• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제11권10호
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• pp.4823-4843
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• 2017

In this paper, an improved utility-based cross-layer dynamic subcarrier allocation (DSA) algorithm is proposed for single carrier frequency division multiple access (SC-FDMA) system, which adopts adaptive service rate control (ASRC) to eliminate the service rate waste and improve the spectral efficiency in heterogeneous network including non-real-time traffic and real-time traffic. In this algorithm, furthermore, a first in first out (FIFO) queuing model with finite space is established on the cross-layer scheduling framework. Simulation results indicate that by taking the service rate constraint as the necessary condition for optimality, the ASRC algorithm can effectively eliminate the service rate waste without compromising the scheduling performance. Moreover, the ASRC algorithm is able to further improve the quality of service (QoS) performance and transmission throughput by contributing an attractive performance trade-off between real-time and non-real-time applications.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제13권2호
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• pp.99-105
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• 2012

본 논문은 직교주파수 분할 다중접속 시스템 (Orthogonal Frequency-division Multiple Access: OFDMA)에서 계산 효율적인 동적 부반송파 할당 (Dynamic subcarrier allocation :DSA) 기법을 제안하였다. 제안된 DSA 기법은 계산량을 크게 줄일 수 있을 뿐 아니라 전체 Channel quality information (CQI)를 전송하는 Amplitude Craving Greedy (ACG) 기법에 비해 CQI 정보량도 줄일 수 있다. 하지만 제안된 기법의 성능은 ACG 기법과 거의 유사하게 나타난다. 또한, 신호 대 잡음비에 기반한 대역폭 할당기법 (Bandwidth assignment based on the signal-to-noise ratio: BABS) 개선한 대역폭 할당기법을 제안하였다. 개선된 BABS 기법은 제안된 DSA 기법과 결합되어 기존 기법에 비해 더욱 높은 아웃티지 성능 이득을 나타낸다.

• 한국경영과학회지
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• 제32권3호
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• pp.33-46
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• 2007

This study deals with the adaptive multiuser OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) system which adjusts the resource allocation according to the environmental changes in such as wireless and quality of service required by users. The resource allocation includes subcarrier assignment to users, modulation method and power used for subcarriers. We first develop a general optimization model which maximizes data throughput while satisfying data rates required by users and total power constraints. Based on the property that this problem has the 0 duality gap, we apply the subgradient dual optimization method which obtains the solution of the dual problem by iteration of simple calculations. Extensive experiments with realistic data have shown that the subgradient dual method is applicable to the real world system, and can be used as a dynamic resource allocation mechanism.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제7권2호
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• pp.288-307
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• 2013

This paper formulates resource allocation for decode-and-forward (DF) relay assisted multi-cell orthogonal frequency division multiple (OFDM) networks as an optimization problem taking into account of inter-cell interference and users fairness. To maximize the transmit rate of system we propose a joint interference coordination, subcarrier and power allocation algorithm. To reduce the complexity, this semi-distributed algorithm divides the primal optimization into three sub-optimization problems, which transforms the mixed binary nonlinear programming problem (BNLP) into standard convex optimization problems. The first layer optimization problem is used to get the optimal subcarrier distribution index. The second is to solve the problem that how to allocate power optimally in a certain subcarrier distribution order. Based on the concept of equivalent channel gain (ECG) we transform the max-min function into standard closed expression. Subsequently, with the aid of dual decomposition, water-filling theorem and iterative power allocation algorithm the optimal solution of the original problem can be got with acceptable complexity. The third sub-problem considers dynamic co-channel interference caused by adjacent cells and redistributes resources to achieve the goal of maximizing system throughput. Finally, simulation results are provided to corroborate the proposed algorithm.

• ETRI Journal
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• 제42권6호
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• pp.846-858
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• 2020

The non-orthogonal multiple access (NOMA) technique offers throughput improvement to meet the demands of the future generation of wireless communication networks. The objective of this work is to further improve the throughput by including an underlay cognitive radio network with an existing multi-carrier NOMA network, using cooperative communication. The throughput is maximized by optimal resource allocation, namely, power allocation, subcarrier assignment, relay selection, user pairing, and subcarrier pairing. Optimal power allocation to the primary and secondary users is accomplished in a way that target rate constraints of the primary users are not affected. The throughput maximization is a combinatorial optimization problem, and the computational complexity increases as the number of users and/or subcarriers in the network increases. To this end, to reduce the computational complexity, a dynamic network resource allocation algorithm is proposed for combinatorial optimization. The simulation results show that the proposed network improves the throughput.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제43권5호
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• pp.104-112
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• 2006

이 논문은 와이브로 시스템에서 심각한 문제가 되고 있는 셀간 간섭에 대한 알고리듬 성능 분석에 관한 것이다. 와이브로 시스템의 경우 주파수 재사용 계수가 1이다. 이는 인접 기지국들이 같은 주파수를 사용한다는 의미이다. 인접 기지국들이 같은 주파수를 사용하므로 셀간 간섭이 생기게 된다. 셀간 간섭은 시스템의 성능과 채널 용량에 큰 문제가 되어 전체적인 성능을 저하시키는 요인이 된다. 이 논문에서는 DCA(Dynamic Channel Allocation), CS(Channel Segregation), IMUFR(Interference Mitigation Using Frequency Reuse), IDMA(Interleave Division Multiple Access), FH-OFDM, CRSA(Conceptual Random Subcarrier Allocation 그리고 HDD 알고리듬을 적용한 셀간 간섭률을 분석하였다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제44권5호
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• pp.92-98
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• 2007

