• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제10권4호
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• pp.93-100
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• 2021

블록체인의 확장성 문제를 해결하기 위한 이더리움 샤드 시스템은 부하 균형 문제가 존재하며 이는 그래프 분할 문제로 모델링된다. 본 논문에서는 게임 이론의 협상 해법을 사용하여 이더리움 샤드 시스템의 상반된 효용에 대한 협상이 가능한 적응적 온라인 가중그래프 분할 알고리즘을 제안한다. 게임 이론의 협상 해법은 상반된 효용의 협상점을 공정하게 결정할 수 있는 공리적 해법이다. 제안 알고리즘은 기존 온라인 그래프 분할 알고리즘을 가중그래프에 적용할 수 있도록 개선하였으며 대표적인 교섭 해법인 내쉬 협상 해법을 확장한 확장 내쉬 협상 해법을 사용하여 이더리움 시스템 상황을 고려한 설계를 통해 효과적으로 부하 균형을 수행하였다. 실험 결과, 대표적인 온라인, 오프라인 그래프 분할 알고리즘에 비해 최대 37% 우수한 성능을 보였다.

• 정보와 통신
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• 제26권7호
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• pp.24-29
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• 2009

협동적 게임 이론(cooperative game theory)은 다중 사용자들이 어떻게 하면 한정된 자원을 효율적이고 공평하게 공유할 수 있는지에 촛점을 맞추며 이론적인 바탕을 제공한다. 본고에서는 다수의 멀티미디어 사용자들이 협동적 게임 이론중 협상 해법(bargaining solutions)을 이용하여 어떻게 통신 및 네트워크 자원을 효율적이고 공평하게 공유할 수 있는지 알아본다. 또한, 이러한 협상 해법들을 바탕으로 한 자원 공유가 멀티미디어 사용자에게 어떠한 의미를 갖는지 알아보도록 한다. 마지막으로, 이러한 게임 이론을 이용한 자원 관리가 다양한 형태의 통신 및 네트워크에 어떻게 사용될 수 있으며, 미래의 활용 가능성을 알아보도록 한다.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제37권6호
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• pp.415-419
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• 2010

본 논문에서는 이동 셀룰러 네트워크 환경에서 한정된 자원인 무선대역폭을 효율적으로 사용하기 위해 게임이론을 이용한 대역폭 예약 기법을 제안하였다. 제안된 기법에서는 게임 이론의 협상 해법 중 대표적인 NBS 기법을 이용하여 전체 시스템의 효용을 극대화하는 최적의 대역폭 대여량과 예약량을 계산한다. 성능평가 결과 제안된 기법이 다양한 네트워크의 상황에 탄력적으로 대응할 수 있었기에 기존에 제안된 기법에 비해 뛰어난 성능을 보임을 확인할 수 있었다.

• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제10권8호
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• pp.215-222
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• 2021

이중 연결 네트워크(Dual Connectivity Network)는 소몰 셀 기지국(SBS: Smallcell Base Station)의 제한된 자원 문제와 간섭 문제를 완화하기 위해 스몰 셀 기지국과 매크로 셀 기지국(MBS: Macrocell Base Station)이 협력하여 서비스를 지원하는 기술이다. 하지만 이중 연결 네트워크 역시 한정된 자원을 분배해주는 기술이기 때문에 자원 할당 방식은 매우 중요한 문제이다. 그래서 본 논문에서는 이중 연결 네트워크에서 효율적이고 공정한 자원할당을 위해 일반화된 강한 포부 협상 해법(GTABS: Generalizing Tempered Aspiration Bargaining Solution)과 굽타 리빈 협상 해법(GLBS:Gupta and Livne Bargaining Solution)을 이용한 두 단계 자원 분배 알고리즘을 제안한다. 단계 자원 분배 알고리즘은 다음과 같다. 첫 번째 단계인 그룹 자원 분배 알고리즘에서는 GTABS를 이용하여 각 기지국의 무선 자원을 실시간 그룹과 비 실시간 그룹에게 효율적으로 할당한다. 두 번째 단계인 사용자 자원 분배 알고리즘에서는 GLBS를 이용하여 각 그룹으로 나누어진 자원을 각 그룹의 사용자들에게 최적으로 할당한다. 이러한 두 단계 자원 분배 방식은 5G 무선 자원을 최적으로 할당하여 네트워크 시스템 성능 최대화와 사용자 만족도를 동시에 보장한다. 마지막으로 본 논문에서는 성능 평가를 통해 제안된 방식이 서비스 요청 증가에 따라 전체 시스템 처리량, 공정성, 통신 장애율 측면에서 비교 방식들 보다 모두 10% 이상의 효율성을 입증했다.

