Improved Power Allocation to Enhance the Capacity in OFDMA System for Proportional Resource Allocation

와풋닛,로빈,김재명,Var, Puthnith,Shrestha, Robin,Kim, JaeMoung The Korean Institute of Communications and Informa 2013 韓國通信學會論文誌 Vol.38 No.7A

Orthogonal Frequency Division Multiple Access(OFDMA)는 4세대 무선 통신을 위해 고려되는 변조와 다중 접속 기술이다. 본 논문에서는, OFDMA 시스템에서 더 나은 proportional rate의 자원할당 기법을 위해 전체 전력, 비트 오류율, 유저 간의 rate proportionality에 대한 제한 조건을 만족시키면서, 유저의 전송률을 최대화 시키는 전략 할당 알고리즘에 대해 기술하였다. 그리고 subcarrier 할당의 비율과 유저의 정규화된 proportionality 조건에 기반을 둔 전력 할당 방식을 제안하였다. 유저에게 subcarrier 할당을 위한 방법으로는 greedy 알고리즘과 waterfilling 기술이 적용되었다. 제안된 알고리즘에 대한 평가는 시뮬레이션을 통해서 이루어졌으며, 시뮬레이션을 통해서 제안된 알고리즘이 유저 간의 rate proportionality를 유지하면서 더 높은 시스템 채널 용량과 적은 소요 시간을 보인다는 것을 확인할 수 있었다. The Orthogonal Frequency Division Multiple Access (OFDMA) is considered as a novel modulation and multiple access technique for 4th generation wireless systems. In this paper, we formulate a base station's power allocation algorithm for each user to maximize the user's sum rate, subject to constraints on total power, bit error rate, and rate proportionality among the users for a better proportional rate adaptive (RA) resource allocation method for OFDMA based system. We propose a novel power allocation method based on the proportion of subcarrier allocation and the user's normalized proportionality constant. We adapt a greedy algorithm and waterfilling technique for allocating the subcarriers among the users. In an end-to-end simulation, we validate that the proposed technique has higher system capacity and lower CPU execution times, while maintaining the acceptable rate proportionality among users.

Proportional 자원할당을 위한 OFDMA 시스템에서 채널 용량을 증대시키기 위한 향상된 전력 할당 기법

와풋닛(Puthnith Var),로빈(Robin Shrestha),김재명(JaeMoung Kim) 한국통신학회 2013 韓國通信學會論文誌 Vol.38 No.7C

Orthogonal Frequency Division Multiple Access(OFDMA)는 4세대 무선 통신을 위해 고려되는 변조와 다중 접속 기술이다. 본 논문에서는, OFDMA 시스템에서 더 나은 proportional rate의 자원할당 기법을 위해 전체 전력, 비트 오류율, 유저 간의 rate proportionality에 대한 제한 조건을 만족시키면서, 유저의 전송률을 최대화 시키는 전략 할당 알고리즘에 대해 기술하였다. 그리고 subcarrier 할당의 비율과 유저의 정규화된 proportionality 조건에 기반을 둔 전력 할당 방식을 제안하였다. 유저에게 subcarrier 할당을 위한 방법으로는 greedy 알고리즘과 waterfilling 기술이 적용되었다. 제안된 알고리즘에 대한 평가는 시뮬레이션을 통해서 이루어졌으며, 시뮬레이션을 통해서 제안된 알고리즘이 유저 간의 rate proportionality를 유지하면서 더 높은 시스템 채널 용량과 적은 소요 시간을 보인다는 것을 확인할 수 있었다. The Orthogonal Frequency Division Multiple Access (OFDMA) is considered as a novel modulation and multiple access technique for 4th generation wireless systems. In this paper, we formulate a base station’s power allocation algorithm for each user to maximize the user’s sum rate, subject to constraints on total power, bit error rate, and rate proportionality among the users for a better proportional rate adaptive (RA) resource allocation method for OFDMA based system. We propose a novel power allocation method based on the proportion of subcarrier allocation and the user’s normalized proportionality constant. We adapt a greedy algorithm and waterfilling technique for allocating the subcarriers among the users. In an end-to-end simulation, we validate that the proposed technique has higher system capacity and lower CPU execution times, while maintaining the acceptable rate proportionality among users.

Enhanced Adaptive Beamforming and Null Steering Algorithms in Cognitive Radio System

Zhili Zhuang(장치리),Sunghwan Sohn(손성환),Jaemoung Kim(김재명) 한국통신학회 2009 韓國通信學會論文誌 Vol.34 No.11

무선 인지 시스템에서 OFDM PTS 임베디드 부가정보를 이용한 제어신호 전송 기법

정봉민 ( Bongmin Jeong ),손성환 ( Sunghwan Sohn ),장성진 ( Sungjeen Jang ),김재명 ( Jaemoung Kim ) 한국인터넷정보학회 2011 인터넷정보학회논문지 Vol.12 No.2

