• 제목/요약/키워드: hybrid resource allocation

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WSN에서 하이브리드 MAC을 위한 우선순위기반 타임 슬롯 할당 프로토콜 (A Priority-based Time Slot Allocation Protocol for Hybrid MAC in WSNs)

  • 남재현
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제18권6호
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    • pp.1435-1440
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    • 2014
  • WSN내의 노드들은 한정된 에너지를 지녔다. 따라서 각 노드들의 채널에 대한 접근을 효율적으로 제어하는 것이 채널 활용성과 에너지 소모에 중요한 역할을 수행한다. 본 논문에서는 WSN에서 각 노드에서의 에너지 효율성을 높이기 위해 하이브리드 TDMA/CSMA MAC을 위한 우선순위 기반 타임 슬롯 할당 프로토콜을 제안한다. 제안된 프로토콜은 TDMA와 CSMA 기법의 장점을 활용함과 동시에 (m,k)-firm 기법을 이용하여 채널 접근의 우선권을 제공하였다. 성능 평가를 위해 다양한 노드 수의 변화에 따른 시뮬레이션을 수행하였고, S-MAC과 비교하여 평균 지연시간과 패킷 전송률에서 많은 향상을 보여주었다.

LTE-Advanced 기반 이기종 네트워크 시스템의 간섭회피를 위한 효율적인 자원할당 기법 (Efficient Resource Allocation Technique for LTE-Advanced based Interference Avoidance of Heterogeneous Network)

  • 장성원;성현경
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제17권1호
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    • pp.46-52
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    • 2016
  • LTE-Advanced 시스템은 한정된 주파수 자원을 효율적으로 이용할 수 있도록 다수의 셀들로 구성된 셀룰러 환경에서 구축되기 때문에 인접 셀과의 간섭 회피를 고려해야 한다. 이동통신 기술의 발전에 따라 스마트폰과 태블릿 등 많은 모바일 데이터 트래픽을 유발시키는 단말이 확산되고 음성위주의 이동 통신 서비스에서 무선 멀티미디어 콘텐츠를 중심으로 하는 데이터 위주의 서비스로 전환됨에 따라 급증하는 모바일 데이터 트래픽에 의해 도심지역에서 증가되는 기지국은 막을 수 없는 현실이다. 증가되는 기지국으로 인해 송신 신호가 수신단에서 섞이는 셀간 간섭은 피할 수 없게 되었으며 이로 인해 셀간 간섭 회피 기법의 성능은 통신성능을 평가하는 중요한 지표 중 하나가 로 작용한다. 본 논문에서는 19셀의 셀룰러 시스템 모델을 바탕으로 LTE-Advanced 시스템 레벨 시뮬레이터를 통해 시뮬레이션을 수행하여 셀 경계에서의 성능 향상을 위한 새로운 Hybrid 자원 할당 기법을 제안한다.

위치확률 기반의 하이브리드 WSD 무선자원 할당 방안 연구 (Research on Resource Allocation Method for a Hybrid WSD Based on Location Probability)

  • 장형민;이원철
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제27권5호
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    • pp.454-462
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    • 2016
  • 국내 TV 화이트 스페이스(TVWS) 기술기준에 따르면 디지털 TV(DTV) 서비스영역 내에서 고정 전력을 사용하는 휴대용 TV 화이트 스페이스 기기(WSD)의 경우, DTV 서비스 영역 경계 부분에서 전파환경이 변화하면 간섭이 발생할 수 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 논문에서는 TVWS geo-location 데이터베이스 기반의 고정 전력할당 방안에 더하여 스펙트럼 센싱을 수행하는 하이브리드 WSD의 무선자원 할당 방안을 제안한다. 하이브리드 WSD의 현재 위치에서 DTV의 수신전력을 센싱하고, 위치확률을 계산하여 허용가능 실효 등방향 방사전력을 산출한다. 이러한 높은 정확도의 WSD 무선자원 할당 방안을 통해 WSD가 국내 기술기준을 만족하면서 주변 픽셀로의 유해한 간섭을 제거하고 주파수 효율을 향상시켰다.

