• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제16권1호
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• pp.103-108
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• 2016

통신 시스템에서 제한된 총 전력으로 여러개의 부채널로 이루어진 채널의 입력과 출력 사이의 상호정보를 최대화하는 문제의 해는 Waterfilling 구조를 가진다. 채널 상태 정보(CSI)를 알고 있을 때 OFDM이나 MIMO는 병렬의 독립된 부채널들로 분해 될 수 있다. 제한된 전력 하에 채널용량에 접근하는 전송속도를 위한 최적의 부채널 전력할당 문제의 해는 Waterfilling 으로 구할 수 있다. Waterfilling은 상태가 좋은(SNR이 높은) 부채널에 더 많은 전력을 할당하고 상태가 나쁜 채널들은 적은 전력이나 전력을 할당하지 않음으로서 상태가 좋은 부채널들의 전송속도를 높이고 결과적으로 전체 전송속도를 채널용량에 접근하게 한다. Waterfilling은 총 전력 제한을 만족하는 정확한 수면 높이를 찾는데 일반적으로 수면 높이를 추정하고 갱신해 나가는 반복적 알고리즘이 사용된다. 이 과정에서 부채널들에 대한 채널이득 제곱의 역수들의 부분합($\sum\limits_{n=1}^{Last}{\frac{N_0}{{\mid}h_n{\mid}^2}}$) 계산이 반복적으로 필요하다. 본 논문에서는 이런 부분합들을 초기화 단계에서 미리 계산하여 배열을 만들고 임의의 부분합 계산을 배열 참조로 대치함으로서 Waterfilling 알고리즘의 계산 시간을 줄였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제32권3A호
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• pp.271-280
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• 2007

본 논문에서는 동일 채널 간섭이 존재하는 셀룰러 환경에서 OFDM 통신 시스템들이 각기 목표로 하는 전송속도를 달성하기 위한 송신 전력 조절 방안을 제시하였다. 일반적으로 다중 반송파 시스템에 대한 최적 또는 준 최적 송신 전력 할당 방안은 주파수 대역별로 채널 상태에 따라 송신 전력을 조절하는 형태인 것으로 알려져 있으며, 이는 WF(waterfilling)이나 IWF(iterative waterfilling) 형태로 발표된 바 있다. 하지만 반송파별로 송신 전력을 달리하는 방식을 구현하기 위해서는 각 대역별 채널 상태와 관련된 정보를 별도의 궤환 링크(feedback link)를 통해 수신기에서 송신기로 전송해야 한다. 만약 채널 상태가 빠르게 변하거나 반송파의 개수가 크다면 이로 인한 부담이 상당할 수가 있다. 이에 본 논문에서는 이런 부담을 줄이기 위한 방안으로 부반송파마다 동일한 송신 전력을 사용하는 방식에 대한 전력 조절 알고리듬을 제시한다. 그리고 제안한 알고리듬이 수렴한다는 것을 증명하고, 기존의 IWF 방식과 복잡도를 비교하며, 컴퓨터 실험을 통해 수렴 특성을 살펴보고자 한다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제14권2호
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• pp.140-150
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• 2012

In this paper, we investigate the optimal packet scheduling problem in a two-user multiple access communication system, where the transmitters are able to harvest energy from the nature. Under a deterministic system setting, we assume that the energy harvesting times and harvested energy amounts are known before the transmission starts. For the packet arrivals, we assume that packets have already arrived and are ready to be transmitted at the transmitter before the transmission starts. Our goal is to minimize the time by which all packets from both users are delivered to the destination through controlling the transmission powers and transmission rates of both users. We first develop a generalized iterative backward waterfilling algorithm to characterize the maximum departure region of the transmitters for any given deadline T. Then, based on the sequence of maximum departure regions at energy arrival instants, we decompose the transmission completion time minimization problem into convex optimization problems and solve the overall problem efficiently.

• 한국통신학회논문지
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• 제32권11A호
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• pp.1182-1189
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• 2007

셀룰러 무선 통신 환경에서는 주파수 재사용으로 인해 동일 채널 간섭이 발생한다. 본 논문에서는 이런 환경에서 동작하는 OFDM 기반 통신 시스템의 송신 전력을 조절하는 방안을 제안하고자 한다. 기존의 전력 조절 방법중에서는 IWF(iterative waterfilling) 방식이 우수한 성능을 보이는 것으로 알려져 있다. 하지만 이 방식은 부반송파마다 송신 전력 수준과 비트 할당 정보를 수신기에서 송신기로 전달해야 하기 때문에 부반송파 개수가 큰 경우에는 이로 인한 부담이 클 수 있다. 이에 본 논문에서는 이런 궤환 정보량을 줄이기 위한 방안으로 부반송파의 송신 전력 할당을 좀 더 단순화한 방식을 제안하고자 한다. 제안한 방식은 채널 상태가 일정 수준 이상이 되는 양호한 그룹의 반송파에 대해서는 동일한 송신 전력을 할당하고, 그렇지 않은 반송파에는 송신 전력을 할당하지 않는 방식이다. 컴퓨터 실험 결과 제안한 방식은 IWF보다 궤환 정보량을 적게 사용하면서도 송신 전력 측면에서는 IWF에 매우 근접한 성능을 보인다는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국통신학회논문지
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• 제32권10A호
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• pp.1042-1049
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• 2007

셀룰러 무선 통신 환경에서는 주파수 재사용으로 인해 동일 채널 간섭이 발생한다. 본 논문에서는 이런 환경에서 동작하는 OFDM 기반 통신 시스템의 송신 전력을 조절하는 방안을 제안하고자 한다. 기존의 전력 조절 방법 중에서는 IWF(iterative waterfilling) 방식이 우수한 성능을 보이는 것으로 알려져 있다. 하지만 이 방식은 부반송파마다 송신 전력 수준과 비트 할당 정보를 수신기에서 송신기로 전달해야 하기 때문에 부반송파 개수가 큰 경우에는 이로 인한 부담이 클 수 있다. 이에 본 논문에서는 이런 궤환 정보량을 줄이기 위한 방안으로 부반송파의 송신 전력 할당을 좀 더 단순화한 방식을 제안하고자 한다. 제안한 방식은 채널 상태가 일정 수준 이상이 되는 양호한 그룹의 반송파에 대해서는 동일한 송신 전력을 할당하고, 그렇지 않은 반송파에는 송신 전력을 할당하지 않는 방식이다. 컴퓨터 실험 결과 제안한 방식은 IWF보다 궤환 정보량을 적게 사용하면서도 송신 전력 측면에서는 IWF에 매우 근접한 성능을 보인다는 것을 확인할 수 있었다.

• ETRI Journal
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• 제34권2호
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• pp.159-167
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• 2012

In this paper, a new distributed resource allocation algorithm is proposed to alleviate the cross-tier interference for orthogonal frequency division multiplexing access macrocell and femtocell overlay. Specifically, the resource allocation problem is modeled as a non-cooperative game. Based on game theory, we propose an iterative algorithm between subchannel and power allocation called distributed resource allocation which requires no coordination among the two-hierarchy networks. Finally, a macrocell link quality protection process is proposed to guarantee the macrocell UE's quality of service to avoid severe cross-tier interference from femtocells. Simulation results show that the proposed algorithm can achieve remarkable performance gains as compared to the pure waterfilling algorithm.