• 한국통신학회논문지
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• 제32권6B호
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• pp.358-366
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• 2007

최근 FCC(Federal Communications Commission)에서는 통신 채널의 부족을 극복하기 위해 기존의 허가된 사용자의 무선 주파수에 대한 비 허가 사용자의 사용을 고려하고 있다. 이에 채널을 실시간으로 감지하고 선택하는 CR의 개념이 도입되어 IEEE 802.22 WRAN(Wireless Regional Area Networks) 워킹 그룹에서 CR(Cognitive Radio)의 기술개발을 진행 중에 있다. CR의 기술을 사용함에 있어서 채널을 선택하는 기준에 따라 네트워크의 통신 효율에 상당한 영향을 미치기 때문에 최적의 채널을 선택하는 방법이 중요하다. 따라서 본 논문에서는 효율적인 통신을 위해 무선인지 기술 기반의 정책에 따른 동적 채널 선택 구조(Policy-based Dynamic Channel Selection Architecture for Cognitive Radio Network)를 제안한다. 제안하는 동적 주파수 선택 방법에는 가중치 채널 선택 방법(weighted channel selection)과 순차적 채널 선택 방법(sequential channel selection)곡 혼합 채널 선택 방법(combined channel selection)의 세 가지 방법이 있으며 제안하는 방법을 사용함으로써 최적의 채널 리스트를 구성해 줄 수 있을 뿐만 아니라 동적으로 채널을 할당해 줄 수 있다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제10권1호
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• pp.28-37
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• 2008

In this paper, we investigate the problem of minimizing the average transmission power of users while guaranteeing the average delay constraints in time-varying uplink channels. We design a scheduler that selects a user for transmission and determines the transmission rate of the selected user based on the channel and backlog information of users. Since it requires prohibitively high computation complexity to determine an optimal scheduler for multi-user systems, we propose a low-complexity scheduling scheme that can achieve near-optimal performance. In this scheme, we reduce the complexity by decomposing the multiuser problem into multiple individual user problems. We arrange the probability of selecting each user such that it can be determined only by the information of the corresponding user and then optimize the transmission rate of each user independently. We solve the user problem by using a dynamic programming approach and analyze the upper and lower bounds of average transmission power and average delay, respectively. In addition, we investigate the effects of the user selection algorithm on the performance for different channel models. We show that a channel-adaptive user selection algorithm can improve the energy efficiency under uncorrelated channels but the gain is obtainable only for loose delay requirements in the case of correlated channels. Based on this, we propose a user selection algorithm that adapts itself to both the channel condition and the backlog level, which turns out to be energy-efficient over wide range of delay requirement regardless of the channel model.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제11권12호
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• pp.5820-5834
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• 2017

This paper investigates the channel selection problem with dynamic users and the asymmetric interference relation in distributed opportunistic spectrum access systems. Since users transmitting data are based on their traffic demands, they dynamically compete for the channel occupation. Moreover, the heterogeneous interference range leads to asymmetric interference relation. The dynamic users and asymmetric interference relation bring about new challenges such as dynamic random systems and poor fairness. In this article, we will focus on maximizing the tradeoff between the achievable utility and access cost of each user, formulate the channel selection problem as a directional graphical game and prove it as an exact potential game presenting at least one pure Nash equilibrium point. We show that the best NE point maximizes both the personal and system utility, and employ the stochastic learning approach algorithm for achieving the best NE point. Simulation results show that the algorithm converges, presents near-optimal performance and good fairness, and the directional graphical model improves the systems throughput performance in different asymmetric level systems.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제8권3호
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• pp.100-111
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• 2009

