• 제목/요약/키워드: Two-State Markov Model

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멀티클래스 서비스 환경에서 Active-WRED 기반의 혼잡 제어 메커니즘 및 성능 분석 (Performance Analysis of a Congestion cControl Mechanism Based on Active-WRED Under Multi-classes Traffic)

  • 김현종;김종찬;최성곤
    • 전자공학회논문지CI
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    • 제45권5호
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    • pp.125-133
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    • 2008
  • 본 논문은 다양한 서비스 클래스가 제공되는 BcN (Broadband convergence Network) 환경에서 상위 우선순위 서비스의 품질을 보장하기 위한 능동 큐 관리 메커니즘 (Active-WRED)을 제안한다. 네트워크 혼잡 상황에서 제안된 메커니즘은 상대적으로 낮은 우선순위를 갖는 서비스의 drop 확률을 증가시키고 이에 따라 상위 우선순위 서비스의 drop 확률을 감소시킴으로써 상위 우선순위 서비스에 대해 패킷 손실로부터 품질을 보장할 수 있다. 제안된 능동 큐 관리 메커니즘의 성능을 분석하기 위해 이산 시간 큐잉 시스템의 통계적 분석 방법을 도입하였다. 두 서비스 클래스 (GS: Guaranteed Service, BS: Best Effort Service)만을 고려하여 제안 방안의 성능 분석을 위해 MMBP-2 (two-state Markov-Modulated Bernoulli arrival Process) 트래픽 소스 모델과 2차 이산시간 Markov 체인을 도입하였다.

Diphone 단위 의 hidden Markov model을 이용한 한국어 단어 인식 (Korean Word Recognition Using Diphone- Level Hidden Markov Model)

  • 박현상;은종관;박용규;권오욱
    • 한국음향학회지
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    • 제13권1호
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    • pp.14-23
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    • 1994
  • 본 논문에서는 한국어 음성인식에 적합한 음성 인식 단위에 대해서 연구하였다. 좋은 음성 인식 시스템을 구현하기 위해서는 발음된 음성내의 조음화현상을 처리할 수 있는 인식단위를 선택해야만 한다. 따라서 음소보다 개념적으로 확대된 인식단위가 필요하게 되는데, diphone은 음소간의 전이영역을 modeling하기때문에 좋은 인식 단위가 될 수 있다. Diphone을 인식 단위로 할 경우에 안정적인 음소영역을 diphone사이에 삽입할 수도 있다. 7명의 남성화자가 발음한 74단어로 구성된 고립단어 인식 실험결과 diphone을 2-state HMM으로, 터짐소리 `ㅂ',`ㄷ','ㄱ'와 묵음을 제외한 음소에 대해서 1-state HMM으로 나타냈을 때 가장 높은 인식률을 보였다. 이때 드물게 발생하는 diphone들을 하나의 단위로 merging했을 때 인식률이 $93.98\%$에서 $96.29\%$로 향상되었다. 또한 merging된 diphone과 제안한 국소보간법 (local interpolation technique)을 사용함으로써 $97.22\%$까지 인식률이 향상되었다.

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인지 무선 시스템을 위한 채널 집합 관리기의 개발 및 성능 분석 (Channel Set Manager Development and Performance Analysis for Cognitive Radio System)

  • 박창현;송명선
    • 전자공학회논문지CI
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    • 제45권5호
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    • pp.8-14
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    • 2008
  • 인지 무선(Cognitive Radio : CR) 시스템의 개발은 Mitola 가 제안한 개념의 완전 인지 무선(Full Cognitive Radio)시스템과 현재 표준화 논의가 진행 중인 스펙트럼 인지무선 시스템의 두 가지 방향으로 이루어지고 있다. 본 논문은 스펙트럼 인지무선 시스템을 위한 인지 엔진(Cognitive Engine : CE)을 개발 하고 인지 엔진의 핵심 기능인 채널 집합 관리 알고리즘에 대한 가상 실험을 통해 성능 분석을 하였다. 채널 집합 관리는 과거의 채널 점유 기록을 기반으로 CR시스템의 이동 가능 채널들 중 채널 품질 및 유휴 가능성이 높은 채널을 평가하고 결정하는 기능을 수행한다. 이를 위한 핵심 기능이 채널 상태 예측이고 본 논문에서는 채널 상태 예측을 위해 은닉 마르코프 모델(HMM)의 활용을 제안하였으며 HMM기반의 채널 상태 예측 성능을 향상 시킬 방법을 제안 및 적용하여 가상 실험을 하였다. 가상 실험 결과 채널 상태 예측 성능의 향상을 확인하였고 난수 선택 방법(Random Selection), 통계적 선택 방법(Statistical Selection) 과의 성능 비교를 통해 본 논문에서 제안한 방법의 우월성을 검증하였다.

