• 정보통신설비학회논문지
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• 제4권2호
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• pp.37-43
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• 2005

A simple scheduler satisfying the proportional fairness (PF) was introduced in wireless access networks and revealed that it can achieve a good compromise between total throughput and user fairness. Though it has received much attention for some time, its application was mainly restricted to the single channel systems. In this paper, we study how to implement the PF scheduler in the multi-channel environments such as OFDMA/TDMA. Besides the traditional PF-SC scheme, we propose a new PF-OPT scheme that is the genuine PF scheduler in a sense of maximizing the total log-utility of users. The simulation results show that PF-OPT gives large throughput under the heterogeneous subchannel statistics.

• Journal of Communications and Networks
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• 제12권1호
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• pp.30-42
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• 2010

In this work we consider the problem of downlink resource allocation for proportional fairness of long term received rates of data users and quality of service for real time sessions in an OFDMA-based wireless system. The base station allocates available power and subchannels to individual users based on long term average received rates, quality of service (QoS) based rate constraints and channel conditions. We formulate and solve a joint bandwidth and power optimization problem, solving which provides a performance improvement with respect to existing resource allocation algorithms. We propose schemes for flat as well as frequency selective fading cases. Numerical evaluation results show that the proposed method provides better QoS to voice and video sessions while providing more and fair rates to data users in comparison with existing schemes.

• Journal of Information Processing Systems
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• 제7권2호
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• pp.261-270
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• 2011

The IEEE 802.16 standard is supposed to provide a wide-range broadband wireless service, but it leaves the implementation of the wireless resource scheduler as an open issue. We have studied the scheduling problem and propose a two level scheduling (TLS) scheme with support for quality of service and fairness guarantees for downlink traffic in a WiMAX network. A central controller Base Station has a number of users, and each mobile subscriber station has different channel conditions. The same mobile subscriber station may have different service requirements at different times in the WiMAX network. Based on OPNET simulation, the results show our scheduling algorithm can increase the network throughput, maintain relative fairness, and lower delay over the round robin and weighted round robin algorithms.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제16권8호
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• pp.1606-1612
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• 2012

인지라디오 네트워크는 현재 주파수 사용 현황을 인지하여 허가받은 주 사용자가 사용하지 않는 채널을 통해 데이터 통신을 하는 기술로써, 이러한 유휴 채널을 효율적으로 이용하기 위해서는 스펙트럼 할당 기술이 중요하다. 하지만 인지라디오 네트워크는 기존의 네트워크와는 달리 사용가능한 스펙트럼이 유동적이므로 자원 할당 시 이러한 자원 변화를 효율적으로 활용할 필요가 있다. 본 논문에서는 인지라디오 사용자들 간의 공평성과 시스템 수율을 동시에 만족시키기 위해 비례공정 채널할당기법을 적용하였다. 이때 유동적인 인지라디오 채널 변화를 고려하여 인지라디오 네트워크의 사용자 간섭 확률을 줄일 수 있도록 기존의 스케줄러를 수정한 스펙트럼 할당기법을 제안하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제38A권6호
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• pp.520-527
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• 2013

본 논문에서는 클러스터 이기종 셀룰러 네트워크에서 반동적 셀 그룹핑을 위한 합동 셀 그룹핑 및 사용자 접속 기법을 제안한다. 최근에는 핫스팟에서의 폭발적인 데이터 요구량을 지원하기 위해서, 소형 셀들이 기존의 매크로 기지국들과 함께 설치되고 있다. 이러한 클러스터 이기종 셀룰러 네트워크에서는 간섭과 부하 불균형으로 인하여 성능 열화가 발생할 수 있다. 본 논문에서 제안하는 기법은 사용자들의 비례공평이 최대화되도록 두 가지 문제를 합동적으로 다룬다. 모의실험을 통하여, 기존의 기법들보다 제안하는 기법을 통해 훨씬 더 향상된 사용자 평균 전송률 및 사용자간의 비례공평을 얻을 수 있음을 알아본다.

• 한국통신학회논문지
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• 제35권1B호
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• pp.20-26
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• 2010

