• Journal of Communications and Networks
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• 제16권6호
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• pp.627-638
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• 2014

In this paper, we study the joint price and power allocation in spectrum sharing macro-femtocell networks. The proposed game theoretic framework is based on bi-level Stackelberg game where macro base station (MBS) works as a leader and underlaid femto base stations (FBSs) work as followers. MBS has fixed data rate and imposes interference price on FBSs for maintaining its data rate and earns revenue while FBSs jointly adjust their power for maximizing their data rates and utility functions. Since the interference from FBSs to macro user equipment is kept under a given threshold and FBSs compete against each other for power allocation, there is a need to determine a power allocation strategy which converges to Stackelberg equilibrium. We consider two cases for MBS power allocation, i.e., fixed and dynamic power. MBS can adjust its power in case of dynamic power allocation according to its minimum data rate requirement and number of FBSs willing to share the spectrum. For both cases we consider uniform and non-uniform pricing where MBS charges same price to all FBSs for uniform pricing and different price to each FBS for non-uniform pricing according to its induced interference. We obtain unique closed form solution for each case if the co-interference at FBSs is assumed fixed. And an iterative algorithm which converges rapidly is also proposed to take into account the effect of co-tier interference on interference price and power allocation strategy. The results are explained with numerical simulation examples which validate the effectiveness of our proposed solutions.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제7권3호
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• pp.95-99
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• 2008

본 논문은 저 전력 설계 자동화를 위한 새로운 최소 자원 상위 레벨 합성 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘은 상위 레벨 합성 동안에 기능 연산자의 소비 전력 최소화를 위해 효율적인 접근 방식을 실행한다. 본 논문에서는 CDFG의 스위칭 활동을 감소시키기 위해 모든 제어 스텝을 하나씩 차례로 방문한다. 레지스터 공유 알고리즘은 모든 변수들의 생명 주기를 분석 한 후, 최소의 레지스터들을 결정한다. 또한 기능 단위의 입력 신호의 특성에 따라 모든 제어 스텝을 하나씩 차례로 방문하고, 갈망 방법에 따라 각 제어 스텝의 소비 전력을 최소화하여 자원 할당을 수행한다. 제안된 저 전력설계 자동화를 위한 최소 자원 상위 레벨 합성 알고리즘은 다양한 벤치마크들의 예를 통해 효율성을 입증한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제34권4A호
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• pp.316-323
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• 2009

본 논문은 셀간 간섭을 제어하여 셀 경계 사용자의 데이터 전송율을 증가시키는 기술인 소프트 주파수 재사용시 전력 할당에 관한 것이다. 소프트 주파수 재사용 기술은 셀 경계 사용자의 데이터 전송율을 개선하는데 유용한 기술이나 주파수 재사용 지수가 증가되어 셀 평균 데이터 전송율을 감소시키는 문제가 있다. 본 논문에서는 하나의 중앙 제어기가 물리적 거리가 인접한 여러 개의 셀을 제어하는 환경에서, 셀 경계 사용자의 데이터 전송율 개선하면서도 셀 평균 전송율 감소를 최소화하도록 소프트 주파수 재사용을 위한 송신 전력 할당 기법을 제안한다. 시스템 시뮬레이션을 통하여 인접한 두 셀에 소프트 주파수 재사용 기술을 적용하여 소프트 주파수 재사용에 의한 셀 평균 데이터 전송율 감소 정도와 제안하는 전력 할당 기법에 의한 셀 평균 데이터 전송을 개선을 살펴본다.

• 한국통신학회논문지
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• 제40권2호
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• pp.298-306
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• 2015

본 논문에서는 위성/지상 겸용 망에서 위성 망과 지상 망간 주파수를 효율적으로 공유할 수 있도록 기여하는 최적의 자원 할당 방식에 대한 성능을 비교 분석한다. 제안된 방식은 동일한 주파수를 사용하는 위성 빔과 인접 빔 내 지상 셀 시스템 간 발생할 수 있는 간섭을 경감시킴과 동시에 망 내 발생한 트래픽 요구량을 만족시키기 위해 필요한 전력을 최적화하여 주파수 자원 이용 효율을 향상시킬 수 있다. 이와 같은 겸용 망에서는 각 시스템 간 상이한 트래픽 환경 및 업/하향링크 환경에 따라 주파수를 공유하는 위성과 지상 시스템 간 간섭 환경이 달라질 수 있다. 따라서 본 논문에서는 위성/지상 겸용 망에서의 업/하향링크 환경을 가정한 성능을 비교 분석함으로써 보다 실제 통신 환경에서의 제안된 알고리즘에 대한 성능의 우수성을 보인다.

