• Journal of Communications and Networks
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• 제16권6호
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• pp.627-638
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• 2014

In this paper, we study the joint price and power allocation in spectrum sharing macro-femtocell networks. The proposed game theoretic framework is based on bi-level Stackelberg game where macro base station (MBS) works as a leader and underlaid femto base stations (FBSs) work as followers. MBS has fixed data rate and imposes interference price on FBSs for maintaining its data rate and earns revenue while FBSs jointly adjust their power for maximizing their data rates and utility functions. Since the interference from FBSs to macro user equipment is kept under a given threshold and FBSs compete against each other for power allocation, there is a need to determine a power allocation strategy which converges to Stackelberg equilibrium. We consider two cases for MBS power allocation, i.e., fixed and dynamic power. MBS can adjust its power in case of dynamic power allocation according to its minimum data rate requirement and number of FBSs willing to share the spectrum. For both cases we consider uniform and non-uniform pricing where MBS charges same price to all FBSs for uniform pricing and different price to each FBS for non-uniform pricing according to its induced interference. We obtain unique closed form solution for each case if the co-interference at FBSs is assumed fixed. And an iterative algorithm which converges rapidly is also proposed to take into account the effect of co-tier interference on interference price and power allocation strategy. The results are explained with numerical simulation examples which validate the effectiveness of our proposed solutions.

• Journal of Communications and Networks
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• 제14권6호
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• pp.662-671
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• 2012

Plug-in hybrid electric vehicles (PHEVs) will be widely used in future transportation systems to reduce oil fuel consumption. Therefore, the electrical energy demand will be increased due to the charging of a large number of vehicles. Without intelligent control strategies, the charging process can easily overload the electricity grid at peak hours. In this paper, we consider a smart charging and discharging process for multiple PHEVs in a building's garage to optimize the energy consumption profile of the building. We formulate a centralized optimization problem in which the building controller or planner aims to minimize the square Euclidean distance between the instantaneous energy demand and the average demand of the building by controlling the charging and discharging schedules of PHEVs (or 'users'). The PHEVs' batteries will be charged during low-demand periods and discharged during high-demand periods in order to reduce the peak load of the building. In a decentralized system, we design an energy cost-sharing model and apply a non-cooperative approach to formulate an energy charging and discharging scheduling game, in which the players are the users, their strategies are the battery charging and discharging schedules, and the utility function of each user is defined as the negative total energy payment to the building. Based on the game theory setup, we also propose a distributed algorithm in which each PHEV independently selects its best strategy to maximize the utility function. The PHEVs update the building planner with their energy charging and discharging schedules. We also show that the PHEV owners will have an incentive to participate in the energy charging and discharging game. Simulation results verify that the proposed distributed algorithm will minimize the peak load and the total energy cost simultaneously.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제15권7호
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• pp.2631-2649
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• 2021

Device-to-Device (D2D) communication is one of the enabling technologies for 5G networks that support proximity-based service (ProSe) for wireless network communications. This paper proposes a power control algorithm based on the Nash equilibrium and game theory to eliminate the interference between the cellular user device and D2D links. This leadsto reliable connectivity with minimal power consumption in wireless communication. The power control in D2D is modeled as a non-cooperative game. Each device is allowed to independently select and transmit its power to maximize (or minimize) user utility. The aim is to guide user devices to converge with the Nash equilibrium by establishing connectivity with network resources. The proposed algorithm with pricing factors is used for power consumption and reduces overall interference of D2Ds communication. The proposed algorithm is evaluated in terms of the energy efficiency of the average power consumption, the number of D2D communication, and the number of iterations. Besides, the algorithm has a relatively fast convergence with the Nash Equilibrium rate. It guarantees that the user devices can achieve their required Quality of Service (QoS) by adjusting the residual cost coefficient and residual energy factor. Simulation results show that the power control shows a significant reduction in power consumption that has been achieved by approximately 20% compared with algorithms in [11].

