In recent years, development of femtocells are receiving considerable attention towards increasing the network coverage, capacity, and improvement in the quality of service for users. In 3GPP LTE-Advanced (LTE-A) system, to efficiently utilize the bandwidth, femtocell and macro cell uses the same frequency band, but this deployment poses a technical challenge of cross-tier interference to macro users. In this paper, the novel quality of service based fractional power control (QoS-FPC) scheme under the heterogeneous networks environment is proposed, which considers the users priority and QoS-requirements during the power allocation. The proposed QoS-FPC scheme has two focal points: firs, it protects the macrocell users uplink communication by limiting the cross-tier interference at eNB below a given threshold, and second, it ensures the optimization of femtocell users power allocation at each power adjustment phase. Performance gain is demonstrated with extensive system-level simulations to show that the proposed QoS-FPC scheme significantly decreases the cross-tier intereference and improves the overall users throughput.
In the supply chain network design, how to select the best location, capacity configuration of the suppliers and to assign manufacturers orders are a challenging issue. Especially when multi-tiers'suppliers are existed, the performance of supply chain is influenced by 2$\^$nd/ and 3$\^$rd/ suppliers. Supplier selection is multi-criteria problem which includes both qualitative and quantitative factors in supply chains. In order to select the best supplier it is necessary to make a trade off between these two factors such as cost, product quality, capacity, production lead time, deliver lead time and transportation lead tine of supplier constraints existed in multi-tiers supplier purchasing chain. In these circumstances, purchasing agents should decide two problems: which is the best supplier in each tier and how much should be purchased from each selected supplier. This research is intended to develop an integration of an analytical hierarchy process (AHP) and mathematical modeling proposed to consider two factors which may be conflicted in choosing the best supplier in each tier and placing the optimum order quantities to the supplier among multi-tiers suppliers.
The ability to seamlessly switch between the macro networks and femtocell networks is a key driver for femtocell network deployment. The handover procedures for the integrated femtocell/macrocell networks differ from the existing handovers. Some modifications of existing network and protocol architecture for the integration of femtocell networks with the existing macrocell networks are also essential. These modifications change the signal flow for handover procedures due to different 2-tier cell (macrocell and femtocell) environment. The handover between two networks should be performed with minimum signaling. A frequent and unnecessary handover is another problem for hierarchical femtocell/macrocell network environment that must be minimized. This work studies the details mobility management schemes for small and medium scale femtocell network deployment. To do that, firstly we present two different network architectures for small scale and medium scale WCDMA femtocell deployment. The details handover call flow for these two network architectures and CAC scheme to minimize the unnecessary handovers are proposed for the integrated femtocell/macrocell networks. The numerical analysis for the proposed M/M/N/N queuing scheme and the simulation results of the proposed CAC scheme demonstrate the handover call control performances for femtocell environment.
본 논문에서는 센서 네트워크의 수명을 길게 하기 위해 각 센서 및 클러스터 헤드에서의 데이터 전송량을 줄이기 위한 방법을 제안한다. 즉, 센서의 에너지 소모를 줄이기 위해 계층적 필터링을 제안한다. 계층적 필터링이란 센서 네트워크를 두 계층으로 나누어 필터링하는 것이다. 1계층 필터링은 클러스터 멤버에서 클러스터 헤드로 데이터를 전송시 필터링을 수행하고, 2계층 필터링은 클러스터 헤드에서 기지국으로 데이터를 전송시 필터링을 수행한다. 이는 일반적으로 필터의 폭을 넓혀 필터링을 많이 하는 것보다 필터링 효율은 증대시키면서 필터링에 따른 데이터 부정확성을 최소한 줄이는 효과를 가진다.
본 논문에서는 연속질의에 대한 집계연산을 수행할 때, 센서 네트워크의 수명을 길게 하기 위해 각 센서 및 클러스터 헤드에서의 데이터 전송량을 줄이기 위한 방법을 제안한다. 센서의 에너지 소모를 줄이는 가장 중요한 요소는 전승되는 메시지 수를 줄이는 것이다. 본 논문에서 제안하는 방법은 기본적으로 클러스터링, 네트워크 내 집계 및 계층적 필터링을 결합한 것이다. 계층적 필터링이란 센서 네트워크를 두 계층으로 나누어 필터링하는 것이다. 1계층 필터링은 클러스터 멤버에서 클러스터 헤드로 데이터를 전송시 필터링을 수행하고, 2계층 필터링은 클러스터 헤드에서 기지국으로 데이터를 전송시 필터링을 수행한다. 이 방법은 기존의 데이터 필터링 방법보다 더 효율적이고 효과적인 방법이다. 다양한 실험을 통해서, 제안한 방법이 다른 방법들보다 더 많은 메시지를 줄이고. 네트워크의 생존기간이 더 증가하였음을 보여준다.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제14권8호
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pp.3366-3383
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2020
The Poisson point process (PPP) is widely used in wireless network modeling and performance analysis because it can provide tractable results for heterogeneous cellular networks (HetNets) analysis. However, it cannot accurately reflect the spatial distribution characteristics of the actual base stations (BSs). Considering the fact that the distribution of macro base stations (MBSs) is exclusive, the deployment of MBSs is modeled by the Matérn hard-core point process (MHCPP), and the deployment of pico base stations (PBSs) is modeled by PPP. This paper studies the performance of multiantenna HetNets and improves the energy efficiency (EE) of HetNets by optimizing the transmit power of PBSs. We use a simple approximate method to study the signal-to-interference ratio (SIR) distribution in two-tier MHCPP-PPP HetNets and derive the coverage probability, average data rate and EE of HetNets. Then, an optimization algorithm is proposed to improve the EE of HetNets. Finally, three transmission technologies are simulated and analyzed. The results show that multiantenna transmission has better system performance than single antenna transmission and that selecting the appropriate transmit power for a PBS can effectively improve the EE of the system. In addition, two-tier MHCPP-PPP HetNets have higher EE than two-tier PPP-PPP HetNets.