광 네트워크를 위한 Hybrid 스위칭 시스템의 성능 분석 (Performance Analysis of an Hybrid Switching System for Optical Networks)

  • 이규명;;;최준균
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제40권10호
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    • pp.16-23
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    • 2003
  • 본 논문에서 광 네트워크에서 광 버스트 스위칭(Optical Burst Switching, OBS)과 광 회선 스위칭 (Optical Circuit Switching, OCS) 기술의 장점을 동시에 가지는 새로운 광 hybrid 스위칭(Optical Hybrid Switching) 시스템을 제안한다. 이 시스템은 들어오는 IP 트래픽을 hybrid 스위칭을 위해 짧은(short-lived) 흐름과 긴(long-lived) 흐름 구분한다. 성능 분석을 위하여 시스템을 Markovian 환경에서 단일 서버 큐로서 모델링 한다. 버스트 생성 프로세스는 two-state Markov Modulated Poisson Process (MMPP)를 따른다고 가정하고 서비스 율은 동시에 발생하는 OCS 세션의 수에 따라 변한다. OBS 버스트에 대한 평균 지연 및 큐 사이즈의 결과를 보인다.

Augmentation of Hidden Markov Chain for Complex Sequential Data in Context

  • Sin, Bong-Kee
    • Journal of Multimedia Information System
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    • 제8권1호
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    • pp.31-34
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    • 2021
  • The classical HMM is defined by a parameter triple �� = (��, A, B), where each parameter represents a collection of probability distributions: initial state, state transition and output distributions in order. This paper proposes a new stationary parameter e = (e1, e2, …, eN) where N is the number of states and et = P(|xt = i, y) for describing how an input pattern y ends in state xt = i at time t followed by nothing. It is often said that all is well that ends well. We argue here that all should end well. The paper sets the framework for the theory and presents an efficient inference and training algorithms based on dynamic programming and expectation-maximization. The proposed model is applicable to analyzing any sequential data with two or more finite segmental patterns are concatenated, each forming a context to its neighbors. Experiments on online Hangul handwriting characters have proven the effect of the proposed augmentation in terms of highly intuitive segmentation as well as recognition performance and 13.2% error rate reduction.

A Performance Analysis Model of PC-based Software Router Supporting IPv6-IPv4 Translation for Residential Gateway

  • Seo, Ssang-Hee;Kong, In-Yeup
    • Journal of Information Processing Systems
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    • 제1권1호
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    • pp.62-69
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    • 2005
  • This paper presents a queuing analysis model of a PC-based software router supporting IPv6-IPv4 translation for residential gateway. The proposed models are M/G/1/K or MMPP-2/G/1/K by arrival process of the software PC router. M/G/1/K is a model of normal traffic and MMPP-2/G/1/K is a model of burst traffic. In M/G/1/K, the arriving process is assumed to be a Poisson process, which is independent and identically distributed. In MMPP-2/G/1/K, the arriving process is assumed to be two-state Markov Modulated Poisson Process (MMPP) which is changed from one state to another state with intensity. The service time distribution is general distribution and the service discipline of the server is processor sharing. Also, the total number of packets that can be processed at one time is limited to K. We obtain performance metrics of PC-based software router for residential gateway such as system sojourn time blocking probability and throughput based on the proposed model. Compared to other models, our model is simpler and it is easier to estimate model parameters. Validation results show that the model estimates the performance of the target system.

