• 대한전자공학회논문지TC
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• 제49권8호
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• pp.46-51
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• 2012

본 논문에서는 무선 인지 중계 네트워크에서의 파워 할당 기법에 대해서 연구한다. 무선 인지 중계 네트워크는 주파수 공유를 통해서 주파수 효율성을 높일 뿐만 아니라 중계기의 사용으로 시스템의 커버리지를 확장시킬 수 있는 장점을 가진다. 그러나 기존의 연구들에서는 주파수 공유를 위해서 이차 사용자가 일차 사용자 사이와의 채널 정보를 완벽하게 알아야 한다고 가정한다. 그러나 이 채널 정보는 시변 특성 또는 피드백 지연 등의 이유로 이차 사용자가 불완전한 채널 정보를 얻게 된다. 이러한 불완전한 채널 정보로 인하여 결국 이차 사용자는 간섭 제약을 위반하게 되고 주파수를 공유할 수 없게 된다. 따라서 이 문제를 극복하기 위해서 본 논문에서는 일차 사용자의 허용 가능한 outage확률 간섭 제약을 만족하는 이차 사용자의 파워 할당 기법을 제안한다. 제안된 파워 할당 기법은 순시적인 채널 정보를 사용하지 않기 때문에, 이차 사용자의 피드백 부담을 덜어줄 뿐만 아니라 지연된(outdated) 채널 환경에 관계없이 간섭 제약을 만족시키는 장점을 가진다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제18권6호
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• pp.913-925
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• 2016

In-band wireless full-duplex is a promising technology that enables a wireless node to transmit and receive at the same time on the same frequency band. Due to the complexity of self-interference cancellation techniques, only base stations (BSs) are expected to be full-duplex capable while user terminals remain as legacy half-duplex nodes in the near future. In this case, two different nodes share a single subchannel, one for uplink and the other for downlink, which causes inter-node interference between them. In this paper, we investigate the joint problem of subchannel assignment and power allocation in a single-cell full-duplex orthogonal frequency division multiple access (OFDMA) network considering the inter-node interference. Specifically, we consider two different scenarios: i) The BS knows full channel state information (CSI), and ii) the BS obtains limited CSI through channel feedbacks from nodes. In the full CSI scenario, we design sequential resource allocation algorithms which assign subchannels first to uplink nodes and then to downlink nodes or vice versa. In the limited CSI scenario, we identify the overhead for channel measurement and feedback in full-duplex networks. Then we propose a novel resource allocation scheme where downlink nodes estimate inter-node interference with low complexity. Through simulation, we evaluate our approaches for full and limited CSIs under various scenarios and identify full-duplex gains in various practical scenarios.

• 한국통신학회논문지
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• 제39B권10호
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• pp.664-673
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• 2014

본 논문은 기지국 간 상하향링크의 할당 비율이 동일하지 않은 비동기식 시분할 듀플렉싱 모드 기반의 이종 네트워크 환경에서 총 전송률을 최대화 하는 전력 할당 방식을 연구한다. 본 논문에서는 매크로 셀 커버리지 안에 같은 자원을 공유하는 소형 셀이 존재하는 이종 네트워크를 고려한다. 각 셀 마다 주어진 Target 수신 신호 대 간섭 및 잡음 비 성능을 만족하면서 각 셀의 전송률의 합을 목적 함수로 가지는 최적화 문제를 정의한다. 이를 통해 최적 해가 존재하기 위한 가시적인 영역을 분석하고 총 전송률을 최대화 할 수 있는 전력 할당 방식을 도출한다. 실험 결과를 통하여 제안한 전력 할당 방식을 사용한 전송 방식이 모든 노드가 최대 허용 전력으로 전송하는 전송 방식보다 더 높은 전송률을 달성함을 확인할 수 있다.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제20권4호
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• pp.111-126
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• 2015

