• 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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• 제42권1호
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• pp.39-41
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• 2017

본 논문에서는 무선 다중셀 다중 사용자 네트워크에서 전송용량과 도청용량의 차로 정의되는 기밀용량을 증대시키기 위한 단말의 전력조절 기법을 제안한다. 모의실험 결과를 통해 제안 전력조절 기법과 임계값 기반의 스케줄링의 결합이 다중셀 환경에서 기밀 전송률을 상당히 향상시킬 수 있다는 것을 확인하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제39C권7호
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• pp.546-551
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• 2014

본 논문에서는 릴레이 기반의 선박 통신 네트워크에서 데이터 전송률을 높이기 위한 기회주의적 서브채널 할당기법을 제안한다. 릴레이 시스템을 기반으로 하는 기존 연구에서, 릴레이는 매 프레임마다 기지국으로부터 수신 받은 데이터를 선박에게 즉시 전달 해준다. 이때, 이중 홉 네트워크(기지국과 릴레이, 릴레이와 선박 간 링크)에서 전송 가능한 최대 수율은 두 링크의 채널 상태에 의해 결정된다. 만약, 채널 상태에 따른 두 링크가 가지는 채널 용량의 차이가 크다면 자원이 낭비되는 상황이 발생하게 된다. 이러한 문제점은 시스템의 성능을 저하시키며, 제한된 무선 자원을 효율적으로 활용하지 못하는 문제점이 발생하게 된다. 따라서 본 논문에서는 두 링크 사이에서 발생하는 자원의 낭비를 최소화 시킴과 동시에 자원을 효율적으로 할당 할 수 있는 기법을 제안한다. 또한 제안하는 기법의 계산 복잡도를 줄이기 위해서 차선의 기법을 제안한다. 시뮬레이션 결과를 통해서, 제안하는 기법은 기존 연구 대비 계산의 복잡도는 증가하지만 시스템의 데이터 전송률 성능이 최대 14.0% 향상됨을 확인 할 수 있다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제24권11호
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• pp.1500-1506
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• 2020

본 논문에서는 오버레이 단말 간 직접 (Device-to-Device : D2D) 통신 네트워크를 위한 강화학습 기반 스케쥴링 문제를 연구한다. 강화학습 모델 중 하나인 Q-learning을 이용한 D2D 통신 기술들이 연구되었지만, Q-learning은 상태와 행동의 개수가 증가함에 따라서 높은 복잡도를 유발한다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 Deep Q Network (DQN) 기반 D2D 통신 기술들이 연구되었다. 본 논문에서는 무선 통신 시스템 특성을 고려한 DQN 모델을 디자인하고, 피드백 및 시그널링 오버헤드를 줄일 수 있는 DQN 기반 분산적 스케쥴링 방식을 제안한다. 제안 방식은 중앙집중식으로 변수들을 학습시키고, 최종 학습된 파라미터를 모든 단말들에게 전달한다. 모든 단말들은 최종 학습된 파라미터를 이용하여 각자의 행동을 개별적으로 결정한다. 제안 방식의 성능을 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 분석하고, 최적방식, 기회주의적 선택 방식, 전체 전송 방식과 비교한다.

• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제8권4호
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• pp.393-398
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• 2010

For multi-cell environments, coordinated random beamforming technique in multiuser MIMO(multiple-input multiple-output) broadcast channel is considered. In order to mitigate severe interference at receivers, the multi-cell environments might require complex transmitter and receiver design because the scheduler decision based on full channel state information (CSI) in one cell must be intertwined with decision made by other cells' CSI. With limited CSI, however, this paper considers a scheme of randomizing transmitters' beamforming but being coordinated with other cell transmitters. The transmitters in each cell share random beamforming patterns and schedule data transmission within coherent scheduling period. The corandomized beams allow the users to be selected with the highest SINRs even in multi-cell environments. We analyze the performance of the proposed scheme. And numerical results show that the scheme achieves better performance than the conventional random beamforming when applying to multi-cell environments.