• 한국통신학회논문지
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• 제39C권4호
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• pp.400-406
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• 2014

본 논문에서는 주어진 영역 안에서 다중 청소로봇을 동시에 운용하여 전력 소비량을 최소화하는 방법을 제안한다. 협력 게임 이론 중 Nash 협상 해법을 이용하여 다중 청소로봇 사이의 가용 자원 및 대상 영역의 특성을 고려하여 대상 영역을 공평하고 효율적으로 관리하여 자원 효용을 극대화하였으며 궁극적으로 이를 통하여 총 소비전력량을 최소화 할 수 있다. 본 논문에서는 가용 자원 및 대상 영역의 특성을 포괄할 수 있는 효용 함수를 정의하고 이를 통한 다중 로봇 간 협상 게임을 통하여 공평하고 효용이 파레토 최적인 지점에서 각 청소로봇의 해당 영역이 결정된다. 시뮬레이션을 통하여 제안한 해결 방법이 임의 공간 할당 방법 대비 소비전력량 면에서 15-30% 이상의 효율이 개선되는 것을 확인할 수 있었다.

• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제12권10호
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• pp.299-308
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• 2023

다양한 서비스가 등장으로 인해 스펙트럼 부족 문제가 가속하됨에 따라, 면허 대역에서 통신하던 사용자들을 비면허 대역에서 통신하는 NR-U(New Radio-Unlicensed)가 등장하였다. 하지만 NR-U 네트워크 사용자로 인해 동일한 비면허 대역에서 통신하는 Wi-Fi 네트워크 사용자의 성능이 감소하게 된다. 본 논문에서는 NR-U 네트워크 사용자와 WiFi 네트워크 사용자가 공존해있는 비면허 대역의 처리량과 비면허 대역의 사용에 대한 공평성을 동시에 최대화하는 것을 목표로 한다. 먼저 비면허 대역에서 전송률 분할 다중 접속 기술을 활용한 NR-U 네트워크의 합-전송 속도 (Sum of Rate)를 최대화하기 위해 강화 학습의 몬테 카를로 정책 하강법(Monte Carlo Policy Gradient)을 활용한 최적의 전력 할당 기법을 제안하였다. 그 뒤, 동일한 비면허 대역에서 NR-U 네트워크와 WiFi 네트워크의 공존을 위해 시스템 처리량과 공정성을 동시에 최대화할 수 있는 게임 이론의 순차적 라이파 협상 해법(Sequential Raiffa Bargaining Solution)을 활용한 채널 점유 시간 분할 알고리즘을 제안하였다. 시뮬레이션 결과에서 동일한 전력 할당 기법을 사용하였을 때, 본 논문에서 제안한 전송률 분할 다중 접속 기술이 기존의 다중 접속 기술들보다 더 빠른 합-전송속도를 보임을 확인하였다. 또한 비면허 대역 네트워크의 전송량과 공평성을 비교해본 결과 본 논문의 순차적 라이파 협상 해법을 활용한 채널 점유 시간 분할 알고리즘이 타 알고리즘보다 처리량과 공정성을 동시에 만족함을 입증하였다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2011년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.38 No.1(D)
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• pp.221-224
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• 2011

