• 제목/요약/키워드: Bandwidth Efficiency

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D2D 통신에서 사이드링크를 위한 DFT 기반 채널 추정 기법 (DFT-based Channel Estimation Scheme for Sidelink in D2D Communication)

  • 문상미;추명훈;김한종;김대진;김철성;황인태
    • 전자공학회논문지
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    • 제52권12호
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    • pp.22-31
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    • 2015
  • 최근, 3GPP (3rd Generation Partnership Project) 에서는 폭발적으로 증가하고 있는 모바일 데이터 트래픽을 수용하기 위하여 기기 간 직접(Device-to-Device, D2D) 통신을 개발하고 이에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. D2D 통신을 위해 이용되는 링크를 사이드링크라 하며, 사이드링크는 낮은 PAPR (Peak to Average Power Ratio)을 위해 SC-FDMA (Single Carrier-Frequency Division Multiple Access)를 기반으로 한다. 또한, DMRS (DeModulation Reference Signal)를 사용함으로써 MIMO (Multiple Input Multiple Output) 전송이 가능하게 한다. 본 논문에서는 D2D 통신에서 사이드링크를 위한 DFT 기반 채널 추정 기법을 제안한다. 제안 기법은 빠른 속도로 움직이는 사용자의 채널 추정이 가능하도록 2-D MMSE (2-Dimensional Minimum Mean Square Error) 보간 기법을 사용한다. 시스템 레벨 시뮬레이션은 3GPP LTE-Advanced 시스템의 20MHz 대역을 기반으로 이루어 졌으며, 시뮬레이션 결과 제안한 채널 추정 기법을 통해 기존 기법보다 SINR(Signal-to-Interference-plus-Noise Ratio), 전송률 및 스펙트럼 효율 측면에서 성능 향상을 가져다주는 것을 확인하였다.

디지털TV 전환에 따른 저대역 주파수 회수/재배치 방안 연구 (A Study on the Refarming Plan of the Low Frequency Bands according to the Transition from Analogue to Digital TV)

  • 유현용
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제19권12호
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    • pp.1470-1481
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    • 2008
  • 최근 수년간 IT기술의 급속한 발전으로 방송통신 융합현상이 전개되면서 전 세계적인 주파수 수요의 급증과 공급의 부족현상은 아날로그/디지털 공존기 이후 아날로그TV가 중단되었을 때, 각 국가에서 확보할 수 있는 저대역 주파수의 효율성을 극대화하는 활용방안을 마련하기 위해 주파수 회수/재배치 정책에 초점을 맞추게 하고 있다. 또한, WRC-07에서 전 세계 3G와 4G 이동통신서비스에 공통적으로 사용될 추가 주파수대역으로 $450{\sim}470\;MHz$, $2.3{\sim}2.4\;GHz$, $698{\sim}806\;MHz$, $3.4{\sim}3.6\;GHz$의 총 428 MHz 대 역 폭을 분배하였고, 디지털TV 잔여대 역중 일부를 IMT 공통대역으로 채택한 것은, 방송과 통신의 융합환경 속에서 지속적으로 발전하고 있는 이동통신 기술과 아날로그TV를 종료하고 디지털TV로 전환하고 있는 추세에 맞추어, 전 세계적으로 통신효율이 우수한 700/800/900 MHz 저대역 주파수의 확보를 갈망하고 있는 결과라고 볼 수 있다. 이에 우리나라도 이미 주파수분배를 변경하여 $752{\sim}806\;MHz$ 대역의 방송업무는 디지털TV 전환기간에 한하여 사용할 수 있도록 고시하였으며, 최근 제정된 "지상파텔레비전방송과디지털방송의활성화에관한특별법" 제7조는 아날로그 텔레비전 방송(ATV)의 종료일은 2012년 12월 31일 이전까지의 범위에서 정하도록 규정하였다. 또한, 현재 디지털 코드없는 전화기(DCP)용으로 사용 중인 $914{\sim}915\;MHz$$959{\sim}960\;MHz$ 대역의 주파수는 2013년 12월 31일까지 사용한다고 규정하여, 향후 900 MHz 대역의 회수/재배치 가능성을 열어두고 있다. 따라서 통신효율이 우수한 저대역 주파수의 발굴을 위하여, 현행 전파법상 주파수 회수/재배치 제도의 적극적인 활용방안을 모색해 보아야 할 것이다.