무선 인지(CR : Cognitive Radio) 시스템은 우선 사용자에게 할당되어 있지만 실제로 사용되지 않는 주파수 대역을 감지하고 사용함으로써 스펙트럼 효율을 향상시킬 수 있는 기술이다. 우선 사용자가 채널을 점유하게 되면 무선 인지 시스템은 우선사용자 시스템에 대한 간섭을 피하기 위해 다른 채널로 이동해야 하며, 이 때 새로운 채널에서 무선 인지 시스템 송·수신기가 핸드셰이크를 하기 까지 통신 단절 시간이 생기게 된다. 따라서 무선 인지 시스템에 대한 서비스 품질의 보장을 위해서는 보다 빠른 핸드셰이크 기법이 요구된다. 본 논문에서는 Broadcasting 구간뿐만 아니라 데이터 전송 구간에서도 임베디드제어 신호를 전송함으로써 무선 인지 시스템의 통신단절시간을 감소시키고, 데이터 전송률을 높일 수 있는 기법을 제안한다. 마지막으로 컴퓨터 모의실험 결과를 통해 제안하는 임베디드 제어 신호 전송 방식이 기존의 방식보다 우수한 성능을 보임을 확인하였다. Wireless services and devices that use frequency increase more and more because of advancement of the industry. Therefore, the available spectrum band becomes increasingly insufficient. Cognitive Radio, which adaptively utilizes the vacant licensed spectrum band, is considered as an effective way to utilize the spectrum resource shortage. CR user should move from current allocated channel to vacant channel to avoid the interference to the primary user when the primary user appears in the current channel. In this case, CR system undergoes the break off time until handshake is completed. So, in order to guarantee the Quality of Service(QoS) of CR system, fast handshake method is required. In this paper, we propose the embedded control signal transmission technique to reduce the break off time. This method can transmit the control signals in data transmission period as well as the broadcasting period. Proposed method can improve the data throughput and decrease the break off time. Computer based simulation proves that our proposed scheme outperforms conventional one.

An Improved Entropy Based Sensing by Exploring Phase Information

Haowei Lee(이호위),Junrong Gu(구준롱),SungHwan Sohn(손성환),SungJeen Jang(장성진),JaeMoung Kim(김재명) 한국통신학회 2010 韓國通信學會論文誌 Vol.35 No.9a

In this paper, we present a new sensing method based on phase entropy. Entropy is a measurement which quantifies the information content contained in a signal. For the PSK modulation, the information is encoded in the phase of the transmitted signal. By focusing on phase, more information is collected during sensing, which suggests a superior performance. The sensing based on Phase entropy is not limited to PSK signal. We generalize it to PAM signal as well. It is more advantageous to detect the phase. The simulation results have confirmed the excellent performance of this novel sensing algorithm.

An Enhanced Energy Detector for WRAN Systems Using Maximum-to-Mean Power Ratio

Guanbo Zheng(정관파),Ning Han(한저),Sunghwan Sohn(손성환),Jaemoung Kim(김재명) 한국통신학회 2008 韓國通信學會論文誌 Vol.33 No.4A

Spectrum sensing is the key challenge in implementing cognitive radio system, which enables unlicensed users to identify “white holes” in the spectrum allocated to primary users and utilize them efficiently. Recent studies have proposed three major sensing methods for WRAN systems, including matched filter, energy and feature detector. However, there are some drawbacks along with them. In this paper, we propose an enhanced energy detector that extends the ability of conventional one, which can differentiate the primary users from each other as well as the noise with different maximum-to-mean power ratio. Furthermore, a novel structure of cognitive radio detector employing the proposed algorithm is also analyzed to implement spectrum sensing. The simulation result shows that our proposed scheme performs well in the individual sensing environment and can satisfy the requirement with high detection probability.

이종 네트워크에서의 비협력 게임 기반 전력 할당 기법

배인산(Insan Bae),이진녕(Jinnyoung Lee),장성진(Sungjin Jang),김재명(Jaemoung Kim) 한국통신학회 2014 韓國通信學會論文誌 Vol.39 No.11(네트워크)

본 논문에서는 이종네트워크에서 펨토셀의 전력제어 기법을 게임이론을 이용해 정의한다. 저전력으로 고품질의 통신환경을 제공하는 펨토셀은 여러 장점으로 인해 최근 이슈화 되고 있지만 다수의 펨토셀 사용은 매크로셀과의 같은 채널을 사용함으로 인한 많은 량의 간섭으로 작용한다. 게임이론의 적용을 위해 셀룰러 네트워크의 기지국 및 사용자를 게임을 하는 플레이어로 설정하고 서로에게 미치는 간섭 영향을 전력 효용함수로 모델링 하였다. 또한 최적의 전력을 사용하여 시뮬레이션을 통한 저전력 사용, 간섭량 감소 그리고 시스템 전체 성능 향상을 확인하였다. We propose Femto-cell power control scheme in HeNet with Game Theory. The Femto-cell which provide high quality with low power is issued by many benefits, however there is a bunch of interferences when many Femto-cells use overlapped bandwidth with Macro-cell. We defined base station of cellular networks and mobile users as players of Game Theory, and configured interference effect among each other as power utility function. Futhermore, we showed enhanced overall system performance, lower power usage and interference decrease by using optimal power.