• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제10권11호
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• pp.5209-5228
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• 2016

Device-to-device (D2D) communication underlaying cellular networks can bring significate benefits for improving the performance of mobile services. However, it hinges on elaborate resource sharing scheme to coordinate interference between cellular users and D2D pairs. We formulate a joint mode selection, link allocation and power control optimization problem for D2D communication sharing uplink resources in a multi-user cellular network and consider the efficiency and the fairness simultaneously. Due to the non-convex difficulty, we propose a three-step scheme: firstly, we conduct mode selection for D2D pairs based on a minimum distance metric after an admission control and obtain some cellular candidates for them. And then, a cellular candidate will be paired to each D2D pair based on fairness. Finally, we use Lagrangian Algorithm to formulate a joint power control strategy for D2D pairs and their reused cellular users and a closed-form of solution is derived. Simulation results demonstrate that our proposed algorithms converge in a short time. Moreover, both the sum rate of D2D pairs and the energy efficiency of cellular users are improved.

• 한국통신학회논문지
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• 제39C권7호
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• pp.546-551
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• 2014

본 논문에서는 릴레이 기반의 선박 통신 네트워크에서 데이터 전송률을 높이기 위한 기회주의적 서브채널 할당기법을 제안한다. 릴레이 시스템을 기반으로 하는 기존 연구에서, 릴레이는 매 프레임마다 기지국으로부터 수신 받은 데이터를 선박에게 즉시 전달 해준다. 이때, 이중 홉 네트워크(기지국과 릴레이, 릴레이와 선박 간 링크)에서 전송 가능한 최대 수율은 두 링크의 채널 상태에 의해 결정된다. 만약, 채널 상태에 따른 두 링크가 가지는 채널 용량의 차이가 크다면 자원이 낭비되는 상황이 발생하게 된다. 이러한 문제점은 시스템의 성능을 저하시키며, 제한된 무선 자원을 효율적으로 활용하지 못하는 문제점이 발생하게 된다. 따라서 본 논문에서는 두 링크 사이에서 발생하는 자원의 낭비를 최소화 시킴과 동시에 자원을 효율적으로 할당 할 수 있는 기법을 제안한다. 또한 제안하는 기법의 계산 복잡도를 줄이기 위해서 차선의 기법을 제안한다. 시뮬레이션 결과를 통해서, 제안하는 기법은 기존 연구 대비 계산의 복잡도는 증가하지만 시스템의 데이터 전송률 성능이 최대 14.0% 향상됨을 확인 할 수 있다.

• 한국통신학회논문지
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• 제40권4호
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• pp.762-768
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• 2015

LTE-Advanced 네트워크에서 D2D 통신은 기지국의 부하를 감소시켜줄 뿐만 아니라 네트워크 성능을 향상시키는 통신 기술이다. 그러나 이 기술은 셀룰러 사용자와 D2D 페어들간에 자원을 공유함으로써 많은 양의 간섭이 발생할 수 있는 문제점이 있으므로 D2D 통신의 자원 할당 시 간섭에 의한 영향이 고려되어야 함에도 불구하고, 기존 자원 할당 관련 기존 연구는 셀룰러 사용자에 기할당된 자원 중 최고의 CQI 값을 가지는 자원을 재사용하여 D2D 페어에 할당한다. 이로인해 D2D 페어와 셀룰러 통신이 같은 자원을 공유하기 때문에 D2D 페어는 주 통신인 셀룰러 통신에 간섭을 야기하며, 기할당된 셀룰러 자원의 재사용으로인해 계산 복잡도가 높아지는 문제점이 있다. 본 논문에서는 이를 해결하기 위해 셀 내 간섭을 제거하면서 계산 복잡도가 낮은 D2D 자원 할당 알고리즘을 제안한다. 제안 알고리즘은 전체 자원 중 미사용 중인 자원을 임의로 선택하여 할당하고, 할당 받은 자원을 D2D 페어들간에 공유하게 한다. 즉 D2D 페어들 간 간섭이 발생하지 않는다면, 해당 페어들 간에는 같은 자원을 사용하도록 허용한다. 시뮬레이션을 통한 성능 분석 결과 비교 알고리즘에 비해 제안 알고리즘이 수용하는 D2D 페어의 개수에 비례하여 최대 11배까지 계산 복잡도가 낮아지는 것을 확인하였다.