LINC 시스템 구현을 위한 닫힌 해를 갖는 크기 위상 오차 검출 기법 (The Gain and Phase Mismatch Detection Method with Closed Form Solution for LINC System Implementation)

  • 명성식;이일규;임규태;육종관
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제19권5호
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    • pp.547-555
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    • 2008
  • 본 논문에서는 linear amplification with nonlinear components(LINC) 시스템의 두 신호 경로에 발생하는 크기와 위상 오차를 자동으로 검출하여 보상하는 알고리즘을 제안하였다. LINC 시스템은 첨두 대 평균 전력비가 큰 non-constant envelop 신호를 constant envelop 신호로 바꿔주어 고효율 전력 증폭기를 사용할 수 있는 장점이 있다. 그러나 LINC 시스템은 두 전력 증폭기의 경호에서 발생하는 매우 작은 경로 오차에 민감하게 성능이 열화된다는 단점이 있다. 본 논문에서는 4개의 테스트 신호를 이용하여 두 경로의 크기와 위상 오차를 검출하는 알고리즘을 제안하였다. 제안된 오차 검출 기법은 닫힌 해(closed form solution)를 가지며, 반복 계산이 필요하지 않아, 빠르고 효율적으로 오차를 검출할 수 있다. 본 논문에서는 제안된 기법을 적용하여 오차 검출과 검출된 결과를 반영하여 신호의 왜곡을 보상하는 digital-IF 형태를 갖는 LINC 시스템을 구현하였다. 구현된 LINC 시스템은 7 MHz 채널 대역을 갖고 16-QAM으로 변조된 IEEE 802.16 WiMAx 기저 대역 신호를 이용하여 성능을 분석하였으며, 제안된 기법을 이용하여 EVM이 -37.37 dB까지 개선되었으며, 이로서 LINC 시스템 구현시 제안된 오차 검출 및 보상 기법의 적용 타당성을 확인하였다.

이동 데이타베이스 시스템에서 데이타의 위치와 영역 특성을 고려한 캐쉬 교체 기법 (Cache Replacement Strategies considering Location and Region Properties of Data in Mobile Database Systems)

  • 김호숙;용환승
    • 한국정보과학회논문지:데이타베이스
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    • 제27권1호
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    • pp.53-63
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    • 2000
  • 최근 저가의 무선 통신 기술의 발달과 고성능 이동 컴퓨팅 장비의 보급에 따라 이동 컴퓨팅 시장은 점차로 확대되는 추세에 있다. 이동 컴퓨팅 환경에서의 제한된 대역폭, 잦은 단절과 배터리 제한 등의 제약성에 효율적으로 대처하기 위하여 여러 방법이 제안되었고, 특히 지구국에서 전송된 데이타 중 향후 사용 가능성이 높은 데이타를 캐쉬에 저장하고 이용하는 캐쉬 기법에 대한 많은 연구가 이루어지고 있다. 그러나 기존의 캐쉬 교체 기법들은 사용자의 이동성과 데이타의 공간 속성에 의한 특성을 고려하지 못하고 있기 때문에 그 효율성에서 한계를 가지고 있다. 본 논문은 이동 호스트의 위치 변화에 따라 이동 호스트의 캐쉬 내에 저장된 데이타의 가치와 의미가 변경되는 것을 보인다. 또한 지리(geographic) 데이타의 공간적 위치(location)와 지리 데이타가 영향을 미치는 공간적 범위 즉 영역 (region)을 데이타의 공간 속성 (spatial attributes)으로 정의하고, 시간에 따른 사용자의 이동성과 데이타의 공간 속성을 효과적으로 지원하는 새로운 캐쉬 교체 방법들을 제안하였다. 기존의 방법과 본 논문에서 제안한 캐쉬 교체 방법의 비교를 통하여 이동 호스트의 위치와 연관된 질의에 대한 성능 평가를 수행한 결과, 본 논문에서 제안한 캐쉬 교체 방법에 의한 캐쉬 적중률의 향상을 입증하였다. 또한 데이타 밀집도에 따라 캐쉬 교체 방법들의 성능이 변화함을 밝히고 이를 이용하여 이동 호스트가 지나가는 대상 지역의 데이타 밀집도에 따라 서로 다른 캐쉬 교체 방법의 선택이 필요함을 제시 하였다.