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제28권2호
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• pp.39-46
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• 2023

본 논문은 클라이언트-서버 방식을 사용하는 대규모 1인칭 온라인 슈터 게임(MMOFPS)에서의 네트워크 부하를 줄이기 위한 효율적인 적응적 패킷전송 주기 방법을 제안한다. 플레이어 움직임에 있어서 빠르고 지속적인 변화와 정적이고 선형적인 상태가 다양하게 공존하는 FPS 게임의 특성상 변화의 정도에 따라 서버로의 패킷 전송량을 절약할 수 있는 지점들이 존재하는데, 이를 위해 본 논문에서는 클라이언트가 매 패킷을 전송할 때마다 플레이어의 위치 및 움직임 변수들의 변화량을 측정하여 이를 기반으로 다음번 패킷이 전송되어야 할 시간 간격을 계산한다. 서버 측에서는 받은 패킷의 정보들을 사용하여 다음 패킷이 도착할 때까지의 공백을 메우기 위해 위치 예측을 수행하여 모든 클라이언트에게 브로드캐스팅을 하게 된다. 긴 패킷 전송 간격으로 인한 예측 오차를 줄이기 위하여 전송 간격 최대한계치와 이중 패킷전송 등의 추가적 작업을 수행한다. 결과의 효율성을 보이기 위해 테스트 게임 환경을 구축하여 기존의 고정된 패킷전송 주기 시스템과의 비교분석을 수행하였다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제22권3호
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• pp.83-91
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• 2022

본 논문은 영역 별로 부하가 관리되는 MMOG를 위해서 확장가능한 하이브리드 P2P 클라우드 구조를 제시한다. 게임 세계는 여러 게임 영역으로 분할되며 각 게임 영역은 이러한 MMOG 클라우드 환경에서 최소 한 개 이상의 피어 즉 플레이어에 의해 서비스된다. 특정 영역에 플레이어들의 수가 급증한 경우에도 그들의 상호 작용이 원활하게 지원되도록 부하는 영역별로 관리되어야 한다. 제시된 구조에서 자원 공급이 효율적으로 실현되며 플레이어들은 클라우드 서버와 효과적으로 상호 작용할 수 있고 기존의 클라이언트 서버 MMOG 구조에서의 병목 현상을 회피할 수 있다. 이 구조는 플레이어들의 처리 능력을 활용함으로써 클라우드에 있는 서버의 부하 즉 컴퓨팅 능력과 통신량을 절감하게 된다. 시뮬레이션 결과 제시된 하이브리드 P2P 클라우드 구조는 혼잡 지역 또는 핫스팟에서 플레이어들의 수에 따라 이용가능한 자원도 같이 증가됨에 따라 클라이언트 서버 구조에 비하여 서버의 통신 대역폭을 상당부분 감소시킬 수 있는 것으로 나타났다.

• 한국게임학회 논문지
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• 제14권3호
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• pp.55-62
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• 2014

파티클 기반의 유체 시뮬레이션에서 파티클 들이 경계면에 부딪쳐 쇄파를 일으키는 경우 과도한 움직임으로 인해 자연스러운 흐름을 표현하기 어렵다. 파티클이 이동하는 시간 간격을 세분화하여 선형보간 함으로써 이 문제를 해결할 수 있다. 이렇게 하면 경계면에 모여 압력이 높아진 파티클 들의 가속도 벡터가 부드럽게 변한다. 하지만 보간을 하기위한 최소 샘플수가 높기 때문에 파티클 들이 점성을 가진 액체처럼 뭉치는 문제가 발생한다. 본 연구에서는 이 문제를 해결하기 가중치 보간 방식을 사용한다. 가중치 보간은 파티클의 현재 가속벡터와 이전 가속벡터에 서로 다른 가중치를 주며 차례로 더해 이동벡터를 구한다. 가중치 보간 방식을 쓰면 비슷한 흐름을 표현하는데 필요한 샘플수가 선형 보간 방식보다 적다. 그 결과로 점성을 가진 액체처럼 뭉치는 선형보간 방식의 문제점을 해결할 수 있다.