Beamforming 기반 MIMO-OFDMA 시스템을 이용한 하향링크 실시간 트래픽 전송 성능 개선 (Performance Improvement of Downlink Real-Time Traffic Transmission Using MIMO-OFDMA Systems Based on Beamforming)

  • 양석철;박대진;신요안
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제43권3호
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    • pp.1-9
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    • 2006
  • 미래형 이동통신 시스템에서 셀 경계와 같이 반송파댄간섭전력비 (Carrier-to-Interference Ratio; CIR)가 낮은 열악한 채널 환경에서 하향링크 실시간 트래픽의 전송 성능 개선을 위한 Beanforming 기반 MIMO-OFDMA (Multi Input Multi Output-Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 시스템을 제안한다. 우선 기본적인 MIMO-OFDM 시스템의 성능 향상을 위해 송신단 MRT (Maximum Ratio Transmission) 및 수신단 MRC (Maximum Ratio Combining) 기법의 연동을 고려하고, 이에 적합하도록 공간 자원 그룹화 기반의 CSI (Channel State Information) 계산법을 이용한 M-GTA-SBA (Modified-Grouped Transmit Antenna-Simple Bit Allocation) 기법을 고려한다 또한 Beamforming 적용으로 인한 상향링크에서의 과도한 궤환 정보량의 감소를 위해 Beam Weight 양자화 기반의 QEGT (Quantized Equal Gain Transmission) 기법을 적용하며, 다중 사용자 환경에서의 효율적인 자원 할당을 위해 P-SRA (Proposed Simple Resource Allocation) 알고리즘을 제안한다. 모의실험 결과, 제안된 시스템은 상향링크의 궤환 정보량을 감안하더라도 H-ARQ IR (Hybrid-Automatic Repeat Request Incremental Redundancy)과 Pseudo-Orthogonal Space Time Block Code를 사용하는 전형적인 개방루프형 MIMO-OFDMA 시스템에 비해 낮은 CIR 영역에서 월등히 개선된 주파수 효율 성능을 보임을 확인하였다.

Hybrid S-ALOHA/TDMA Protocol for LTE/LTE-A Networks with Coexistence of H2H and M2M Traffic

  • Sui, Nannan;Wang, Cong;Xie, Wei;Xu, Youyun
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제11권2호
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    • pp.687-708
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    • 2017
  • The machine-to-machine (M2M) communication is featured by tremendous number of devices, small data transmission, and large uplink to downlink traffic ratio. The massive access requests generated by M2M devices would result in the current medium access control (MAC) protocol in LTE/LTE-A networks suffering from physical random access channel (PRACH) overload, high signaling overhead, and resource underutilization. As such, fairness should be carefully considered when M2M traffic coexists with human-to-human (H2H) traffic. To tackle these problems, we propose an adaptive Slotted ALOHA (S-ALOHA) and time division multiple access (TDMA) hybrid protocol. In particular, the proposed hybrid protocol divides the reserved uplink resource blocks (RBs) in a transmission cycle into the S-ALOHA part for M2M traffic with small-size packets and the TDMA part for H2H traffic with large-size packets. Adaptive resource allocation and access class barring (ACB) are exploited and optimized to maximize the channel utility with fairness constraint. Moreover, an upper performance bound for the proposed hybrid protocol is provided by performing the system equilibrium analysis. Simulation results demonstrate that, compared with pure S-ALOHA and pure TDMA protocol under a target fairness constraint of 0.9, our proposed hybrid protocol can improve the capacity by at least 9.44% when ${\lambda}_1:{\lambda}_2=1:1$and by at least 20.53% when ${\lambda}_1:{\lambda}_2=10:1$, where ${\lambda}_1,{\lambda}_2$ are traffic arrival rates of M2M and H2H traffic, respectively.