Cognitive Radio(CR)는 우선 사용자에게 할당되어 있지만 실제로 사용되지 않는 주파수 대역을 감지하고 사용함으로써 스펙트럼 효율을 향상시킬수 있는 기술이다. 우선 사용자가 채널을 점유하게 되면 CR 사용자는 우선사용자에 대한 간섭을 피하기 위해 다른 채널로 이동해야 하므로 CR 사용자에 대한 서비스 품질의 보장이 어렵다. 본 논문에서는 우선 사용자와 CR 사용자가 공존하기 위해 CR 기지국의 전력 제어를 통해 우선 사용자에 대한 CR 사용자의 간섭을 최소화 시키면서 CR 사용자의 다양한 요구에 따른 다양한 통신 시스템 구성 변수들을 할당하기 위한 유전자 알고리즘 (Genetic Algorithm)을 이용한 최적의 채널을 찾는 동적 주파수 선택 (Dynamic Frequency Selection) 을 제안한다. 컴퓨터 시뮬레이션 수행을 통해 제안하는 무선 자원 공유 방법이 우선 사용자에 대한 간섭을 줄이고 스펙트럼 효율을 향상시키는 것을 보였다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제44권5호
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• pp.92-98
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• 2007

다중 셀 OFDMA 환경에서 OFDMA 무선망 제어 부를 사용 할 필요 없이 각 셀에서 독립적으로 자원 할당을 하기 위한 기법을 제안하였다. 셀 간 동일 채널 간섭을 최소화 하도록 설계 된 할당 가능한 부반송파 영역을 각 셀에 정해주고, 이 영역 안에서 동적 자원 할당을 하도록 하였다. 할당 가능 영역의 제한으로 발생하는 frequency selection diversity의 감소와 CCI가 집중되는 현상 사이의 Trade off 관계를 이용하기 위하여, frequency selectivity가 높은 채널을 위한 균등한 할당 영역 경계 (EB) 방식과 selectivity가 낮은 채널 환경을 위한 유연 적 할당 영역 경계 (FB) 방식을 제안하였다. 이러한 할당 영역 경계 방식들을 사용하여, Capacity와 Outage 측면에서 경계 방식을 사용하지 않고 동적 자원 할당을 한 경우에 비하여 우수한 성능을 얻을 수 있었다.

• 한국통신학회논문지
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• 제40권4호
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• pp.646-652
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• 2015

본 논문은 다중 사용자 MIMO 시스템에서 사용자 선택을 위해 필요한 precoding matrix index (PMI)/channel quality indication (CQI)의 보고 방식에 따른 성능을 분석한다. 이러한 분석을 통해 셀 내의 단말의 수, 선택되는 사용자의 수, 그리고 코드북(codebook)의 크기가 Best Companion Grouping (BCG)방식 스케쥴링의 성능에 복잡하게 영향을 미치는 것을 확인한다. 이에 따라 셀 내의 사용자 수와 코드북의 크기에 따라 동시에 스케쥴링 되는 사용자들의 그룹이 형성될 수 있는 확률이 달라지는 것을 확인할 수 있으며, 피드백 오버헤드가 주어졌을 때 이에 따라 피드백하는 PMI의 수와 사용하는 코드북의 크기를 적응적으로 선택함으로써 시스템의 평균 수율 성능을 최적화할 수 있음을 보였다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제10권5호
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• pp.1976-1997
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• 2016

This paper investigates the problem of co-tier interference mitigation for dynamic small- cell networks, in which the load of each small-cell varies with the number of active associated small-cell users (SUs). Due to the fact that most small-cell base stations (SBSs) are deployed in an ad-hoc manner, the problem of reducing co-tier interference caused by dynamic loads in a distributed fashion is quite challenging. First, we propose a new distributed channel allocation method for small-cells with dynamic loads and define a dynamic interference graph. Based on this approach, we formulate the problem as a dynamic interference graph game and prove that the game is a potential game and has at least one pure strategy Nash equilibrium (NE) point. Moreover, we show that the best pure strategy NE point minimizes the expectation of the aggregate dynamic co-tier interference in the small-cell network. A distributed dynamic learning algorithm is then designed to achieve NE of the game, in which each SBS is unaware of the probability distributions of its own and other SBSs' dynamic loads. Simulation results show that the proposed approach can mitigate dynamic co-tier interference effectively and significantly outperform random channel selection.