최근 많은 기업들이 협력을 통하여 투자비용과 위험은 분산시키고, 자원과 이익을 공유하여 경쟁력 강화를 시도하고 있다. 기업 간 공유경제는 기업 간 협력의 한 형태로 기업이 보유하고 있는 유휴자원을 공유하여 그 효용을 높이는 경제적 활동이다. 다양한 이해관계자가 참여하는 기업 간 공유경제에서는 이익의 명확한 배분 방안이 있어야 한다. 따라서 본 연구에서는 기업 간 공유경제를 위한 연합 구성시 발생하는 거래비용을 적용할 수 있는 MST(Minimal Spanning Tree) 방법, 각 참가자들이 주도하여 발생하는 거래비용의 평균, 참가자 간 발생하는 거래비용에 대하여 샤플리 밸류 적용의 3가지 방법을 제안하였다. 또한 협조적 게임이론에 근거한 이익 배분 방법인 이익 균등배분(Equal distribution of gain), 이익 비례배분(Proportional distribution of gain), 샤플리 밸류(Shapley Value)에 거래비용을 적용한 이익 배분 방안을 제시하였다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제6권1호
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• pp.203-228
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• 2012

It is expected that device-to-device (D2D) communication is allowed to underlay future cellular networks such as IMT-Advanced for spectrum efficiency. This article studies the mechanisms of D2D communication and interference avoidance when the D2D subsystem reuses uplink resources and downlink spectrums with a cellular system, respectively. We firstly propose an effective scheme to establish and maintain D2D communication. Moreover, a novel method to deal with the resource allocation and interference avoidance issues by utilizing the network peculiarity of a hybrid network to share the uplink resource is proposed. Most research focuses on reusing the uplink spectrums, but how to share the downlink frequency bands is seldom addressed. To share the downlink spectrums and avoid the interference to the primary cellular devices, a labeled time slots based mechanism is proposed. Implementation details are described in a real cellular system and simulation results prove that satisfying performance can be achieved by using the proposed mechanisms.

• 한국철도학회논문집
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• 제20권1호
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• pp.142-155
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• 2017

복수의 철도운영자가 철도네트워크를 공동으로 사용하는 경우, 철도운영자별로 열차운행비율, 우선순위 및 착발시각 등에 다툼이 발생하고, 이용수요가 많은 시간대에는 집중적으로 열차운행을 신청하여 열차 경합이 증대되는 현상이 점점 커질 것으로 예상된다. 본 연구는 열차출발시각을 결정변수로 하여 다양하게 주어진 열차시각표에서 열차운행순서, 최소운전시격, 착발시각, 열차우선순위 등을 해석하였으며, 각종 제약조건을 만족하도록 철도운영자들이 신청한 열차시각을 조정하고, 경합 해소가 불가능한 열차는 최종적으로 제거하는 방법을 통하여 목적함수인 철도운영에 현실적으로 적용 가능한 최대 수의 열차슬롯을 찾는 열차슬롯배분 모형을 제시하고자 하였다.

• 정보처리학회논문지C
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• 제17C권4호
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• pp.385-390
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• 2010

공리적 접근 방법을 이용한 제휴 (Coalition) 게임 이론과 협상 (Bargaining) 게임 이론을 이용하여 다수의 노드가 대역폭을 공유하는 환경에서 각 노드의 트래픽 입력율에 따라 공정하고 효율적으로 대역폭을 할당하는 방안들이 제시되어 왔다. 이들 기법들은 게임 이론이 제공하는 수학적 근거에 따라 공리적 공정성을 만족한다. 그러나 이들 게임들의 공리는 서로 다르기 때문에 동일 통신 환경에서도 각 송신 노드에게 할당되는 대역폭은 달라진다. 따라서 본 논문에서는 이들 게임 이론들을 이용하여 대역폭 할당 문제를 모델링하고 다양한 통신 환경에서 각 게임 기법들에 의해 송신 노드에 할당되는 대역폭과 이로 인한 손실율을 정량적으로 비교 분석하였다. 분석 결과 협상 게임은 입력율이 낮은 노드보다 입력율이 높은 노드에게 상대적으로 대역폭을 적게 할당하고 제휴 게임은 송신 노드들의 입력율에 비례하여 대역폭을 할당한다는 것을 보였다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제10권9호
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• pp.4145-4164
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• 2016