Database Program for Managing Management Resources: General Contractor's Perspectives

  • Yong-Woo Kim;Sungwon Shin
    • 국제학술발표논문집
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    • The 3th International Conference on Construction Engineering and Project Management
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    • pp.1100-1106
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    • 2009
  • General contractors' overhead costs are increasing relative to direct costs. However, it is difficult to apply the traditional activity-based costing directly to the construction site overhead costing because the resource consumption rate per each activity is varied depending on the attributes of activities. The research develops a methodology of hybrid cost allocation system when resources are assigned to cost objects unlike the traditional activity-based costing. The study also develops a database program and demonstrates how it can be applied to the construction projects using a case study.

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Joint Mode Selection and Resource Allocation for Mobile Relay-Aided Device-to-Device Communication

  • Tang, Rui;Zhao, Jihong;Qu, Hua;Zhu, Zhengcang;Zhang, Yanpeng
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제10권3호
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    • pp.950-975
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    • 2016
  • Device-to-Device (D2D) communication underlaying cellular networks is a promising add-on component for future radio communication systems. It provides more access opportunities for local device pairs and enhances system throughput (ST), especially when mobile relays (MR) are further enabled to facilitate D2D links when the channel condition of their desired links is unfavorable. However, mutual interference is inevitable due to spectral reuse, and moreover, selecting a suitable transmission mode to benefit the correlated resource allocation (RA) is another difficult problem. We aim to optimize ST of the hybrid system via joint consideration of mode selection (MS) and RA, which includes admission control (AC), power control (PC), channel assignment (CA) and relay selection (RS). However, the original problem is generally NP-hard; therefore, we decompose it into two parts where a hierarchical structure exists: (i) PC is mode-dependent, but its optimality can be perfectly addressed for any given mode with additional AC design to achieve individual quality-of-service requirements. (ii) Based on that optimality, the joint design of MS, CA and RS can be viewed from the graph perspective and transferred into the maximum weighted independent set problem, which is then approximated by our greedy algorithm in polynomial-time. Thanks to the numerical results, we elucidate the efficacy of our mechanism and observe a resulting gain in MR-aided D2D communication.

Resource Allocation for Heterogeneous Service in Green Mobile Edge Networks Using Deep Reinforcement Learning

  • Sun, Si-yuan;Zheng, Ying;Zhou, Jun-hua;Weng, Jiu-xing;Wei, Yi-fei;Wang, Xiao-jun
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제15권7호
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    • pp.2496-2512
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    • 2021
  • The requirements for powerful computing capability, high capacity, low latency and low energy consumption of emerging services, pose severe challenges to the fifth-generation (5G) network. As a promising paradigm, mobile edge networks can provide services in proximity to users by deploying computing components and cache at the edge, which can effectively decrease service delay. However, the coexistence of heterogeneous services and the sharing of limited resources lead to the competition between various services for multiple resources. This paper considers two typical heterogeneous services: computing services and content delivery services, in order to properly configure resources, it is crucial to develop an effective offloading and caching strategies. Considering the high energy consumption of 5G base stations, this paper considers the hybrid energy supply model of traditional power grid and green energy. Therefore, it is necessary to design a reasonable association mechanism which can allocate more service load to base stations rich in green energy to improve the utilization of green energy. This paper formed the joint optimization problem of computing offloading, caching and resource allocation for heterogeneous services with the objective of minimizing the on-grid power consumption under the constraints of limited resources and QoS guarantee. Since the joint optimization problem is a mixed integer nonlinear programming problem that is impossible to solve, this paper uses deep reinforcement learning method to learn the optimal strategy through a lot of training. Extensive simulation experiments show that compared with other schemes, the proposed scheme can allocate resources to heterogeneous service according to the green energy distribution which can effectively reduce the traditional energy consumption.