이동통신 환경에서 하향링크 스케줄링 기법은 무선 시스템의 성능을 크게 좌우할 정도로 매우 중요하다. 그러나 무선 시스템에서 가장 잘 알려진 기존의 비례 공평성 (Proportional Fairness: PF) 스케줄링 기법은 사용자 별 무선 채널 품질만을 고려하여 자원을 할당하기 때문에 전송해야할 하향 트래픽 유입량이 많은 사용자의 경우 원활한 전송이 불가능하다. 이를 해결하기위해 전송 대기 큐의 크기를 고려하여 자원을 할당하게 될 경우 전송 대기 큐의 누적으로 인해 낮은 채널 품질을 갖는 사용자에게 자원 할당이 집중되어 전체 시스템 전송률을 저하시킨다. 이에 본 논문에서는 하향 트래픽 유입량을 추가적으로 고려하여 기존 PF 스케줄링 알고리즘을 확장함으로써 낮은 채널 품질을 갖는 사용자의 전송이 지연되는 기존 PF 스케줄링 알고리즘의 문제점을 해결하는 동시에 이로 인해 발생할 수 있는 전체 시스템 전송률 저하 문제를 최소화 할 수 있는 트래픽 유입량 기반 하향링크 스케줄링 알고리즘을 제안한다. 모의실험을 통하여 제안한 알고리즘이 기존 스케줄링 알고리즘의 문제점을 해결하고 높은 성능을 보임을 확인하였다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제13권11호
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• pp.1667-1676
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• 2010

본 논문에서는 고속무선통신시스템에서 트래픽 특성과 CPICH(common pilot channel)에서의 수신 신호대 간섭 전력비를 기반으로 유동적으로 채널을 할당하는 스케줄링 기법을 제안한다. 제안 알고리즘에서 사용자에게 할당되는 채널수는 CPICH에서 측정된 신호대간섭 전력비 값에 매겨진 등급에 따라 다른 수의 채널이 사용자에게 할당되며, 이때 남는 가용 채널을 두 번째 등급을 가지는 사용자에게 할당하는 방식이다. 따라서 기존 알고리즘과 유사하게 시스템의 전송 수율을 유지하면서 보다 많은 사용자에게 서비스를 제공하여 공평성을 향상시키는 기법이다. 실험에서 MAX C/I 알고리즘에 비해 전송률은 조금 낮지만 채널의 효율적 분배인 공평성에서는 높은 성능을 보였으며, 비례공정 알고리즘에 비해 높은 전송 수율을 보였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제32권9A호
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• pp.878-887
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• 2007

본 논문은 HSDPA시스템에서 높은 전송 수율을 내면서도 기존 알고리즘에 비해 높은 공평성을 보장하는 스케줄링 알고리즘을 제안한다. 이 알고리즘은 할당하는 채널의 개수를 기지국에 수신된 SIR값에 매겨진 등급에 따라 다르게 할당하고 남는 채널을 다른 사용자에게 할당하여 전송 수율도 높으면서도 보다 많은 사용자에게 서비스를 하여 공평성도 향상시키는 기법이다. 실시간 및 비 실시간 데이터의 종류에 따라 전송 수율 및 공평성의 비율을 비교한 결과 기존의 알고리즘인 비례공정 알고리즘에 비해 높은 전송 수율을 보이고 MAX CIR과 유사한 전송 수율을 나타내고 MAX CIR 알고리즘에 비해 높은 공평성을 보여준다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제14권3호
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• pp.286-295
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• 2012

To meet the increased demand of video-on-demand (VoD) services, peer-to-peer (P2P) mesh-based multiple video approaches have been recently proposed, where each peer is able to find a video segment interested without resort to the video server. However, they have not considered the constraint of the server's upload bandwidth and the fairness between upload and download amounts at each peer. In this paper, we propose a novel P2P VoD streaming system, named peer cache adaptation (PECAN) where each peer adjusts its cache capacity adaptively to meet the server's upload bandwidth constraint and achieve the fairness. For doing so, we first propose a new cache replacement algorithm that designs the number of caches for a segment to be proportional to its popularity. Second, we mathematically prove that if the cache capacity of a peer is proportional to its segment request rate, the fairness between upload and download amounts at each peer can be achieved. Third, we propose a method that determines each peer's cache capacity adaptively according to the constraint of the server's upload bandwidth. Against the proposed design objective, some selfish peers may not follow our protocol to increase their payoff. To detect such peers, we design a simple distributed reputation and monitoring system. Through simulations, we show that PECAN meets the server upload bandwidth constraint, and achieves the fairness well at each peer. We finally verify that the control overhead in PECAN caused by the search, reputation, and monitoring systems is very small, which is an important factor for real deployment.

• Journal of Communications and Networks
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• 제11권5호
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• pp.464-472
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• 2009

In this paper, we propose a packet scheduling algorithm for cellular relay networks by considering relay selection, variation of channel quality, and packet delay. In the networks, mobile users are equipped with not only cellular but also user relaying radio interfaces, where base station exploits adaptive high speed downlink channel. Our proposed algorithm selects a user with good cellular channel condition as a relay station for other users with bad cellular channel condition but can get access to relay link with good quality. This can achieve flexible packet scheduling by adjusting transmission rates of cellular link. Packets are scheduled for transmission depending on scheduling indexes which are calculated based on user's achieved transmission rate, packet utility, and proportional fairness of their throughput. The performance results obtained by using computer simulation show that the proposed scheduling algorithm is able to achieve high network capacity, low packet loss, and good fairness in terms of received throughput of mobile users.