본 논문에서는 인접 채널 간섭 분석을 위한 통합 필터 변별도(NFD)의 수식과 계산을 고찰하며, 이를 근거로 고정 무선 중계망의 주파수 조정에 필요한 동일 채널 및 인접 채널 보호비 산출을 위한 체계적인 알고리즘을 제시한다. 인접 채널 보호비를 페이드 마진, 변조 방식, 허용 간섭의 함수로 표현된 동일 채널 보호비와 송신스펙트럼 마스크 및 수신기 필터 특성에 의존하는 NFD의 계산 결과로 구할 수 있음을 보인다. 실제 계산을 보이기 위해 6.2 및 6.7 GHz 대역의 29.65 및 40 MHz 채널 대역폭에 대한 각각의 스펙트럼 마스크와 수신기 필터 특성으로 NFD를 구하였다. 결과에 의하면 29.65 및 40 MHz 채널에 대한 첫 번째 인접 채널의 NFD는 각각 27.4 및 28.9 dB을 얻었다. 이러한 결과로부터 거리 60 km, 64-QAM에 대해 채널 대역폭 29.65 및 40 MHz의 인접 채널 보호비는 각각 47.5 및 46.3 dB이 됨을 알 수 있었다. 제안된 방법은 계산이 용이하고 체계적인 확장과 밀리미터 무선 중계망의 주파수 조정에도 적용되는 이점이 있다.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제9권2호
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pp.714-727
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2015
The hierarchical structure in networks is widely applied in many practical scenarios especially in some emergency cases. In this paper, we focus on a tree network with and without packet loss where one source sends data to n destinations, through m relay nodes employing random linear network coding (RLNC) over a Galois field in parallel transmission systems. We derive closed-form probability expressions of successful decoding at a destination node and at all destination nodes in this multicast scenario. For the convenience of computing, we also propose an upper bound for the failure probability. We then investigate the impact of the major parameters, i.e., the size of finite fields, the number of internal nodes, the number of sink nodes and the channel failure probability, on the decoding performance with simulation results. In addition, numerical results show that, under a fixed exact decoding probability, the required field size can be minimized. When failure decoding probabilities are given, the operation is simple and its complexity is low in a small finite field.
기회적 네트워크(Opportunistic networks)의 포워딩은 간헐적인 연결로 인하여 출발지와 목적지 간에 안정된 경로가 존재하지 않아 기존 포워딩 기법들은 성능이 저하되는 문제를 가지고 있다. 최근 소셜 네트워크 관계망을 이용한 연구가 활발히 진행되고 있으며, 유사도(Similarity)는 소셜 네트워크 분석을 위한 매우 중요한 분석 방법 중 하나이다. 본 논문은 대표적인 유사도를 이용한 포워딩 기법들을 제안하고 기회적 네트워크에서 유사도에 기반한 포워딩 기법을 적용시에 얼마나 성능 향상이 있는지 알아본다. 그 결과로, 이 기법들은 목적지와 유사도가 높은 노드를 중개 노드로 선정하여 포워딩하기 때문에 낮은 트래픽 및 홉 수를 가지게 되며, 준수한 전송 딜레이를 유지한다.
Kailas, Aravind;Thanayankizil, Lakshmi;Ingram, Mary Ann
Journal of Communications and Networks
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제10권2호
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pp.213-220
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2008
This paper analyzes a broadcasting technique for wireless multi-hop sensor networks that uses a form of cooperative diversity called opportunistic large arrays (OLAs). We propose a method for autonomous scheduling of the nodes, which limits the nodes that relay and saves as much as 32% of the transmit energy compared to other broadcast approaches, without requiring global positioning system (GPS), individual node addressing, or inter-node interaction. This energy-saving is a result of cross-layer interaction, in the sense that the medium access control (MAC) and routing functions are partially executed in the physical (PHY) layer. Our proposed method is called OLA with a transmission threshold (OLA-T), where a node compares its received power to a threshold to decide if it should forward. We also investigate OLA with variable threshold (OLA-VT), which optimizes the thresholds as a function of level. OLA-T and OLA-VT are compared with OLA broadcasting without a transmission threshold, each in their minimum energy configuration, using an analytical method under the orthogonal and continuum assumptions. The trade-off between the number of OLA levels (or hops) required to achieve successful network broadcast and transmission energy saved is investigated. The results based on the analytical assumptions are confirmed with Monte Carlo simulations.