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사물인터넷 응용을 위한 에지-포그 클라우드 기반 계층적 데이터 전달 방법의 설계 및 평가 (Design and Evaluation of an Edge-Fog Cloud-based Hierarchical Data Delivery Scheme for IoT Applications)

  • 배인한
    • 인터넷정보학회논문지
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    • 제19권1호
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    • pp.37-47
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    • 2018
  • 사물인터넷 (Internet-of-Things, IoT) 장치들의 개수와 기능은 앞으로 기하급수적으로 증가하고 향상될 것이다. 그러한 장치들은 방대한 양의 시간에 제약을 받는 데이터를 생성할 수도 있다. IoT 상황에서, 데이터 관리는 데이터를 생성하는 객체와 장치 그리고 분석 목적과 서비스를 위해 그 데이터를 액세스하는 응용 사이의 중간 계층으로서의 역할을 해야 한다. 덧붙여, 대부분 IoT 서비스들은 데이터 가용성과 데이터 전달의 효율성을 증가시키기 위하여 호스트 중심 보다는 콘텐츠 중심이다. IoT는 모든 통신 장치들을 상호 연결할 것이고, 그리고 장치들과 객체들에 의해 생성된 또는 관련된 데이터를 글로벌하게 액세스할 수 있게 만든다. 또한 포그 컴퓨팅은 최종 사용자 근처의 네트워크 에지에서 데이터와 계산을 관리하고, 그리고 최종 사용자들에게 낮은 지연, 고대역폭, 지리적 분산으로 새로운 유형의 응용들과 서비스들을 제공한다. 본 논문에서는 시간 민감성을 보장하면서 효율적이고 신뢰적으로 IoT 데이터를 해당 IoT 응용들에게 전달하기 위하여 에지와 포그 컴퓨터 클라우드의 완전 분산 하이브리드 모델인 에지-포그 클라우드에 기반하고, 그리고 정보 중심 네트워크와 블룸 필터를 사용하는 $EFcHD^2$ (Edge-Fog cloud-based Hierarchical Data Delivery) 방법을 제안한다. $EFcHD^2$ 방법에서는 IoT 데이터의 특성인 지역성, 크기, 실시간성과 인기도 등을 고려하는 에지-포그 클라우드의 적절한 위치에 그 IoT 데이터의 복사본이나 에지 노드에 의해 전 처리된 특징 데이터를 저장한다. 그리고 제안하는 $EFcHD^2$ 방법의 성능을 분석적 모델로 평가하고, 그것을 성능을 포그 서버 기반 방법 그리고 CCN (Content-Centric Networking) 기반 데이터 전달 방법과 비교한다.

대용량 DEM 데이터의 효율적 압축을 위한 DEM_Comp 소프트웨어 개발 (DEM_Comp Software for Effective Compression of Large DEM Data Sets)

  • 강인구;윤홍식;위광재;이동하
    • 한국측량학회지
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    • 제28권2호
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    • pp.265-271
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    • 2010
  • 본 논문에서는 대용량의 수치표고모델(DEM) 데이터의 효율적인 압축을 위해 허프만 코딩과 Lempel-Ziv-Welch 압축방법을 기반으로 하는 새로운 DEM 압축 소프트웨어인 DEM_Comp를 개발하였다. DEM_Comp의 개발을 위해서 $C^{++}$ 언어를 이용하였으며, 모든 Window 플랫폼에서 사용이 가능하도록 하였다. 개발된 소프트웨어의 성능을 평가하기 위해 다양한 지형의 형태를 가지는 DEM에 대해 압축을 수행하고, 출력파일의 용량에 따른 압축효율을 평가하였다. 최근 새로운 지형데이터 취득장비인 LiDAR와 SAR 등에 의해 고해상도의 DEM의 활용이 급격하게 증가하고 있어, 데이터의 저장용량과 전송대역폭을 감소시킬 수 있는 DEM 압축기술이 매우 유용하게 이용되고 있다. 일반적으로 데이터 압축기술은 i) 데이터 사이의 관계를 분석하고, ii) 분석 결과에 따라 압축 및 저장기술을 결정하는 2부분으로 구성되는데, DEM_Comp에서는 정규격자, Lempel-Ziv 압축방법, 허프만 코딩의 3단계 압축 알고리즘을 통해 DEM이 압축된다. DEM_Comp의 압축효율 실험 결과 전처리만 수행하였을 경우 지형의 기복과 상관없이 압축효율은 약 83% 정도를 나타내었지만, 3단계의 압축 알고리즘이 완료된 경우에는 압축효율이 97%까지 증가하는 것으로 나타났다. 이러한 수치는 일반적인 상업용 압축 소프트웨어들과 비교하여 약 14% 정도의 압축효율이 향상되었음을 나타낸다. 이에 따라 본 연구에서 개발된 DEM_Comp S/W를 이용하면 대용량의 고해상도 DEM의 관리, 저장, 배포를 보다 효율적으로 수행할 수 있을 것으로 판단된다.

