KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
/
제17권8호
/
pp.2170-2187
/
2023
The general interference is the imperative trouble for simultaneous wireless information and power transfer (SWIPT) system. Although interference has bad influences on the performance of the system, it carries energy simultaneously. In this paper, the energy-constrained relay of the SWIPT system needs to spend much time on energy collecting (EC) in the information transmission (IT) period. Therefore, we propose the scheme of interference signal energy collecting (ISEC) when the interference is strong, and the SWIPT system does not carry out IT. The relay of the system continues to collect energy and stores it until the interference has minimal impact on IT. Then the system performs IT. We divide the collected interference energy equally into several parts, and each IT block receives one part. The proposed scheme is appealing because it can reduce the time of EC in IT period to make the relay spends more time forwarding the received signal in order to improve the performance of the system throughput. Furthermore, we propose a time-switching (TS) protocol based on EC at the relay. And it allows the relay forwarding signal at an appropriate power. Under the protocol, the time of EC can be flexible according to the forwarding power that we give so that the collected energy can be used more efficiently. We give the expressions of the system throughput according to the proposed scheme and protocol. Moreover, the influence of the interference power on the system throughput is also studied.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
/
제13권6호
/
pp.2859-2872
/
2019
Interference alignment (IA) has been a powerful approach to achieve the maximum degree of freedom (DoF) for K users multiple-input-multiple-output (MIMO) interference channels. However, due to the feasibility constraint, aligning all the interference signals at each receiver is impractical for large K without symbol extension. In this paper, we propose two best-effort interference alignment (BEIA) schemes that the network selects the maximum number of interfering transmitters to align their signals given the feasibility conditions when each transmitter-receiver pair has a constant number of data streams. Besides, in case of not all interfering signals aligned at each receiver, an upper bound of the average throughput is derived. Simulation results show that the proposed schemes have superiority over the traditional methods, such as time division multiple access (TDMA) and cluster IA(CIA), in low and moderate signal-to-noise ratio (SNR) region in terms of average user throughput. In addition, the proposed max-min relative interference distance alignment scheme outperforms the proposed scheme of equal interfering transmitters number alignment in terms of both average user throughput and minimum user throughput.
IEIE Transactions on Smart Processing and Computing
/
제3권5호
/
pp.275-284
/
2014
This paper considers two-tier networks consisting of macrocells and femtocells operating in the same spectrum. This paper proposes a femtocell spectrum reuse scheme that determines the shared spectrum and transmit power for the femtocells to mitigate the effects of cross-tier interference between the macrocells and femtocells. The proposed scheme provides macrocell throughput that is unaffected by the increasing number of femtocells per cell site and improves the femtocell signal quality at the same time by limiting the cross-tier interference. This study analyzed the per-tier signal-to-interference ratio (SIR) and outage probability of the proposed scheme to investigate the macrocell and femtocell performance. The total throughput of the proposed scheme was analyzed based on the outage probabilities. The analysis and numerical results proved that high femtocell throughput can be achieved using only a small fraction of the spectrum while protecting the macrocell throughput. As a result, an improved total throughput was achieved enforcing higher spatial reuse.
Frequency reuse among relay stations (RSs) in a down-link access zone is widely adopted for throughput enhancement in IEEE 802.16j relay networks. Since the areas covered by the RSs or the base station (BS) may overlap, some mobile stations (MSs) at the border between two neighboring transmitting stations (RS or BS) using an identical frequency band may suffer severe interference or outage. This co-channel interference within the cell degrades the quality of service (QoS) fairness among the MSs as well as the system throughput. Exclusive use of a frequency band division (orthogonal resource allocation) among RSs can solve this problem but would cause degradation of the system throughput. We observe a trade-off between system throughput and QoS fairness in the previously reported schemes based on frequency reuse. In this paper, we propose a new frequency reuse scheme that achieves high system throughput with a high fairness level in QoS, positioning our scheme far above the trade-off curve formed by previous schemes. We claim that our scheme is beneficial for applications in which a high QoS level is required even for the MSs at the border. Exploiting the features of a directional antenna in the BS, we create a new zone in the frame structure. In the new zone, the RSs can serve the subordinate MSs at the border and prone to interference. In a 3-RS topology, where the RSs are located at points $120^{\circ}$ apart from one another, the throughput and Jain fairness index are 10.64 Mbps and 0.62, respectively. On the other hand, the throughput for the previously reported overlapped and orthogonal allocation schemes is 8.22 Mbps (fairness: 0.48) and 3.99 Mbps (fairness: 0.80), respectively. For a 6-RS topology, our scheme achieves a throughput of 18.38 Mbps with a fairness of 0.68; however, previous schemes with frequency reuse factors of 1, 2, 3, and 6 achieve a throughput of 15.24 Mbps (fairness: 0.53), 12.42 Mbps (fairness: 0.71),8.84 Mbps (fairness: 0.88), and 4.57 Mbps (fairness: 0.88), respectively.
멀티미디어 이동 통신에서 동일 채널 간섭은 시스템의 성능을 저하시키는 중요한 요인이다. 본 논문에서는 이러한 동일 채널 간섭을 억제하고 시스템의 성능을 최대화하기 위하여 주파수 재사용 구간을 사용한다. 먼저 수학적 모델링을 통하여 주파수 재사용 구간을 적용한 시스템에서의 동일 채널 간섭량을 분석한다. 이를 바탕으로 시스템 전송량을 최대화 시킬 수 있는 주파수 재사용 구간을 결정한다. 마지막으로 분석 결과와 모의 실험 결과를 통하여 주파수 재사용 구간을 적용한 시스템이 동일 채널 간섭량을 줄이며 시스템 전송량을 최대화 시킬 수 있음을 보인다. 실험 결과를 통하여 셀의 트레픽 로드에 따라서 재사용 구간이 $0.7{\sim}0.8$의 구간에서 시스템 전송량이 최대화 되며, 셀룰러 시스템 디자인 변수로 이와 같은 결과를 이용하면 시스템 전송량을 최대화 할 수 있다.