본 논문에서는 중첩 된 WBAN(Wireless Body Area Network) 환경에서 비경쟁 전송구간의 신뢰성 있는 전송을 위해 한정된 자원(비경쟁 전송구간)을 각각의 WBAN에게 할당하는 방안을 제안한다. 이를 위해 협동적 게임 이론(cooperative game theory)을 바탕으로 한정된 자원(비경쟁 전송구간)을 효율적이고 공평하게 할당 할 수 있도록 내쉬중재(Nash arbitration) 기법을 통한 자원 할당 방안을 살펴본다. 내쉬중재 협상해법을 통해 WBAN 간 비경쟁 전송구간의 충돌 없이 신뢰성 있는 전송을 보장한다. 또한, 각 WBAN의 비경쟁 전송 구간 내의 디바이스 우선순위와 할당받은 timeslot의 개수를 고려하여 전략 선택에 따른 형평성과 각 WBAN이 비경쟁전송 구간 내에 요구하는 최소한의 timeslot을 보장한다.

• 대한전기학회논문지:전력기술부문A
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• 제51권7호
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• pp.311-316
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• 2002

It has been a basic model for the present electric power industry that more than two generators compete, and thereby the market clearing price and the generation schedules are determined through the bid process. In order for this paradigm to be applicable to real electric power systems and markets, it is necessary to reflect many physical and economic constraints related to frequency and transmission in the dispatching schedule. The paper presents an approach to deriving a Nash bargaining solution in a competitive electricity market where multiple generators are playing with the system operator who mitigates the transmission congestion to minimize the total transaction cost. In this study, we take the effect of the line flows and the role of system operator into the Game. Finally, a case study has been demonstrated to verify the proposed cooperative game.

• 전기학회논문지
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• 제65권3호
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• pp.463-468
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• 2016

The overall performance of multiuser systems significantly depends on how effectively and fairly manage resources shared by them. The efficient resource management strategies are even more important for multimedia users since multimedia data is delay-sensitive and massive. In this paper, we focus on resource allocation based on a game-theoretic approach, referred to as Nash bargaining solution (NBS), to provide a quality of service (QoS) guarantee for each user. While the NBS has been known as a fair and optimal resource management strategy, it is challenging to find the NBS efficiently due to the computationally-intensive task. In order to reduce the computation requirements for NBS, we propose an approach that requires significantly low complexity even when networks consist of a large number of users and a large amount of resources. The proposed approach linearizes utility functions of each user and formulates the problem of finding NBS as a convex optimization, leading to nearly-optimal solution with significantly reduced computation complexity. Simulation results confirm the effectiveness of the proposed approach.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제15권3호
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• pp.63-69
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• 2014

IEEE 802.11p 차량 네트워크 환경 (WAVE)에서는 차량 운전자의 안전을 위해서 주기적으로 안전 메시지를 전송하도록 되어 있다. 차량 안전 메시지의 전송을 통해 도로상의 안전과 주행 효율을 제공하기 위해서 WAVE 표준에서는 멀티 채널 멀티 라디오 환경을 제안하고 있다. 그러나 WAVE 표준안은 안전메세지를 하나의 물리 디바이스에 하나의 채널을 이용하여 제어하고 전송하는 것으로 정의되어 있어서 다중 라디오 환경과 안전 메시지 전송 효율성을 고려하지 않았다. 또한 네트워크 무선상에서 서로 충돌이 일어나지 않는 채널을 할당하는 채널 할당은 네트워크 망구성방식을 잘 알고 있거나 모든 노드들이 같은 전송률을 가지는 무선 대역에 있어도 NP-hard한 문제로 잘 알려져 있다. 본 논문에서는 최신 802.11p와 1609.4 802.11p 표준을 이용해서 다중 채널 다중 라디오 WAVE 환경을 무선 메쉬 네트워크로 가정하여 Nash 협상 게임을 통해서 서로 간섭이 없는 채널을 할당하는 방법을 제안하고자 한다. 본 제안된 알고리즘은 시뮬레이션을 통해서 검증하였고 해당 알고리즘이 8채널 3 라디오 환경에서 랜덤 채널 할당 방법이나 Tabu 알고리즘 보다 효율성이 좋다는 것을 입증하였다.