• 한국통신학회논문지
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• 제37권4A호
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• pp.205-213
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• 2012

본 논문에서는 IEEE 802.11 무선 네트워크에서 재밍 (jamming) 공격에 효과적으로 대처할 수 있는 IEEE 802.11h 기반의 채널 도약 기법을 제안한다. IEEE 802.11h의 Dynamic Frequency Selection (DFS)은 현재 사용하는 채널에서 군 레이더와 같은 높은 간섭을 감지할 경우 임의의 채널을 선택하지 않고 전체 채널 측정을 통해 가장 좋은 채널로 도약하는 기법이다. 이러한 기법은 재밍 공격이 발생하는 환경에서는 채널 도약을 위해 모든 채널 측정을 위한 시간이 소요되며 그 시간만큼의 통신 단절이 발생해 네트워크 성능이 저하되는 단점을 가진다. 제안하는 기법에서는 기존의 기법과는 달리 재밍 공격 이전에 도약할 채널을 모든 단말이 알게 함으로써 재머에 대해 즉각적인 대처가 가능하다. 이를 위해 제안하는 기법에서는 비콘 (Beacon)을 통해 도약할 채널을 매번 갱신하며 이것은 이전 비콘 구간마다 전채널 상태 측정을 수행하는 것으로 가능하다. 다양한 환경에서의 모의 실험을 통해 제안 기법이 재머에 즉각적인 대응을 수행함으로써 네트워크 성능 저하를 완화할 수 있음을 확인할 수 있다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제16권2호
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• pp.207-215
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• 2011

디지털 방송이 본격화되고 디지털 텔레비젼의 보급이 일반화되면서 시청자가 선택할 수 있는 채널의 수와 프로그램의 수는 기존 텔레비젼 환경과 비교하여 시청자가 이용할 수 있는 프로그램 리소스들이 큰 폭으로 증가되고 있다. 이러한 변화로 수백 개의 채널에서 시청자가자신이 선호하는 프로그램 채널을 찾기 위해서 리모컨이나 방송 편성표를 통해 검색하는 것은 많은 시간과 노력이 필요하다. 따라서, 본 논문에서는 up-down 채널 리모컨를 이용해 선호하는 프로그램 채널을 선택하는 시청자들을 위해, 현재 시청하는 채널을 기준으로 선호 프로그램 채널을 동적으로 배치함으로써 채널의 탐색 거리를 줄이는 방법을 제안한다. 그리고, 실험을 통해 그 성능을 평가한다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제18권1호
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• pp.50-64
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• 2016

Nowadays, smart meter (SM) technology is widely effectively used. In addition, power allocation (PA) and channel selection (CS) are considered problems with many proposed approaches. In this paper, we will suggest a specific scenario for an SM configuration system and show how to solve the optimization problem for transmission between SMs and the data concentrator unit (DCU), the center that collects the data from several SMs, via simulation. An efficient CS with PA scheme is proposed in the TV white space system, which uses the TV band spectrum. On the basic of the optimal configuration requirements, SMs can have a transmission schedule and channel selection to obtain the optimal efficiency of using spectrum resources when transmitting data to the DCU. The optimal goals discussed in this paper are the maximum capacity or maximum channel efficiency and the maximum allowable power of the SMs used to satisfy the quality of service without harm to another wireless system. In addition, minimization of the interference to the digital television system and other SMs is also important and needs to be considered when the solving coexistence scenario. Further, we propose a process that performs an interference analysis scheme by using the spectrum engineering advanced Monte Carlo analysis tool (SEAMCAT), which is an integrated software tool based on a Monte-Carlo simulation method. Briefly, the process is as follows: The optimization process implemented by genetic evolution optimization engines, i.e., a genetic algorithm, will calculate the best configuration for the SM system on the basis of the interference limitation for each SM by SEAMCAT in a specific configuration, which reaches the solution with the best defined optimal goal satisfaction.