• 전자통신동향분석
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• 제38권1호
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• pp.55-64
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• 2023

Recently, preparations for 6G have led to the increasing interest in integrated or hybrid communication networks considering low-orbit satellite communication networks with terrestrial mobile communication networks. In addition, the demand for frequency allocation for new mobile services from low-orbit small satellites to provide global internet of things (IoT) services is increasing. The operation of such satellites and terrestrial mobile communication networks may inevitably cause interference in adjacent bands and the same band frequency between satellites and terrestrial systems. Focusing on the results of the recent ITU-R WP4C meeting, this study introduces the current status of frequency sharing and interference issues between satellites and terrestrial systems, and frequency allocation issues for new mobile satellite operations. Coexistence and compatibility studies with terrestrial IMT in L band and 2.6 GHz band, operated by Inmassat and India, respectively, and a new frequency allocation study (WRC-23 AI 1.18) are carried out to reflect satellite IoT demand. For the L band, technical requirements have been developed for emission from IMT devices at 1,492 MHz to 1,518 MHz to bands above 1,518 MHz. Related studies in the 2 GHz and 2.6 GHz bands are not discussed due to lack of contributions at the recent meeting. In particular, concerning the WRC-23 agenda 1.18 study on the new frequency allocation method of narrowband mobile satellite work in the Region 1 candidate band 2,010 MHz to 2,025 MHz, Region 2 candidate bands 1,695 MHz to 1,710 MHz, 3,300 MHz to 3,315 MHz, and 3,385 MHz to 3,400 MHz, ITU-R results show no new frequency allocation to narrow mobile satellite services. Given the expected various collaborations between satellites and the terrestrial component are in the future, interference issues between terrestrial IMT and mobile satellite services are similarly expected to continuously increase. Therefore, participation in related studies at ITU-R WP4C and active response to protect terrestrial IMT are necessary to protect domestic radio resources and secure additional frequencies reflecting satellite service use plans.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제15권3호
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• pp.874-890
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• 2021

With the widespread deployment of the fifth-generation (5G) communication networks, various real-time applications are rapidly increasing and generating massive traffic on backhaul network environments. In this scenario, network congestion will occur when the communication and computation resources exceed the maximum available capacity, which severely degrades the network performance. To alleviate this problem, this paper proposed an intelligent resource allocation (IRA) to integrate with the extant resource adjustment (ERA) approach mainly based on the convergence of support vector machine (SVM) algorithm, software-defined networking (SDN), and mobile edge computing (MEC) paradigms. The proposed scheme acquires predictable schedules to adapt the downlink (DL) transmission towards off-peak hour intervals as a predominant priority. Accordingly, the peak hour bandwidth resources for serving real-time uplink (UL) transmission enlarge its capacity for a variety of mission-critical applications. Furthermore, to advance and boost gateway computation resources, MEC servers are implemented and integrated with the proposed scheme in this study. In the conclusive simulation results, the performance evaluation analyzes and compares the proposed scheme with the conventional approach over a variety of QoS metrics including network delay, jitter, packet drop ratio, packet delivery ratio, and throughput.

• ETRI Journal
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• 제36권4호
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• pp.519-527
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• 2014

An integrated multi-beam satellite and multi-cell terrestrial system is an attractive means for highly efficient communication due to the fact that the two components (satellite and terrestrial) make the most of each other's resources. In this paper, a terrestrial component reuses a satellite's resources under the control of the satellite's network management system. This allows the resource allocation for the satellite and terrestrial components to be coordinated to optimize spectral efficiency and increase overall system capacity. In such a system, the satellite resources reused in the terrestrial component may bring about severe interference, which is one of the main factors affecting system capacity. Under this consideration, the objective of this paper is to achieve an optimized resource allocation in both components in such a way as to minimize any resulting inter-component interference. The objective of the proposed scheme is to mitigate this inter-component interference by optimizing the total transmission power - the result of which can lead to an increase in capacity. The simulation results in this paper illustrate that the proposed scheme affords a more energy-efficient system to be implemented, compared to a conventional power management scheme, by allocating the bandwidth uniformly regardless of the amount of interference or traffic demand.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제19권1호
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• pp.111-116
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• 2019

