• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제3권4호
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• pp.385-398
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• 2009

This paper aims to find a suitable solution to joint allocation of sub-channel and transmit power for multiple users in an IEEE 802.16e OFDMA/TDD cellular system. We propose the FASA (Fairness insured Aggressive Sub-channel Allocation) algorithm, which is a dynamic channel allocation algorithm that considers all of the users' channel state information conditionally in order to maximize throughput while taking into account fairness. A dynamic power allocation algorithm, i.e., an improved CHC algorithm, is also proposed in combination with the FASA algorithm. It collects the extra downlink transmit power and re-allocates it to other potential users. Simulation results show that the joint allocation scheme with the improved CHC power allocation algorithm provides an additional increase of sector throughput while simultaneously enhancing fairness. Four frames of time delay for CQI feedback and scheduling are considered. Furthermore, by addressing the difference between uplink and downlink scheduling in an IEEE 802.16e OFDMA TDD system, we can employ the uplink channel information directly via channel sounding, resulting in more accurate uplink dynamic resource allocation.

• 한국통신학회논문지
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• 제32권3A호
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• pp.247-260
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• 2007

본 논문에서는 802.16e OFDMA/TDD 시스템의 하향링크에서 제안된 FASA (Fairness insured Aggressive Sub-channel Allocation) 알고리즘을 적용하여 사용자에게 적절한 부채널을 할당한 후, 제안된 Improved CHC 알고리즘을 통해 적절한 전송전력을 할당하는 결합할당 알고리즘을 제안한다. FASA 알고리즘은 선택된 사용자에게 최대의 채널 이득을 보장해줄 수 있는 복수개의 부채널이 존재할 경우, 그 중 주변 사용자들에게 가장 적은 채널이득을 보장해주는 부채널을 선택된 사용자에게 할당함으로써 시스템의 Throughput을 최대화 시키는 알고리즘이다. 또한 본 논문에서 제안된 Improved CHC 알고리즘은 사용자에게 할당되는 하향링크 전송 전력 중, 잉여전력을 수거하고 재할당함으로써 시스템의 전송전력할당의 효율성을 최대화 시키는 알고리즘이다. Improved CHC 알고리즘을 통해 추가적인 Throughput 및 공평성의 향상을 얻을 수 있다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제7권8호
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• pp.1876-1889
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• 2013

Packet-based mobile multimedia services for the Internet differ with respect to their resource requirements, performance objectives, and resource usage efficiencies. Nonetheless, each mobile terminal should support a variety of multimedia services, sometimes even simultaneously. This paper proposes a sub-channel allocation scheme based on multi-level priority for supporting mobile multimedia services in an Orthogonal Frequency Division Multiple Access (OFDMA) system. We attempt to optimize the system for satisfying the Quality of Service (QoS) requirements of users and maximize the capacity of the system at the same time. In order to achieve this goal, the proposed scheme considers the Signal-to-Interference-plus-Noise Ratio (SINR) of co-sub-channels in adjacent cells, the Signal-to-Noise Ratio (SNR) grade of each sub-channel in the local cell on a per-user basis, and the characteristics of the individual services before allocating sub-channels. We used a simulation to evaluate our scheme with the performance measure of the outage probabilities, delays, and throughput.

• 한국통신학회논문지
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• 제31권2A호
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• pp.119-127
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• 2006

Part-I과 II를 포함하는 본 연구에서는 하향링크 직교 주파수분할 다중접속(OFDMA) 방식을 위한 실제적인 동적 채널할당 방법에 대해 논의한다. OFDMA 시스템은 채널의 상태정보 궤환을 위한 상향링크에서의 오버헤드를 줄이기 위해 부반송파들의 집합을 하나의 부채널로 정의하고 이를 채널의 상태정보 궤환, 사용자 다중화 및 전력/부호화율 할당의 단위로 사용하는데 본 논문(part-I)에서는 부채널의 일반화된 형태로 연속구조와 분산구조를 정의하고 이들 각 부채널구조의 통계적 특성을 살펴본다. 특히, 각 구조에 대해 부채널상에서의 신호대 잡음비(SNR) 분포를 라이스 분포로 모델링함으로써 각 부채널의 채널 상태를 채널이득의 순시 평균 및 분산의 1, 2차 모멘트로 나타내고 주어진 다중경로 채널 모델에 대해 이 두 파라미터 값의 확률 분포를 유도한다. 본 논문의 결과는 part-II에서 라이스 모델링에 기초한 일반화된 동적자원할당 알고리즘을 제시하고 성능분석을 수행하는데 사용된다.

• 한국통신학회논문지
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• 제31권3A호
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• pp.291-303
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• 2006

본 논문에서는 현재 진행 중인 IEEE 802.22 WRAN의 Functional Requirements를 분석하고, 제시된 Requirements를 만족시키는 하향링크 프레임 구조를 제안한다. 제안된 하향링크 프레임 구조는 WRAN 각 채널 환경하에서의 상황인식 적응 Traffic Channel에 의한 Rate Control을 수행하여 전송 효율을 극대화시키며, 이를 위한 하항링크와 상향링크의 Signaling Overhead를 계산한다. 그리고, 하링링크의 프리앰블을 이용한 시간, 주파수동기 및 셀 ID 탐색 성능을 분석하고, 프리앰블 또는 Pilot에 의한 환경 적응적 채널 추정 방법과 동적채널할당(Dynamic Channel Allocation)을 결합한 고정 빔형성(Stationary Beamforming) 알고리즘을 제안한다. 또한, 모의실험을 통하여 이와 같이 제안된 무선 채널 환경에서 적응 부채널 할당 기능을 고려한 상황인식 하향링크 프레임구조가 IEEE 802.22 WRAN 시스템의 요구사항을 만족시킴을 검증한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제32권9A호
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• pp.888-897
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• 2007

