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전송률 분할 다중 접속 기술을 활용한비면허 대역의 트래픽과 공정성 최대화 기법
전장우,김승욱 한국정보처리학회 2023 정보처리학회논문지. 컴퓨터 및 통신시스템 Vol.12 No.10
다양한 서비스가 등장으로 인해 스펙트럼 부족 문제가 가속하됨에 따라, 면허 대역에서 통신하던 사용자들을 비면허 대역에서 통신하는NR-U(New Radio-Unlicensed)가 등장하였다. 하지만 NR-U 네트워크 사용자로 인해 동일한 비면허 대역에서 통신하는 Wi-Fi 네트워크 사용자의성능이 감소하게 된다. 본 논문에서는 NR-U 네트워크 사용자와 WiFi 네트워크 사용자가 공존해있는 비면허 대역의 처리량과 비면허 대역의 사용에대한 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 게임이론의 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-전송속도를보임을 확인하였다. 또한 비면허 대역 네트워크의 전송량과 공평성을 비교해본 결과 본 논문의 순차적 라이파 협상 해법을 활용한 채널 점유 시간분할 알고리즘이 타 알고리즘보다 처리량과 공정성을 동시에 만족함을 입증하였다. As the spectrum shortage problem has accelerated by the emergence of various services, New Radio-Unlicensed (NR-U) has appeared,allowing users who communicated in licensed bands to communicate in unlicensed bands. However, NR-U network users reduce theperformance of Wi-Fi network users who communicate in the same unlicensed band. In this paper, we aim to simultaneously maximizethe fairness and throughput of the unlicensed band, where the NR-U network users and the WiFi network users coexist. First, we proposean optimal power allocation scheme based on Monte Carlo Policy Gradient of reinforcement learning to maximize the sum of rates ofNR-U networks utilizing rate-splitting multiple access in unlicensed bands. Then, we propose a channel occupancy time division algorithmbased on sequential Raiffa bargaining solution of game theory that can simultaneously maximize system throughput and fairness for thecoexistence of NR-U and WiFi networks in the same unlicensed band. Simulation results show that the rate splitting multiple access showsbetter performance than the conventional multiple access technology by comparing the sum-rate when the result value is finally convergedunder the same transmission power. In addition, we compare the data transfer amount and fairness of NR-U network users, WiFi networkusers, and total system, and prove that the channel occupancy time division algorithm based on sequential Raiffa bargaining solutionof this paper satisfies throughput and fairness at the same time than other algorithms.
전장우,강영균,김지훈 대한교통학회 2017 대한교통학회 학술대회지 Vol.77 No.-
토목, 건축 등 다양한 건설현장의 토공공정을 최소한의 비용과 시간으로 처리하기 위하여 표준품셈에서 제시하는 품셈식으로 장비간의 조합을 산출하게 된다. 이 과정에서 장비의 고장으로 인한 생산성 하락, 기상상태 변동으로 인한 작업일수 변경 등 다양한 상황을 고려할 수 없는 한계점이 있다. 또한 단순 식에 의해 산출된 중장비 처리용량으로 산출된 공기이므로 다양한 변수가 존재하는 건설현장의 특성에 맞지 않는 점이 있다. 본 연구에서는 이러한 한계점을 해결하기 위하여 현장특성과 장비특성 및 실시간으로 수집되는 장비의 정보를 반영하여 1차 조합을 도출한다. 그리고 VIssim을 통해 1차 조합에서 도출된 장비조합을 적용하여보고 산출된 대기시간을 기준으로 2차 최적조합을 도출한다. 본 논문에서는 특정현장에 대하여 vissim으로 시뮬레이션 하여 현황을 정산하였으며, 장비조합을 적용함으로써 대기시간을 최소화하여 생산성을 향상 시킬 수 있는 프로세스를 제안한다.