Performance Analysis of a Novel Distributed C-ARQ Scheme for IEEE 802.11 Wireless Networks

  • Wang, Fan;Li, Suoping;Dou, Zufang;Hai, Shexiang
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제13권7호
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    • pp.3447-3469
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    • 2019
  • It is well-known that the cooperative communication and error control technology can improve the network performance, but most existing cooperative MAC protocols have not focused on how to cope with the contention process caused by cooperation and how to reduce the bad influence of channel packet error rate on the system performance. Inspired by this, this paper first modifies and improves the basic rules of the IEEE 802.11 Medium Access Control (MAC) protocol to optimize the contention among the multi-relay in a cooperative ARQ scheme. Secondly, a hybrid ARQ protocol with soft combining is adopted to make full use of the effective information in the error data packet and hence improve the ability of the receiver to decode the data packet correctly. The closed expressions of network performance including throughput and average packet transmission delay in a saturated network are then analyzed and derived by establishing a dedicated two-dimensional Markov model and solving its steady-state distribution. Finally, the performance evaluation and superiority of the proposed protocol are validated in different representative study cases through MATLAB simulations.

Towards the Saturation Throughput Disparity of Flows in Directional CSMA/CA Networks: An Analytical Model

  • Fan, Jianrui;Zhao, Xinru;Wang, Wencan;Cai, Shengsuo;Zhang, Lijuan
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제15권4호
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    • pp.1293-1316
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    • 2021
  • Using directional antennas in wireless Ad hoc networks has many superiorities, including reducing interference, extending transmission range, and increasing space division multiplexing. However, directional transmission introduces two problems: deafness and directional hidden terminals problems. We observe that these problems result in saturation throughput disparity among the competing flows in directional CSMA/CA based Ad hoc networks and bring challenges for modeling the saturation throughput of the flows. In this article, we concentrate on how to model and analyze the saturation throughput disparity of different flows in directional CSMA/CA based Ad hoc networks. We first divide the collisions occurring in the transmission process into directional instantaneous collisions and directional persistent collisions. Then we propose a four-dimensional Markov chain to analyze the transmission state for a specific node. Our model has three different kinds of processes, namely back-off process, transmission process and freezing process. Each process contains a certain amount of continuous time slots which is defined as the basic time unit of the directional CSMA/CA protocols and the time length of each slot is fixed. We characterize the collision probabilities of the node by the one-step transition probability matrix in our Markov chain model. Accordingly, we can finally deduce the saturation throughput for each directional data stream and evaluate saturation throughput disparity for a given network topology. Finally, we verify the accuracy of our model by comparing the deviation of analytical results and simulation results.

고립단어 인식에 유사단어 정보를 이용한 단어의 검증 (Speech Verification using Similar Word Information in Isolated Word Recognition)

  • 백창흠;이기정홍재근
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 1998년도 추계종합학술대회 논문집
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    • pp.1255-1258
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    • 1998
  • Hidden Markov Model (HMM) is the most widely used method in speech recognition. In general, HMM parameters are trained to have maximum likelihood (ML) for training data. This method doesn't take account of discrimination to other words. To complement this problem, this paper proposes a word verification method by re-recognition of the recognized word and its similar word using the discriminative function between two words. The similar word is selected by calculating the probability of other words to each HMM. The recognizer haveing discrimination to each word is realized using the weighting to each state and the weighting is calculated by genetic algorithm.

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Networked $H_{\infty}$ Approach에 의한 전력계통안정화 (Networked $H_{\infty}$ Approach and Power System Stabilization)

  • 이상성
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2005년도 제36회 하계학술대회 논문집 A
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    • pp.226-228
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    • 2005
  • This paper deals with power system stabilization problem using a network control system in which the control is applied through a communication channel in feedback form. Analysis and synthesis issues are investigated by modeling the packet delivery characteristics of the network as a Bernoulli random variable, which is described by a two state Markov chain. This model assumption yields an overall system which is described by a discrete-time Markov jump linear system. These employ the norm to measure the performance of the system, and they compute the norm via a necessary and sufficient matrix inequality condition.

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