This work presents a concept and the related analysis of the traffic performance for a wireless broadband system based on fixed relay stations acting as wireless bridges. The analysis focuses on the important performance indicators end-to-end throughput and delay, taking into account the effects of an automated repeat request protocol. An extension to a MAC frame based access protocol like IEEE 802.11e, 802.15.3, 802.16a, and HIPERLAN2 is outlined and taken as basis for the calculations. The system is intended for both dense populated areas as an overlay to cellular radio systems and to provide wide-area broad-band coverage. The two possible deployment scenarios for both dense urban and wide-area environments are introduced. Analytical and validating simulation results are shown, proving the suitability of the proposed concept for both of the mentioned scenarios. It is established that the fixed relaying concept is well suited to substantially contribute to provide high capacity cellular broad-band radio coverage in next generation (NG) cellular wireless broadband systems.
This paper describes efficient flight control algorithms for building a reconfigurable ad-hoc wireless sensor networks between nodes on the ground and airborne nodes mounted on autonomous vehicles to increase the operational range of an aerial robot or the communication connectivity. Two autonomous flight control algorithms based on adaptive gradient climbing approach are developed to steer the aerial vehicles to reach optimal locations for the maximum communication throughputs in the airborne sensor networks. The first autonomous vehicle control algorithm is presented for seeking the source of a scalar signal by directly using the extremum-seeking based forward surge control approach with no position information of the aerial vehicle. The second flight control algorithm is developed with the angular rate command by integrating an adaptive gradient climbing technique which uses an on-line gradient estimator to identify the derivative of a performance cost function. They incorporate the network performance into the feedback path to mitigate interference and noise. A communication propagation model is used to predict the link quality of the communication connectivity between distributed nodes. Simulation study is conducted to evaluate the effectiveness of the proposed reconfigurable airborne wireless networking control algorithms.
비 직교 다중 접속(NOMA : Non Orthogonal Multiple Access) 기술은 5G 네트워크의 등장으로 폭발적으로 증가한 사용자의 QoS(Quality of Service)를 보장하기 위한 기술이다. 비 직교 다중 접속 기술은 기존의 직교 다중 접속(OMA : Orthogonal Multiple Access) 기술에서 주파수의 직교성을 없애고 다른 신호를 구분하기 위해 전력을 차등적으로 할당하는 기술이다. NOMA 기술 중 협력 NOMA 기술은 거리가 먼 사용자들에게 보내기 위해 많은 전력을 소모하는 것이 아닌 중계 노드에게 신호를 보내어서 중계 노드가 대신 NOMA를 수행하는 방법이다. 하지만, 협력 NOMA에서는 중계 노드가 협력 NOMA에 참여하는 동기가 반드시 필요하다. 이를 위해 기지국은 중계 노드에게 인센티브를 지급할 수 있지만 중계 노드가 기여한 만큼 공정하게 지급해야 한다. 이러한 인센티브 체계를 수립할 때 발생하는 문제점이 있는데 그것은 중계 노드가 자신의 기여를 속인다면 기지국 입장에서는 전체 시스템 성능도 하락할 뿐 아니라 높은 인센티브를 지급해야 한다는 것이다. 본 논문에서는 협력 NOMA 네트워크에 참여하는 중계 노드들이 이기적으로 행동하여 거짓된 정보를 보고하는 것을 방지하기 위해 메커니즘 디자인을 사용한 기법을 제안한다. 메커니즘 디자인 중 VCG메커니즘을 사용하여 중계 노드들의 이기적인 행동을 제어하고 전체 시스템 성능을 높일 수 있도록 하였다. 실험 결과로 중계 노드들이 이기적으로 행동했을 때의 전체 시스템 성능보다 VCG 메커니즘을 사용하여 모두가 진실하게 행동했을 때의 전체 시스템 성능이 증가함을 보였다.
본 논문에서는 간섭신호가 존재하는 무선 에너지 중계 네트워크 환경에서 중계 노드의 에너지 수확률을 결정하는 TSR 기반 에너지 하베스팅 기법의 성능을 향상시키기 위하여 간섭을 고려한 전송채널 분석 모델과 에너지 하베스팅 최적화 기법을 제안한다. 특히, 간섭 신호를 고려한 최적의 수신기 모드 스위칭 메커니즘 설계를 위한 최적의 에너지 수확률(energy harvesting ratio) 결정 기법을 제안하여 RF 에너지 하베시팅 시스템의 처리율을 최대화 할 수 있도록 하였다.
Recent research activities in cooperative communication focus on achieving energy efficiency and reliability. Relay selection strategy for cooperative communication improves the performance significantly. However, due to imbalance consumption of power, network might die earlier and more than 90% energy remains unused. In this paper, we provide a framework of an energy-efficient medium access control protocol that minimizes these problems and improves energy efficiency.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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