Ji, Shiyu;Tang, Liangrui;He, Yanhua;Li, Shuxian;Du, Shimo
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제12권5호
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pp.1912-1931
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2018
In future wireless network, user experience and energy efficiency will play more and more important roles in the communication systems compared to their roles at present. Quality of experience (QoE) and Energy Efficiency (EE) become the widely used metrics. In this paper, we study a combinatorial problem of QoE and EE and investigate a fair power allocation in heterogeneous networks. We first design a new metric, QoE-aware EE (QEE) to reflect the relationship of QoE and energy. Then, the concept of Utopia QEE is introduced, which is defined as the achievable maximum QEE in ideal conditions, for each user. Finally, we transform the power allocation process to an optimization of ratio of QEE and Utopia QEE and use invasive weed optimization (IWO) algorithm to solve the optimization problem. Numerical simulation results indicate that the proposed algorithm can get converged and efficiently improve the system energy efficiency and the QoE for each user.
현재 이동 컴퓨팅 연구 중에서 이동 호스트의 결함을 효율적으로 대처하는 결함 허용 기법에 관한 연구가 미미한 실정이다. 이동 호스트의 결함 복구 기법인 Lazy 기법은 비용 면에서는 효율적이지만 이동 호스트의 체크포인트를 소유하고 있는 기지국의 결함 발생시 이동 호스트가 결함으로부터 복구될 수 없다는 단점을 가지고 있다. Redundant Lazy 기법은 연결 리스트를 중복화 함으로서 Lazy 기법의 문제점을 해결한 기법이다. 그러나 Redundant Lazy 기법도 체크포인트를 가지고 있는 기지국의 결함이 발생하면 이동 호스트가 복구될 수 없는 경우가 발생한다. 본 논문에서는 이중 셀룰라 네트워크에 Redundant Lazy 기법을 적용하여 이러한 문제를 해결할 수 있는 성능 개선 방안을 논의한다.
지금까지 학교 교육은 교육 예산 및 시설, 프로그램 등이 다양하게 투입되었지만 그 성과 평가는 명확하게 이루어지지 못했다. 본 연구는 전국 고등학교에서 학생들을 위한 교육 지원의 효율성을 분석하는 모델을 제시하였다. 학생 교육지원이 비슷한 학교의 운영 효율성을 분석하기 위하여 1차적으로 EM 군집분석을 수행한 후, 군집별로 상대적 효율성을 Network DEA를 이용하여 분석하였다. 본 연구에서 Network DEA는 학교 인프라 측면의 6개 투입요소, 1차적 산출 요소인 학업지속자, 학교 프로그램 측면의 10개 2차 투입 요소, 2차적 산출 요소인 진학자와 취업자, 연결 변수인 1인당도서관이용률을 고려하여 분석하였다. 효율성 분석 결과를 기반으로 벤치마킹할 대상을 선정하기 위해 유클리드 거리 계산방법을 적용하여 Tier분석을 수행하였다. 본 연구에서는 전국의 일반계고등학교와 직업계고등학교에서의 학생 교육지원 데이터를 수집하여 교육 지원의 효율성을 분석하는 모델을 적용하였다. 단계적 벤치마킹방안은 벤치마킹 대상 선택의 문제점을 보완하기 위해 비효율적인 학교의 요소를 고려하여 단계적으로 효율성 개선 대상을 선정하도록 제안하였다. 학생 교육지원 효율성이 낮은 학교가 학생 교육지원의 효율적 운영을 위한 단계적 벤치마킹을 하는데 기초적 자료로 활용될 것으로 기대된다.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제12권6호
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pp.2595-2618
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2018
In this paper, we investigate secure communication with the presence of multiple eavesdroppers (Eves) in a two-tier downlink dense heterogeneous network, wherein there is a macrocell base station (MBS) and multiple femtocell base stations (FBSs). Each base station (BS) has multiple users. And Eves attempt to wiretap a macrocell user (MU). To keep Eves ignorant of the confidential message, we propose a physical-layer security scheme based on cross-layer cooperation to exploit interference in the considered network. Under the constraints on the quality of service (QoS) of other legitimate users and transmit power, the secrecy rate of system can be maximized through jointly optimizing the beamforming vectors of MBS and cooperative FBSs. We explore the problem of maximizing secrecy rate in both non-colluding and colluding Eves scenarios, respectively. Firstly, in non-colluding Eves scenario, we approximate the original non-convex problem into a few semi-definite programs (SDPs) by employing the semi-definite relaxation (SDR) technique and conservative convex approximation under perfect channel state information (CSI) case. Furthermore, we extend the frame to imperfect CSI case and use the Lagrangian dual theory to cope with uncertain constraints on CSI. Secondly, in colluding Eves scenario, we transform the original problem into a two-tier optimization problem equivalently. Among them, the outer layer problem is a single variable optimization problem and can be solved by one-dimensional linear search. While the inner-layer optimization problem is transformed into a convex SDP problem with SDR technique and Charnes-Cooper transformation. In the perfect CSI case of both non-colluding and colluding Eves scenarios, we prove that the relaxation of SDR is tight and analyze the complexity of proposed algorithms. Finally, simulation results validate the effectiveness and robustness of proposed scheme.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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