges among two nearby mobile devices (without data relay via BSs) may provide better performance in terms of spectrum, energy, and transmission latency. Consequently, these technical merits have driven the development of D2D communications.

 When public safety events (such as rescue, conflagration, riots, accidents, etc.) occur, the LTE/LTE-A shall be the first network (FirstNet) responsible for providing communication services. In addition to the conventional communication requirements of high data rates, low latency, priority control, and reliability, a public safety network must further support urgent communications when BSs are paralyzed by natural disasters or malicious attacks. For this additional requirement, D2D and group communications have been included as two key features in 3GPP Release 12.

In our laboratory, we study the resource allocation techniques for the D2D communication, power control scheme and interference mangagement techniques.

Multicast/Broadcast Transmission (MBSFN/SC-PTM)

posted Sep 1, 2016, 9:09 PM by WCRL INHA   [ updated Sep 1, 2016, 9:30 PM ]




Researches in provision of wireless multicast/broadcast services have been conducted incessantly. In the cellular networks, multicast techniques supporting multimedia services, such as IPTV and mobile TV have been ceaselessly required. In addition, to provide highly robust and critical communication services including group communication (GC) in disaster situations, the necessity of the public safety network (PSN)-related multicast services are also increasing in the cellular networks.

It is inefficient to provide multiple unicast links to carry the same multicast traffic even though a unicast link can expect a better spectral efficiency owing to link adaptation. In 3GPP, a multicast-broadcast single-frequency network (MBSFN) scheme has been proposed to support the evolved Multimedia Broadcast Multicast Service (eMBMS)

Recently, the 3GPP has proposed the single-cell point-to-multipoint (SC-PTM). Dissimilar to the MBSFN, a feature of single cell-based operation renders using normal cyclic prefix (CP) and applying the same sub-frame structure with unicast. As another noticeable feature, NACK-based common feedback which can enable the worst channel-based link adaptation has been discussed.

In our laboratory, we study SC-PTM based various multicast techniques to improve the spectral efficiency.






Localization

posted Jul 6, 2016, 7:54 PM by WCRL INHA   [ updated Sep 1, 2016, 9:29 PM ]

실내 환경에서의 단말 위치 측정



최근 들어 스마트폰과 같은 다양한 이동 단말기들의 보급이 확산되면서 이동 단말기 사용자의 위치 정보를 이용하는 응용 서비스의 개발 또한 매우 활발해졌다.
GPS 수신이 어려운 대도시의 빌딩 밀집 지역 같은 곳이나 실내 환경에서 사용 가능한 무선 자원으로는 WLAN(Wireless LAN), WiBro, UWB(Ultra Wideband), RFID, Zigbee 등이 있으며 사업성, 인프라 구축, 위치측정기술 구현성, IPR(Intellectual Property Right) 확보 가능성 등 측면에서 분석해 보면 WLAN이 실내위치측정에 있어서 우월함을 보이고 있다.
 WLAN 신호를 이용한 위치 추정 기술이 많은 관심을 모으고 있으며 이미 많은 빌딩과 건물들에서 무선 인터넷 접속을 위한 WLAN 설치가 보편화되어 있고, 또 신규 설치 비용도 비교적 저렴하다는 점 등이 WLAN를 이용한 실내 위치 추정의 큰 장점이다.
본 연구실에서는 위치 측정을 위한 다양한 방법을 조사하며, 실내 환경에 적합한 DB를 이용하는 FingerPrint 방식에 중점을 두고 있다.
또한, 위치 측정을 실행하는 장소에서 재난으로 인한 WLAN 위치, 세기 변화가 발생할 경우의 시나리오를 가정하여, 위 상황에서도 단말의 올바른 위치 측정을 하기 위한 방법을 연구하고 있다.

Recently, as the spread of various mobile terminals such as smart phones development of application service using the location information of the mobile terminal user also become very active.
As wireless resource used either in urban areas crowded with buildings where GPS reception is diffcult or in indoor environments, WLAN(Wireless LAN), WiBro, UWB(Ultra Wideband), RFID, Zigbee can be applied, and if analyzing those technologies in terms of business, infrastructure, practicality and achievements of IPR(Intellectual Property Right)  WLAN is showing the superiority in the indoor location measurement.
Location measurement technology using the WLAN signal has been gathering much attention, and the WLAN has already been installed for wireless Internet access commonly in many buildings. In addition, the fact that new installation costs are also relatively inexpensive is another big advantage of the location measurement technology using the WLAN signal.
In our laboratory, we research a variety of methods for the localization measurements, and focus on FingerPrint method using the DB for the indoor environment. Furthermore, we also assume various scenarios where  any the technology is malfunctioning because the disaster takes place and study how to correct the localization measurement of the terminal in the above situations.