원격 교육 시스템을 위한 멀티캐스트 미들웨어 (A Multicast Middleware for the Remote Educational Systems)

  • 변상선;진현욱;유혁
    • 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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    • 제9권1호
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    • pp.100-108
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    • 2003
  • 원격 교육 시스템은 멀티캐스트를 사용함으로써 교육 내용을 전송하는 서버의 부하를 줄일 수 있을 뿐만 아니라 네트워크 대역폭을 효율적으로 사용할 수 있다. 본 논문은 원격 교육 시스템을 지원하기 위한 멀티캐스트 미들웨어를 설계, 구현한다. 본 논문에서 제시하는 멀티캐스트 미들웨어는 다음과 같은 특성을 갖는다: 1) 피동적 멤버를 위한 중앙 집중적인 멀티캐스트 그룹 관리를 통해 특정 수신자 그룹을 송신자가 지정하여 멀티캐스트 전송 2) 그룹 관리 서버와 멤버의 비정상적인 종료로 발생되는 예외 처리를 위한 멀티캐스트 그룹 정보 유지/복구 3) 대용량 멀티미디어 데이타의 멀티캐스트 전송을 위한 단편화 및 역단편화 지원과 버퍼 공유를 통한 추가적인 데이타 복사의 제거. 개발된 미들웨어는 30대의 PC가 Fast Ethernet으로 연결되어 있는 원격 교육 시스템에 실제로 적용하여 초당 18프레임의 320 $\times$ 120 픽셀의 해상도를 갖는 동영상과 128kbps의 음성 데이타, 기타 텍스트 메시지를 멀티캐스팅을 통해 요구 조건을 만족하는 송수신 성능을 보였다.

2차원 확산을 사용하는 다중전송률 MC-DS/CDMA 시스템 (Multirate Multicarrier DS/CDMA with 2-Domain Spreading)

  • 김남선
    • 한국산업정보학회논문지
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    • 제16권4호
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    • pp.27-35
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    • 2011
  • 직교 주파수분할 다중(OFDM)시스템과 직접확산 코드분할다중접속(DS/CDMA)시스템이 결합된 다중반송파(MC) DS/CDMA 시스템은 대역폭 효율, 고 전송률과 페이딩에 강한 특성으로 많은 주목을 받고 있다. 본 논문에서는 시간영역과 주파수영역에서 확산을 수행하는 다중전송률 MC-DS/CDMA 시스템에서 복잡성이 감소된 다중사용자 검출기를 살펴본다. 여기서 시간영역과 주파수영역의 확산부호로는 2차원 직교 가변확산부호(OVSF)로부터 만들어진 1차원 OVSF 코드를 사용한다. 제안된 시스템에서는 다중사용자간섭(MUI)을 감소시키기 위해 코드그룹 간섭제거(CGIC) 수신기를 사용하는데, 이 CGIC 수신기는 1차원 OVSF 코드들의 상관특성을 이용하여 코드 그룹이라는 개념을 사용하여 다른 사용자들의 정보 없이도 사용자 선호를 검출할 수 있는 수신기이다. CGIC를 갖는 다중사용자 검출기가 시간 및 주파수영역에 따로 또는 같이 적용될 것이다. AWGN 채널 환경 하에서 시스템의 성능을 분석하며, 단일(다중) 전송률, 다중사용자를 갖는 시간/주파수 영역에서 확산된 MC-DS/CDMA과 비교할 것이다. 이러한 결과로서 기존의 정합검출기에 비해 제안된 시스템의 성능이 향상됨을 알 수 있다.