최근 GPU가 그래픽 처리뿐 아니라 다양한 분야의 병렬 처리로 그 영역을 넓혀가고 있다. 그러나, 현재 GPU는 워크로드의 다양성을 반영하기보다 간결한 제어 구조를 통한 개별 워크로드의 병렬성 극대화에 초점을 맞추고 있다. 본 논문은 워크로드 특성을 반영한 GPU 작업 배치를 위해 GPU에서 수행되는 워크로드의 자원 사용 특성을 컴퓨팅 바운드형, 메모리 바운드형, 실행종속 지연형으로 분류한 후, 각 분류에서 병목점이 되는 세부 자원을 규명한다. 예를 들어 컴퓨팅 바운드형의 경우 단정밀도 연산장치, 배정밀도 연산장치, 특수함수 연산장치 등 병목 자원이 무엇인지 분석한다. 본 논문의 분석 결과는 동일한 컴퓨팅 바운드형 워크로드라도 병목이 되는 세부 자원이 다를 경우 함께 배치하는 것이 성능 충돌을 일으키지 않는다는 점을 규명하여 GPU 작업배치의 효율화에 기여할 것으로 기대된다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제14권4호
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• pp.627-636
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• 2019

전파법은 2000년 전면 개정 이후 12차례의 개정을 통해 전파자원의 확보, 전파자원의 분배 및 할당, 전파자원의 이용, 전파자원의 보호, 전파의 진흥을 중심으로 규정하고 있는 현재의 모습을 갖추게 되었으며, 이로써 전파자원의 단순한 관리법적 성격을 벗어나, 전파자원의 확보 및 전파의 진흥법적 성격을 포함하는 것으로 평가될 수 있다. 통신 분야의 법제도도 함께 정비되어 가고 있으며, 전파법도 2차례의 개정을 통해 그간의 미비점들을 보완하고 있다. 국내 전파법은 전파이용 환경 변화에 따라 자원의 효율적 배분 및 이용을 촉진하기 위한 법체계를 형성한 것으로 평가되며, 기존의 단순한 관리법적 성격에서 전파진흥 및 경쟁 관련 법적 성격을 갖게 된 것으로 평가할 수 있으며, 전파이용 유형별 세부 규정에 대한 조정은 필요한 것으로 판단된다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제10권10호
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• pp.4748-4765
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• 2016

We consider a virtualized cognitive radio (CR) network, where multiple virtual network operators (VNOs) who own different virtual cognitive base stations (VCBSs) share the same physical CBS (PCBS) which is owned by an infrastructure provider (InP), sharing the spectrum with the primary user (PU). The uplink scenario is considered where the secondary users (SUs) transmit to the VCBSs. The PU is protected by constraining the interference power from the SUs. Such constraint is applied by the InP through pricing the interference. A Stackelberg game is formulated to jointly maximize the revenue of the InP and the individual utilities of the VNOs, and then the Stackelberg equilibrium is investigated. Specifically, the optimal interference price and channel allocation for the VNOs to maximize the revenue of the InP and the optimal power allocation for the SUs to maximize the individual utilities of the VNOs are derived. In addition, a low‐complexity ±‐optimal solution is also proposed for obtaining the interference price and channel allocation for the VNOs. Simulations are provided to verify the proposed strategies. It is shown that the proposed strategies are effective in resource allocation and the ±‐optimal strategy achieves practically the same performance as the optimal strategy can achieve. It is also shown that the InP will not benefit from a large interference power limit, and selecting VNOs with higher unit rate utility gain to share the resources of the InP is beneficial to both the InP and the VNOs.

• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제22권3호
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• pp.189-198
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• 2024

This study examined the integrated benefits of 5G New Radio, network slicing, and reinforcement learning (RL) mechanisms in addressing the challenges associated with the increasing proliferation of intelligent objects in communication networks. This study proposed an innovative architecture that initially employed network slicing to efficiently segregate and manage various service types. Subsequently, this architecture was enhanced by applying RL to optimize the subchannel and power allocation strategies. This dual approach was proven through simulation studies conducted in a suburban setting, highlighting the effectiveness of the method for optimizing the use of available frequency bands. The results highlighted significant improvements in mitigating interference and adapting to the dynamic conditions of the network, thereby ensuring efficient dynamic resource allocation. Further, the application of an RL algorithm enabled the system to adjust resources adaptively based on real-time network conditions, thereby proving the flexibility and responsiveness of the scheme to changing network scenarios.