• Journal of Communications and Networks
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• 제14권5호
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• pp.554-565
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• 2012

In this paper, we study a cross-layer and end-to-end optimization problem for the integrated wireless and wireline network that consists of one wireline core network and multiple wireless access networks. We consider joint end-to-end flow control/distribution at the transport and network layers and opportunistic scheduling at the data link and physical layers. We formulate a single stochastic optimization problem and solve it by using a dual approach and a stochastic sub-gradient algorithm. The developed algorithm can be implemented in a distributed way, vertically among communication layers and horizontally among all entities in the network, clearly showing what should be done at each layer and each entity and what parameters should be exchanged between layers and between entities. Numerical results show that our cross-layer and end-to-end optimization approach provides more efficient resource allocation than the conventional layered and separated optimization approach.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제49권5호
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• pp.21-26
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• 2012

인트라세션 네트워크 코딩은 멀티 홉 무선 네트워크의 스케줄링을 간소화하고 패킷 전송의 효율성을 통하여 처리율을 향상시킬 수 있는 방법으로 제시되었다. 다중 레이트는 대부분의 무선 네트워크에서 사용되고 있으며 기존 연구에서 기회주의적 라우팅 방식과 결합하여 처리율의 증가를 보였다. 본 논문에서는 다중 레이트와 인트라세션 네트워크 코딩 방식을 사용하여 멀티 홉 네트워크 환경에서 처리율을 향상하기 위한 방법을 제안한다. 네트워크 모델을 인트라세션 네트워크 환경으로 모델링하고 제안한 레이트 선택 방법을 통하여 각 노드에서 최적인 전송 속도를 결정한다. 선형계획법을 사용하여 최대 처리율을 도출하고 MATLAB과 lp_solve IDE 프로그램을 이용하여 성능을 평가한다. 성능평가 결과를 통해 다중 레이트를 사용할 경우 단일 레이트 환경에 비하여 처리율이 향상되며 인트라세션 네트워크 코딩 방식은 기회주의적 라우팅 방식에 비하여 처리율이 향상됨을 보였다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제10권2호
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• pp.175-185
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• 2008

In this paper, we investigate the effect of cooperative and selection relaying schemes on multiuser diversity in downlink cellular systems with fixed relay stations (RSs). Each mobile station (MS) is either directly connected to a base station (BS) and/or connected to a relay station. We first derive closed-form solutions or upper-bound of the ergodic and outage capacities of four different downlink data relaying schemes: A direct scheme, a relay scheme, a selection scheme, and a cooperative scheme. The selection scheme selects the best access link between the BS and an MS. For all schemes, the capacity of the BS-RS link is assumed to be always larger than that of RS-MS link. Half-duplex channel use and repetition based relaying schemes are assumed for relaying operations. We also analyze the system capacity in a multiuser diversity environment in which a maximum signal-to-noise ratio (SNR) scheduler is used at a base station. The result shows that the selection scheme outperforms the other three schemes in terms of link ergodic capacity, link outage capacity, and system ergodic capacity. Furthermore, our results show that cooperative and selection diversity techniques limit the performance gain that could have been achieved by the multiuser diversity technique.

• Journal of Communications and Networks
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• 제10권2호
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• pp.213-220
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• 2008

This paper analyzes a broadcasting technique for wireless multi-hop sensor networks that uses a form of cooperative diversity called opportunistic large arrays (OLAs). We propose a method for autonomous scheduling of the nodes, which limits the nodes that relay and saves as much as 32% of the transmit energy compared to other broadcast approaches, without requiring global positioning system (GPS), individual node addressing, or inter-node interaction. This energy-saving is a result of cross-layer interaction, in the sense that the medium access control (MAC) and routing functions are partially executed in the physical (PHY) layer. Our proposed method is called OLA with a transmission threshold (OLA-T), where a node compares its received power to a threshold to decide if it should forward. We also investigate OLA with variable threshold (OLA-VT), which optimizes the thresholds as a function of level. OLA-T and OLA-VT are compared with OLA broadcasting without a transmission threshold, each in their minimum energy configuration, using an analytical method under the orthogonal and continuum assumptions. The trade-off between the number of OLA levels (or hops) required to achieve successful network broadcast and transmission energy saved is investigated. The results based on the analytical assumptions are confirmed with Monte Carlo simulations.

• ETRI Journal
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• 제38권3호
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• pp.444-454
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• 2016

Voice service is very demanding in cognitive radio networks (CRNs). The available spectrum in a CRN for CR users varies owing to the presence of licensed users. On the other hand, voice packets are delay sensitive and can tolerate a limited amount of delay. This makes the support of voice traffic in a CRN a complicated task that can be achieved by devising necessary considerations regarding the various network functionalities. In this paper, the support of secondary voice users in a CRN is investigated. First, a novel packet scheduling scheme that can provide the required quality of service (QoS) to voice users is proposed. The proposed scheme utilizes the maximum packet transmission rate for secondary voice users by assigning each secondary user the channel with the best level of quality. Furthermore, an analytical framework developed for a performance analysis of the system, is described in which the effect of erroneous spectrum sensing on the performance of secondary voice users is also taken into account. The QoS parameters of secondary voice users, which were obtained analytically, are also detailed. The analytical results were verified through the simulation, and will provide helpful insight in supporting voice services in a CRN.