Journal of electromagnetic engineering and science
/
제14권4호
/
pp.353-359
/
2014
Recently, the use of mobile devices has increased, and mobile traffic is growing rapidly. In order to deal with such massive traffic, cognitive radio (CR) is applied to efficiently use limited-spectrum resources. However, there can be multiple communication systems trying to access the white space (unused spectrum), and inevitable interference may occur to cause mutual performance degradation. Therefore, understanding the effects of interference in CR-based systems is crucial to meaningful operations of these systems. In this paper, we consider a long-term evolution (LTE) system using additional spectra by accessing the TV white space, where low-power devices (LPDs) are licensed primary users, in addition to TV broadcasting service providers. We model such a heterogeneous system to analyze the co-existence problem and evaluate the interference effects of LPDs on LTE user equipment (UE) throughput. We then present methods to mitigate the interference effects of LPDs by 'de-selecting' some of the UEs to effectively increase the overall sector throughput of the CR-based LTE system.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
/
제15권1호
/
pp.216-239
/
2021
The present work addresses the challenging problem of coordinating power allocation with interference management in multi-robot networks by applying the promising expansion capabilities of multiple-input multiple-output (MIMO) and full duplex systems, which achieves it for maximizing the throughput of networks under the impacts of Doppler frequency shifts and external jamming. The proposed power allocation with interference coordination formulation accounts for three types of the interference, including cross-tier, co-tier, and mixed-tier interference signals with cluster head nodes operating in different full-duplex modes, and their signal-to-noise-ratios are respectively derived under the impacts of Doppler frequency shifts and external jamming. In addition, various optimization algorithms, including two centralized iterative optimization algorithms and three decentralized optimization algorithms, are applied for solving the complex and non-convex combinatorial optimization problem associated with the power allocation and interference coordination. Simulation results demonstrate that the overall network throughput increases gradually to some degree with increasing numbers of MIMO antennas. In addition, increasing the number of clusters to a certain extent increases the overall network throughput, although internal interference becomes a severe problem for further increases in the number of clusters. Accordingly, applications of multi-robot networks require that a balance should be preserved between robot deployment density and communication capacity.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
/
제12권4호
/
pp.1471-1488
/
2018
Interference mitigation is a significant issue in the cognitive heterogeneous networks, this paper studied how to reduce the interference to macrocell users (MU) and improve system throughput. Establish the interference model with imperfect spectrum sensing by analyzing the source of interference complexity. Based on the user topology, the optimize problem was built to maximize the downlink throughput under given interference constraint and the total power constraint. We decompose the resource allocation problem into subcarrier allocation and power allocation. In the subcarrier assignment step, the allocated number of subcarriers satisfies the requirement of the femtocell users (FU).Then, we designed the power allocation algorithm based on the Lagrange multiplier method and the improved water filling method. Simulation results and performance analyses show that the proposed algorithm causes less interference to MU than the algorithm without considering imperfect spectrum sensing, and the system achieves better throughput performance.
Gan, Jipeng;Wu, Jun;Zhang, Jia;Chen, Zehao;Chen, Ze
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
/
제15권11호
/
pp.4224-4243
/
2021
Cognitive radio (CR) is a feasible intelligent technology and can be used as an effective solution to spectrum scarcity and underutilization. As the key function of CR, cooperative spectrum sensing (CSS) is able to effectively prevent the harmful interference with primary users (PUs) and identify the available spectrum resources by exploiting the spatial diversity of multiple secondary users (SUs). However, the open nature of the cognitive radio networks (CRNs) framework makes CSS face many security threats, such as, the malicious user (MU) launches Byzantine attack to undermine CRNs. For this aim, we make an in-depth analysis of the motive and purpose from the MU's perspective in the interweave CR system, aiming to provide the future guideline for defense strategies. First, we formulate a dynamic Byzantine attack model by analyzing Byzantine behaviors in the process of CSS. On the basis of this, we further make an investigation on the condition of making the fusion center (FC) blind when the fusion rule is unknown for the MU. Moreover, the throughput and interference to the primary network are taken into consideration to evaluate the impact of Byzantine attack on the interweave CR system, and then analyze the optimal strategy of Byzantine attack when the fusion rule is known. Finally, theoretical proofs and simulation results verify the correctness and effectiveness of analyses about the impact of Byzantine attack strategy on the throughput and interference.
In this paper, we propose an efficient interference management technique which controls the number of resource blocks (or subcarriers) shared with other cells based on statistical interference levels among cells. The proposed technique tries to maximize average throughput of a femto cell user under a constraint on non-real time control of a femto cell network while guaranteeing a target throughput value of a macro cell user. In our proposed scheme, femto cells opportunistically use resource blocks allocated to other cells if the required average user throughput is not attained with the primarily allocated resource blocks. The proposed method is similar to the underlay approach in cognitive radio systems, but resource block sharing among cells is statistically controlled. For the statistical control, a femto cell sever constructs a table storing average mutual interference among cells and periodically updates the table. This statistical approach fully satisfies the constraint of non-real time control for femto cell networks. Our simulation results show that the proposed scheme achieves higher average femto user throughput than conventional frequency reuse schemes for time varying number of users.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.