LTE-A 기술

posted Jul 6, 2016, 7:51 PM by WCRL INHA   [ updated Sep 1, 2016, 7:58 PM ]



LTE-Advanced(LTE-A)

3GPP(3rd Generation Partnership Project)는 현재 이동통신 가입자의 89%가 사용하고 있는 GSM, WCDMA, HSDPA와 함께 3.9세대 이동통신 시스템인 LTE(Long Term Evolution)4세대 이동통신 시스템인 LTE-Advanced를 표준화하였다.
LTE-A에서 다루는 분야는 크게 두 가지이다. 첫 번째 분야는 기존에 있는 기지국(매크로 셀)의 성능을 향상시키는 것이며, 대표적인 기술로는 반송파 집성 기술이 있다. 두 번째 분야는 매크로 셀과 스몰 셀 및 펨토 셀이 공존할 때 발생하는 간섭에 대해 연구하고 해결하는 것이다. 이와 관련된 대표적인 기술은 eICIC가 있다.
3GPP(3rd Generation Partnership Project) 3.9 Generation mobile communication system, LTE(Long Term Evolution) and 4 Generation mobile communication system, LTE-Advanced as well as GSM, WCDMA, LTE-Advanced that 89% of the mobile communication subscribers are using has standardized.
Areas covered by the LTE-A consist of two big issues. The first is about improvement of the performance of the existing macro base station (MBS) and the exemplary technologies include the carrier aggregation (CA) technology. The second is research about co-channel interference between MBSs and small cell or femto cell and solve the interference problem, and its key technology is eICIC.

반송파 집성 기술(Carrier Aggregation)
높은 데이터 속도 요구 사항을 충족하기 위해서는 넓은 대역폭을 이용한 전송 및 수신이 필요하다. 하지만 한 사업자가 사용하는 대역폭이 분할되어 있어 하나의 반송파를 이용해서는 데이터 속도 요구 사항을 충족하기 어렵다. 이를 해결 하기 위해 반송파 집성 기술이 도입되었다. 이름에서 알 수 있듯이, CA를 사용하는 경우 다수의 반송파를 동시에 묶어서 사용 할 수 있도록 하는 기술로써 다중 반송파는 최대 100MHz의 넓은 전송 대역폭을 제공하여 데이터 속도를 증가시킬 수 있다.
To meet the high data rate requirements, the transmission and reception using the wide bandwidth is required. However, the bandwidth is divided for each user and it is difficult to meet the data rate requirement only with the one carrier. To solve this, CA technology is proposed. When using the technology, multiple carriers are aggregated and then allocated to one user. If CA is applied, the bandwidth can be expanded up to 100MHz, and with this large amount of bandwidth the data rate can be also improved.

기지국간 간섭 제어(eICIC)
이기종 네트워크(Heterogeneous Network)는 특정 지리적 영역에서 매크로 셀의 범위에 있는 피코 셀이나 펨토 셀의 커버리지가 중복되는 네트워크이다. 이 때, 만약 매크로 셀과 피코 셀 및 펨토 셀이 같은 주파수를 사용하면 상당한 간섭이 발생할 수 있다. LTE-A에서는 시간 영역 Inter Cell Interference Coordination (ICIC) 방식인 Almost Blank Subframe(ABS)가 제안되었다.

Heterogeneous Network is a network to which coverage of the picocell or femtocell is overlapped in the coverage of a macro cell in a specific geographical area. If the coverages are overlapped and the same frequency is used, severe interference will incur. In LTE-A, Almost Blank Subframe (ABS) which is based on time division Inter Cell Interference Coordination (ICIC) is proposed.





차세대 MIMO 기술

posted Jul 6, 2016, 7:46 PM by WCRL INHA   [ updated Sep 1, 2016, 8:10 PM ]




Massive MIMO 개요
5G 기술 중 하나로 거론되고 있는 Massive MIMO는 송수신 기지국(BTS, base transceiver station)에서 다량의 안테나(64개 이상)를 사용하여 무선 데이터 속도와 링크 안정성의 비약적인 향상을 가져올 것이라 전망되고 있습니다. 
이 기술은 한 서비스 지역의 토폴로지에서 최대 8개의 안테나를 사용하는 기존의 BTS 아키텍처와는 전혀 다릅니다. Massive MIMO는 수백 개의 안테나 요소를 갖추고 프리코딩 기술을 사용하여 타켓 모바일 사용자에게 무선 에너지를 집중함으로써 복사 전력을 절감합니다. 에너지를 특정 사용자들에게 집중하면 복사 전력이 절약될 뿐만 아니라 다른 사용자들에 대한 간섭도 줄어듭니다. 간섭 한계가 있는 현재의 셀룰러 네트워크에서는 이것이 특히 장점으로 작용합니다. 만약 Massive MIMO의 이러한 장점이 성공적으로 구현된다면 미래의 5G 네트워크는 더욱 빠르고, 더 많은 사용자를 수용하며, 뛰어난 안정성과 에너지 효율성을 확보하게 될 것입니다.

Massive MIMO technology being discussed as one of the 5G technologies is expected to bring significant improvements both in wireless data rate and link stability by using a larege number of antennas ( 64 or more) in the base transceiver station (BTS).
This technology is completely different from the exisinig BTS architecture that uses up to eight antennas in the topology of the service area. Massive MIMO equipped with hundreds of antenna elements reduces the radiation power by using the precoding technology to concentrate energy to the target mobile user. If the energy is concentrated to a particular user, the interference to other users is also reduced, and it is very advantageous for the current cellular network. If those advantages of Massive MIMO can be successfully implemented, the future 5G network will be faster, cover larger number of users and obtain outstanding stability and energy efficiency.


주요 연구 Issue
  • Massive MIMO Transceiver Design
  • Modeling and analysis of massive MIMO Channel
  • Hybrid beamforming

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