Joint Polarization and Frequency Assignment Algorithm Based on Graph Theory

In cases of military communication plan, it often requires to find a proper solution for frequency assignment within feasible time. Minimizing the number of used resources are related to cost issue, hence it is a critical objective. When the dual polar antenna is used, the performance can be much developed by exploiting the polarization separation. In this paper, we propose an algorithm that assigns polarizations and frequencies within complexity of $O(N^2)$ based on the graph matching theory. We have verified that the proposed algorithm shows almost twice performance relative to the uni-polar frequency assignment algorithms and it approaches very closely to its theoretical optima.

그래프 이론 기반의 편파 및 주파수 지정 알고리즘

군용 통신망의 작전상황 등에서 빠른 시간 내에 주파수 배정 문제의 해를 찾는 상황은 빈번하게 발생한다. 이때 사용되는 자원 개수를 최소화하는 것은 비용과 연관되어 중요한 문제이다. 이중 편파 안테나의 편파를 적절히 분배하면 주파수 자원 개수 성능을 최소화하는데 도움이 된다. 본 논문은 그래프의 매칭 이론을 기반으로 하여 편파와 주파수를 $O(N^2)$의 복잡도 이내에 배정하는 알고리즘을 제시한다. 제시하는 알고리즘의 해는 단일 편파 알고리즘 대비 2배에 가까운 성능개선을 보이며 이론적인 최적의 값에 근접함을 확인하였다.