본 논문에서는 802.16e OFDMA/TDD 셀룰러 시스템에서 Sector Throughput과 Fairness를 향상시키기 위한 상향링크 동적자원할당 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘을 설명하기에 앞서 상하향링크 채널 정보의 차이를 언급하고, Round-robin 알고리즘에 사용자의 위치에 따라 할당 받을 수 있는 부채널 수를 제한하는 기존의 FLR 알고리즘과 전송전력 최소화 또는 전송률 최대화 Inner Closed-loop Power Control 알고리즘을 적용함으로서 10% 정도의 Throughput과 공평성 측면에서 높은 성능 향상을 볼 수 있다. 또한 상향링크 채널 사운딩을 통한 상향링크 채널 정보를 이용하여 FASA 알고리즘을 수행함으로써 FLR 을 적용한 Round-robin에 비하여 31.8%의 Sector Throughput이 향상되었다. User Selection, 부채널 할당 알고리즘, 전력할당 알고리즘과 Simulation Methodology 등은 Part I 논문에서 이미 언급한 바와 같다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제10권1호
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• pp.15-22
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• 2006

OFDMA 시스템에서 단말기는 기지국과 같이 최소 1개부터 최대일 때 부채널 전부를 사용할 수 있지만 단말기의 송신전력은 기지국보다 낮게 설계되기 때문에 부채널 전부를 사용할 수 있는 거리(FLR : full loading range)의 제한이 생기고 FLR 외부에 위치한 단말은 기존의 개방루프 전력제어 방식을 사용할 수 없는 문제가 발생한다. 본 논문에서는 OFDMA 시 스템의 ranging 정보를 이용하여 단말기의 위치를 파악하고 단말기의 위치에 따라서 사용가능한 부채널수를 제한하고 PCG(power concentration gain)를 인가하는 방식을 제안하였다. 시뮬레이션을 통한 실험 결과에서 제안된 방식은 단말기의 위치에 따라서 상향링크 무선자원의 최적 활용을 가능하게 하며 FLR 외부에서 개방루프 전력 제어가 별도의 하드웨어 없이 가능함을 확인하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제30권9A호
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• pp.729-736
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• 2005

본 논문에서는 OFDMA/TDD 방식을 사용하는 휴대 인터넷 시스템에서 상향링크 부채널 할당 및 전력제어 알고리즘의 설계 및 구현에 대하여 살펴보았다. OFDMA 시스템에서 단말기의 송신전력은 기지국보다 낮게 설계되지만 단말기는 기지국과 같이 최소 1개부터 최대일 때 부채널 전부를 사용할 수 있기 때문에 부채널 전부를 사용할 수 있는 거리(FLR : full loading range)의 제한이 생기고 FLR 바깥에 위치한 단말은 기존의 개방루프 전력제어 방식을 사용할 수 없는 문제가 발생한다. 본 논문에서는 OFDMA 시스템의 ranging 정보를 이용하여 단말기의 위치를 파악하고 단말기의 위치에 따라서 사용가능한 부채널수를 제한하고 PCG(power concentration gain)를 인가하는 방식을 제안하였다. 시뮬레이션을 통한 실험결과에서 제안된 방식은 상향링크 통화반경을 셀 경계지역까지 확보하면서 무선자원의 최적 활용이 가능하며 FLR 바깥에서 상향링크 전력제어가 별도의 하드웨어 없이 가능함을 확인하였다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2003년도 통신소사이어티 추계학술대회논문집
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• pp.113-116
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• 2003

In this paper, we propose a dynamic parallel channel allocation mechanism that dynamically controls total number of allocation channels of each subscriber to effectively service user bandwidth demands while high utilization and fairness are guaranteed in WDM based optical access networks. The logical performance gain of statistical multiplexing by dynamic channel allocation is validated with analytic method as well as simulations. We also introduce the adaptive padding scheme in order to efficiently distribute forwarded frames to aggregated multi-link channels which are formed by parallel channel allocation mechanism. The proposed scheme shows the performance enhancement by minimizing unnecessary padding size and the processing time.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제11권2호
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• pp.611-627
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• 2017

For enhancing the coverage of wireless networks and increasing the spectrum efficiency, small cell networks (SCNs) are considered to be one of the most prospective schemes. Most of the existing literature on resource allocation among non-cooperative small cell base stations (SBSs) has widely drawn close attention and there are only a small number of the cooperative ideas in SCNs. Based on the motivation, we further investigate the cooperative approach, which is formulated as a coalition formation game with power control algorithm (CFG-PC). First, we formulate the downlink sub-channel resource allocation problem in an SCN as a coalition formation game. Pareto order and utilitarian order are applied to form coalitions respectively. Second, to achieve more availability and efficiency power assignment, we expand and solve the power control using particle swarm optimization (PSO). Finally, with our proposed algorithm, each SBS can cooperatively work and eventually converge to a stable SBS partition. As far as the transmit rate of per SBS and the system rate are concerned respectively, simulation results indicate that our proposed CFG-PC has a significant advantage, relative to a classical coalition formation algorithm and the non-cooperative case.