Improved Resource Allocation Model for Reducing Interference among Secondary Users in TV White Space for Broadband Services

  • Marco P. Mwaimu;Mike Majham;Ronoh Kennedy;Kisangiri Michael;Ramadhani Sinde
    • International Journal of Computer Science & Network Security
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    • 제23권4호
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    • pp.55-68
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    • 2023
  • In recent years, the Television White Space (TVWS) has attracted the interest of many researchers due to its propagation characteristics obtainable between 470MHz and 790MHz spectrum bands. The plenty of unused channels in the TV spectrum allows the secondary users (SUs) to use the channels for broadband services especially in rural areas. However, when the number of SUs increases in the TVWS wireless network the aggregate interference also increases. Aggregate interferences are the combined harmful interferences that can include both co-channel and adjacent interferences. The aggregate interference on the side of Primary Users (PUs) has been extensively scrutinized. Therefore, resource allocation (power and spectrum) is crucial when designing the TVWS network to avoid interferences from Secondary Users (SUs) to PUs and among SUs themselves. This paper proposes a model to improve the resource allocation for reducing the aggregate interface among SUs for broadband services in rural areas. The proposed model uses joint power and spectrum hybrid Firefly algorithm (FA), Genetic algorithm (GA), and Particle Swarm Optimization algorithm (PSO) which is considered the Co-channel interference (CCI) and Adjacent Channel Interference (ACI). The algorithm is integrated with the admission control algorithm so that; there is a possibility to remove some of the SUs in the TVWS network whenever the SINR threshold for SUs and PU are not met. We considered the infeasible system whereby all SUs and PU may not be supported simultaneously. Therefore, we proposed a joint spectrum and power allocation with an admission control algorithm whose better complexity and performance than the ones which have been proposed in the existing algorithms in the literature. The performance of the proposed algorithm is compared using the metrics such as sum throughput, PU SINR, algorithm running time and SU SINR less than threshold and the results show that the PSOFAGA with ELGR admission control algorithm has best performance compared to GA, PSO, FA, and FAGAPSO algorithms.

초기 탄소배출권 배분이 경제성장에 미치는 영향 분석 (Analysis of the Impact of Initial Carbon Emission Permits Allocation on Economic Growth)

  • 박선영;김동구
    • 자원ㆍ환경경제연구
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    • 제20권2호
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    • pp.167-198
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    • 2011
  • 최근 우리나라는 2020년 Business-As-Usual(BAU) 대비 30%를 감축하는 탄소배출 감축안을 목표로 설정하였다. 탄소배출 감축목표 달성의 한 방편으로 탄소배출권 거래제가 논의되고 있는 상황이지만, 탄소배출권 거래제를 실시하기 위해서는 가장 먼저 초기 탄소배출권의 배분문제가 해결되어야 한다. 본 연구에서는 탄소배출권 초기배분방식 결정이 우리 경제에 어떠한 영향을 미칠 수 있는가를 중심으로 살펴보았다. 이를 위해 협조적 게임이론인 bankruptcy problem에서의 배분방법을 적용해 배출권을 각 산업별로 배분하였다. 산업별 이산화탄소 배출량은 에너지 통계와 산업연관표를 결합한 하이브리드 산업연관표를 이용해 추계하였다. 세 가지 분배방법에 따른 경제적 파급효과 분석에는 녹색성장회계(green growth accounting) 방식이 적용되었다. 분석결과, 2005년~2007년 기간 동안 우리나라의 연평균 경제성장률은 약 4.36%로 추계되는데, Proportional rule에 의한 배분에 의하면 4.03%, Constrained Equal Awards rule에 의한 배분에서는 4.23%, 마지막으로 Constrained Equal Losses rule에 의한 배분으로는 3.67%로 추산되었다. 따라서 경제성장률 측면에서 보면 Constrained Equal Awards rule에 의한 초기 탄소배출권 배분이 가장 바람직한 것으로 분석된다. 이처럼 초기 배출권의 산업별 배분방식이 어떻게 결정되느냐에 따라 경제에 미치는 파급효과가 매우 상이하게 나타나기 때문에 탄소배출권 도입 및 시행을 위해서는 산업 수준의 연구결과를 반영해야 하며, 각 산업의 특성을 고려해야 할 것으로 보인다.

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