• 한국게임학회 논문지
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• 제11권1호
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• pp.111-120
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• 2011

가상세계에서 다중 에이전트들의 집단행동을 사실적으로 시뮬레이션하는 것은 중요하다. 대부분의 기존 연구가 개방된 공간에서의 집단행동에 초점 맞춘 반면, 본 논문은 제한된 공간에서 조종력을 이용한 집단행동에 대하여 연구한다. 에이전트들은 제한된 공간에서 하나의 공동 목적지를 가지며, 다른 에이전트와 충돌을 피하면서 목적지로 이동하여야 한다. 이러한 환경에서 세 가지 가능한 에이전트 모델을 제시 하였으며, 각 모델에 필요한 여섯 가지 조종력도 제안하였다. 제안된 모델의 올바름을 보이기 위하여 모델들을 시뮬레이션 하였다. 시뮬레이션 결과는 벽들과 출입구에 따라 각 에이전트가 목적지에 도착하는 시간은 달랐지만, 단순히 조종력만을 사용하는 제안된 모델들이 제한된 공간에서 잘 동작하는 것을 보였다.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제17권4호
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• pp.183-189
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• 2008

차세대 워게임 시뮬레이터는 웹상에 분산되어 있는 다양한 자원들을 재사용하고 실시간에 발생되는 각종 이벤트에 따라 동적으로 모델을 재조합하는 기술을 필요로 한다. 기존의 HLA기반 페더레이트는 군 전용망 내에 있는 다른 페더레이트와의 상호운영성을 보장하기 위해 정해진 문법 수준의(syntax-level) 규칙들을 준수하도록 제한한다. 웹서비스는 비즈니스 영역에서 상호운영성을 보장하기 위해 제시된 기술로 이미 많은 사례를 통해 의미수준(semantic-level)에서 WAN 상의 자원들을 연동시키는 데 사용되어 왔다. 이러한 웹서비스 기술을 워게임 시뮬레이션에 응용하기 위해서는, 1) WAN상에 분산된 페더레이트들을 의미수준에서 상호 운영 할 수 있는 기술 및 2) RTI 기반 페더레이트와 Web 서비스 기반 페더레이트를 상호 운영하기 위한 기술이 제공되어야 한다. 본 논문에서는 상기한 문제들의 해결책을 제공하고, 수상전 예제를 통해 웹기반 페더레이트 사용으로 인한 장점을 보이도록 한다.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제19권2호
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• pp.91-98
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• 2010

기존의 경로 찾기는 장애물을 피하는 짧은 경로를 찾는 것에 집중되어 왔다. 그러나 컴퓨터 게임이 점점 복잡해지면서 경로 찾기에 매복지점이나 적으로부터의 가시성과 같은 전술적 정보를 포함하는 것이 요구되고 있다. 이와 같은 정보를 경로 찾기에 반영하는 한 가지 방법은 탐색 알고리즘의 휴리스틱 함수를 전술들의 가중치 합으로 나타내는 것이다. 본 논문에서는 주어진 전술적 정보에 대해 경로 찾기를 최적화하도록 휴리스틱을 학습하는 문제를 다룬다. 여기서 학습이란 휴리스틱 함수를 위한 좋은 가중치 벡터를 찾아내는 것을 의미한다. 학습용 훈련 예제는 게임 레벨 설계자가 제공하며 매 탐색 레벨마다 실제 탐색결과와 비교되어 가중치를 갱신하는데 사용된다. 본 논문에서는 전술적 경로 찾기를 위해 탐색과 결합된 학습 알고리즘을 제안한다. 가중치를 갱신하는데 사용된 퍼셉트론 유사 방법을 설명하며 이를 구현한 시뮬레이션 도구를 소개한다. 시뮬레이션 도구에서는 레벨 설계자가 캐릭터의 특성에 따라 바람직한 이동경로를 제시할 수 있고, 이를 훈련 예제로 이용하여 가중치를 학습하며 훈련에 따라 변화하는 경로의 자취를 보여주는 기능을 제공한다.

• 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
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• 한국콘텐츠학회 2009년도 춘계 종합학술대회 논문집
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• pp.953-957
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• 2009

비행 시뮬레이션은 항공기와 같은 비행용 장비를 조종하는 훈련이나 탑승체험 등을 목적으로 실제 비행 상황을 흉내 내는 것을 의미한다. 이와 같은 기존의 비행 시뮬레이션은 비행기의 조종과 직접적으로 관련된 시각적이고 물리적인 제어에 국한된 연구 개발에 치중하여 각종 게임이나 시뮬레이터 등에 활용하였다. 그러나 비행 시뮬레이션에 조종사의 생리적 현상을 고려하여 적용한 현실적인 연구들은 거의 없었다. 그러므로 본 논문에서는 조종사의 블랙아웃과 레드아웃 현상을 가정한 비행 시뮬레이션을 간단히 구현해보고, 발전 가능성을 가늠해본다.