다중 셀 OFDMA 환경에서 OFDMA 무선망 제어 부를 사용 할 필요 없이 각 셀에서 독립적으로 자원 할당을 하기 위한 기법을 제안하였다. 셀 간 동일 채널 간섭을 최소화 하도록 설계 된 할당 가능한 부반송파 영역을 각 셀에 정해주고, 이 영역 안에서 동적 자원 할당을 하도록 하였다. 할당 가능 영역의 제한으로 발생하는 frequency selection diversity의 감소와 CCI가 집중되는 현상 사이의 Trade off 관계를 이용하기 위하여, frequency selectivity가 높은 채널을 위한 균등한 할당 영역 경계 (EB) 방식과 selectivity가 낮은 채널 환경을 위한 유연 적 할당 영역 경계 (FB) 방식을 제안하였다. 이러한 할당 영역 경계 방식들을 사용하여, Capacity와 Outage 측면에서 경계 방식을 사용하지 않고 동적 자원 할당을 한 경우에 비하여 우수한 성능을 얻을 수 있었다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2006년도 하계종합학술대회
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• pp.229-230
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• 2006

In this thesis, we analyze performance related to reduction scheme of inter-cell interference causing serious problems in portable internet system. Frequency reusing factor(FUF) is 1 in portable internet system, and it means that a adjacent cell uses same frequency band. This channel environment raises inter-cell interference problem, which provokes serious problems related to system performance and channel capacity. Consequently, it affects deterioration in system performance as a whole. We analyze inter-cell interference when appling a various schemes such as (DCA)Dynamic Channel Allocation, CS(Channel Segregation), IDMA(Interleave Division Multiple Access), FH-OFDM, CRSA(Conceptual Random Subcarrier Allocation), and HDD

• 한국통신학회논문지
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• 제40권12호
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• pp.2539-2548
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• 2015

이종 셀룰러 네트워크 환경에서 셀 간 간섭 문제와 부족한 주파수자원 환경을 극복하는 것은 통신 성능을 향상시키기 위한 주요 방법 중 하나이다. 정적 주파수 재사용 방식은 한정된 주파수 자원 환경에서 셀 간 간섭 문제를 효율적으로 해결하기 위해 제안된 방식이다. 이러한 방식은 미리 정해진 파워와 대역으로 주파수를 할당하기 때문에 네트워크의 통신 성능향상에 제한이 있다. 또한 기존의 동적 주파수 재사용 방식들은 대부분의 경우 셀 안에 존재할 수 있는 스몰 셀 환경을 고려하지 않고 있고, 네트워크의 트래픽 부하기 심하고 불균일한 환경에 특화되어 있지 않다. 제안한 동적 주파수 재사용 기법은 다중 이종 셀룰러 네트워크 환경에서 네트워크 환경에 적응하여 각 셀의 트래픽 비율에 알맞게 동적으로 주파수를 할당한다. 제안한 기법은 먼저 각 셀 Edge의 PRB 사용량을 수집하고 이에 적응하여 스몰 셀을 제외한 전 셀 지역에 주파수를 재 할당한다. 그 후 이를 고려하여 스몰 셀을 위한 주파수를 할당하고 이를 반복하여 전체 셀의 주파수 자원을 할당한다. 해당 기법은 네트워크의 트래픽 부하가 심하고 불균일할 때 스몰 셀 환경을 위해 각 셀의 트래픽 부하에 적합한 주파수 자원을 할당시킴으로써, 기존의 방식에 비해 Spectral Efficiency 성능을 향상시켜 결과적으로 시스템의 Throughput 성능을 향상시킨다.

• 한국통신학회논문지
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• 제32권1A호
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• pp.24-33
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• 2007

본 논문에서는 OFMDA 다중 셀 하향링크에서 채널 상태를 알고 있을 때, 주파수 비 선택적 페이딩과 선택적 페이딩의 경우에 대해 효율적인 부반송파 할당을 위해 적응적 변조와 여러 개의 주파수 재사용 지수를 동시에 고려한 두 개의 서로 다른 동적 셀 코디네이션 기법을 제안한다. 기존의 OFDMA 시스템이 다른 셀들에 의한 간섭으로 인해 시스템 수율이 떨어지는 것에 비해, 제안된 시스템은 시스템 수율을 높이고 각 사용자의 QoS(Quality of Service)를 보장하기 위해서 RNC(Radio Network Controller)가 각 부채널에 여러 종류의 재사용 지수를 동적으로 적용하고 각 사용자의 채널 상태와 간섭 정도를 고려해 스케줄링 한다. 비선택적 페이딩 환경에서는 제안된 방법이 기존에 제안된 동적 셀 코디네이션$^{[8]}$에 비해 평균적으로 3배 높은 시스템 수율을 보인다. 선택적 페이딩 환경에서는 모든 부채널의 주파수 재사용 지수를 1로 하는 경우에 비해 최대 2.6배 높은 시스템 수율을 보인다.