반사판 부착 반구형 르네베르그렌즈 안테나 (Hemisphere Type Lunegerg Lens Antenna with a Reflector)

    • 한국전자파학회논문지
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    • 제11권6호
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    • pp.1006-1014
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    • 2000
  • 1차 방사기 이동만으로 전 방향에 대해 빔포인팅이 용이한 르네베르그렌즈 안테나를 절반의 르제베르그렌즈 단면에 반사판 부착으로 소형화, 경량화한 반구형 르네베르그렌즈 안테나(주파수 9.375GHz, -3dB 빔 폭 6$^{\circ}$, 렌즈 직경 30.3cm(약 10λ))를 설계 제작하였다. 특성측정결과 -3dB 빔 폭 E면 6.1$^{\circ}$, H면 5.5$^{\circ}$로 설계치대로 양호한 빔 특성이 얻어졌으며, 이득은 약 26dBi(균일분포에 대한 개구효율 $\pi$=44.97%)로 1차 방사깅니 구형마이크로스트립 안테나보다 20.4dB 증가되었다. 또한, 1차 방사기의 근사패턴을 형성시켜 이를 2차 개구면 소스로 한 원방계패턴 계산결과 설계치와 일치함을 확인하였다. 한편, 우선.좌선원편파 특성을 갖도록 1차 방사기를 설계하여 원편과 반구형 르네베르그렌즈 안테나를 구성하였다. 특성 측정결과 -3dB 빔 폭 5.8$^{\circ}$, 사이드로브 -15.3dB, 편파분리도 25dB, 축비 0.74dB, 축비 2dB 이하의 주파수범위 약 1.4GHz(14.9%)로 비교적 광대역의 양호한 원편파특성이 얻어졌다.

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개인화된 건강 데이터의 대량 처리 모니터링을 위한 메시지 모델 및 동적 버퍼 할당 설계 (Design of Dynamic Buffer Assignment and Message model for Large-scale Process Monitoring of Personalized Health Data)

  • 전영준;황희정
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제15권6호
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    • pp.187-193
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    • 2015
  • ICT 힐링플랫폼은 만성질환 예방을 목적으로 하며 개인의 생체신호 및 생황습관 등의 정보에 기반을 둔 질환 조기 경보를 목표로 한다. 이를 위한 2-step 개방형 시스템(TOS)에는 힐링플랫폼과 개인건강데이터 저장소간의 중계가 설계되었으며 데이터 처리과정을 실시간으로 전송(모니터링)하기 위한 대량 커넥션 기반의 publish/subscribe(pub/sub) 서비스가 고려되었다. 그러나 TOS pub/sub의 초기 설계에서는 커넥션 메시지를 deflate 알고리즘으로 인코딩하기 위해, 커넥션의 유휴(idle) 여부 및 메시지의 종류에 상관없이 동일한 버퍼를 할당한다. 본 논문의 동적 버퍼 할당은 다음과 수행된다. 우선 각 커넥션의 메시지 전송 유형을 큐잉하고, 각 큐는 tf-idf를 통해 특징(feature)추출 연산 후 벡터로 변환하여 k-means 클러스터에 입력하여 군집을 생성한다. 특정 군집으로 분류된 커넥션은 해당 군집의 자원 테이블에 따라 자원을 재할당 한다. 이때 각 군집의 센트로이드(centroid)는 해당 군집을 대표하는 큐잉 패턴을 사전에 선택하여 자원참조 테이블(버퍼 크기별 인코딩 효율)로 도출한다. 제안된 설계는 TOS의 인코딩 버퍼 자원을 네트워크 커넥션에 효율적으로 배분하기 위해, 군집 및 특징 연산을 위한 연산 자원과 네트워크 대역폭 간의 trade-off를 수행함으로써 TOS의 tps(단위 시간당 실시간 데이터 처리 모니터링 연결수)를 높이는데 활용할 수 있다.