• 한국통신학회논문지
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• 제35권7A호
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• pp.660-668
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• 2010

에너지 자원이 제한된 네트워크에서는 채널 상태 정보와 남은 에너지 정보를 기반으로 에너지자원을 각 유저들에게 최적으로 할당함으로써 네트워크의 수명을 향상시킬 수 있다. 본 논문에서는 전송 용량을 만족시키면서 네트워크의 수명을 최대화하도록 전송에 참여하는 중계기를 선택하고 전송 전력을 할당하는 기법을 제안한다. 모의 실험을 통해 제안된 기법이 기존 기법에 비해서 수명을 증가시키는 것을 보인다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2007년도 하계종합학술대회 논문집
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• pp.195-196
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• 2007

The purpose of this paper is to analyze the resource allocation problem in a self organizing network from the viewpoint of game theory. The main focus is to suggest the model and analyze a power control algorithm in wireless ad-hoc networks using non cooperative games. Our approach is based on a model for the level of satisfaction and utility a wireless user in a self organizing network derives from using the system. Using this model, we show a distributed power control scheme that maximizes utility of each user in the network. Formulating this as a non-cooperative game we will show the feasibility of such power control as well as existence of the Nash Equilibrium achieved by the non-cooperative game.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제9권5호
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• pp.1790-1806
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• 2015

Utility-based routing is a special type of routing approach using a composite utility metric when making routing decisions in ad hoc and sensor networks. Previous studies on the utility-based routing all use fixed retry limit and a very simple distance related energy model, which makes the utility maximization less efficient and the implementation separated from practice. In this paper, we refine the basic utility model by capturing the correlation of the transmit power, the retry limit, the link reliability and the energy cost. A routing algorithm based on the refined utility model with adaptive transmit power and retry limit allocation is proposed. With this algorithm, packets with different priorities will automatically receive utility-optimal delivery. The design of this algorithm is based on the observation that for a given benefit, there exists a utility-maximum route with optimal transmit power and retry limit allocated to intermediate forwarding nodes. Delivery along the utility-optimal route makes a good balance between the energy cost and the reliability according to the value of the packets. Both centralized algorithm and distributed implementations are discussed. Simulations prove the satisfying performance of the proposed algorithm.

• 한국통신학회논문지
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• 제39A권10호
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• pp.593-600
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• 2014

OFDMA (orthogonal frequency division multiple access) 시스템은 주파수 선택적 페이딩 문제를 효율적으로 해결하며 최적의 부반송파 및 송신 전력을 할당함으로써 보다 향상된 성능을 얻는다. Two-way 릴레이는 양방향 통신을 통해 기존의 반이중 릴레이보다 향상된 주파수 효율을 제공한다. WiBro와 같은 레거시 OFDMA 시스템에 two-way DF (decode-and-forward) 릴레이를 적용 시 파일롯 재배치 문제와 자가 간섭으로 인한 채널 추정 및 수신 신호 복호가 어려운 문제가 발생한다. 본 논문에서는 WiBro와 같은 레거시 OFDMA 시스템에 적합한 two-way DF 릴레이 자원 할당 기법을 제안한다. 제안된 기법은 릴레이와 연결된 노드를 기지국과 직접 통신하는 노드로 간주하여 부반송파를 할당한다. 그리고 다른 노드가 사용하지 않는 부반송파를 중첩 할당함으로써 직교 할당으로 발생하는 대역폭 손실을 보완한다. 전산모의실험을 통해 제안된 자원 할당 기법의 성능 향상을 검증한다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제10권12호
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• pp.5191-5211
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• 2016

It is essential to satisfy class-specific QoS constraints to provide broadband services for new generation networks. The present study proposes a QoS-driven multicast scheme for wireless networks in which the transmission rate and end-to-end delay are assumed to be bounded during a multiple multicast session. A distributed algorithm was used to identify a cost-efficient sub-graph between the source and destination which can satisfy QoS constraints of a multicast session. The model was then modified as to be applied for wireless networks in which satisfying interference constraints is the main challenge. A discrete power control scheme was also applied for the QoS-aware multicast model to accommodate the effect of transmission power level based on link capacity requirements. We also proposed random power allocation (RPA) and gradient power allocation (GPA) algorithms to efficient resource distribution each of which has different time complexity and optimality levels. Experimental results confirm that the proposed power allocation techniques decrease the number of unavailable links between intermediate nodes in the sub-graph and considerably increase the chance of finding an optimal solution.

• 정보학연구
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• 제3권1호
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• pp.117-124
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• 2000

본 논문은 설계 자동화를 위한 저전력 하드웨어 할당 알고리듬을 제안한다. 제안한 알고리듬은 스케줄링의 결과를 입력으로 받아들이고, 각 기능 연산자에 연결된 레지스터 및 연결 구조가 최대한 공유하도록 제어스텝마다 연산과 기억 소자의 상호 연결 관계를 고려하여 기능 연산자, 연결 구조 및 레지스터 할당한다. 또한 자원의 수를 최대로 줄임으로써 할당 과정동안 저전력의 요소인 캐패시턴스를 동시에 줄인다. 제안된 알고리듬은 비교 실험을 통하여 기존의 저전력을 고려하지 않은 방식들과 비교함으로서 본 논문의 효율성 을 보인다.