Energy harvesting is an increasingly attractive source of power for cellular networks, and can be a promising solution for green networks. In this paper, we consider a cellular network with power beacons powering multiple mobile terminals with microwave power transfer in energy beamforming. In this network, the power beacons are powered by grid and renewable energy jointly. We adopt a dual-level control architecture, in which controllers collect information for a core controller, and the core controller has a real-time global view of the network. By implementing the water filling optimized power allocation strategy, the core controller optimizes the energy allocation among mobile terminals within the same cluster. In the proposed green energy cooperation paradigm, power beacons dynamically share their renewable energy by locally injecting/drawing renewable energy into/from other power beacons via the core controller. Then, we propose a new water filling optimized green energy cooperation management strategy, which jointly exploits water filling optimized power allocation strategy and green energy cooperation in cellular networks. Finally, we validate our works by simulations and show that the proposed water filling optimized green energy cooperation management strategy can achieve about 10% gains of MT's average rate and about 20% reduction of on-grid energy consumption.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제47권7호
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• pp.72-79
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• 2010

셀룰러 네트워크 내에서 cellular 링크와 무선 자원을 공유하는 device-to-device(D2D) 링크는 자신이 속한 셀룰러 네트워크에 심각한 간섭을 줄 가능성이 높기 때문에 그것을 방지하기 위해서는 무선 자원 할당의 최적화가 중요하다. 본 논문에서는 D2D 링크가 자신의 간섭을 최소화하면서 효율적으로 cellular 링크와 공존하기 위해서 subset reuse 방법을 기반으로 하는 자원 할당 기법에 대해 제안한다. Cellular 링크와 D2D 링크 주파수 자원 할당의 효율성을 높이기 위하여 셀 상황에 따라 가변적인 subset 크기를 가지는 group-wise subset reuse 방법을 제안한다. 또한, cellular 링크가 같은 주파수 대역을 사용하는 D2D 전송에 의해 간섭을 받는 경우, D2D 링크의 power를 최적화하여 cellular 링크로의 간섭을 최소화하게 된다. 컴퓨터 시뮬레이션 결과를 통하여 link SINR에서 성능 이득을 가지며, local traffic이 증가할수록 전체 cell throughput이 높아짐을 보였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제42권4호
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• pp.750-757
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• 2017

최근 스마트폰과 모바일 단말의 수가 증가함으로서 모바일 인터넷 트래픽도 급격하게 증가하였다. D2D(Device to Device)는 급격한 인터넷 트래픽을 해결하기 위한 방법으로 주목받고 있다. D2D는 기지국이 해결해야하는 많은 트래픽 오버헤드를 줄여주고 네트워크 성능을 향상시켜준다. 그러나 D2D는 간섭이 증가하면 증가할수록 효율이 감소하는 문제를 가지고 있다. 이 논문은 업 링크 셀룰러 네트워크 환경에서 자원을 공유할 때 셀룰러의 자원효율을 높힐 수 있는 자원할당 알고리즘을 제안한다. eNB가 모든 단말의 위치를 알고 있을 때 D2D 통신은 위치 정보를 활용하여 자원할당을 한다. 제안된 기법은 D2D의 성능을 보장하기 위해 위치정보를 통하여 셀룰러 단말의 일부를 선택하게 된다. 그리고 선택된 단말만을 이용하여 자원할당을 할 단말을 찾기 시작한다. 시뮬레이션 결과에서는 D2D 성능을 최대한으로 보장하기 위해 단말 선택의 최적 값을 찾아보고 다른 자원할당기법과 비교를 해 보았다.