• 제목/요약/키워드: achievable throughput

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랜덤 다중접속 통신 시스템에 있어서 신호 점유현상 연구 (A Study on Capture Phenomena in Random Multiple Access Communication Systems)

  • 곽경섭
    • 한국통신학회논문지
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    • 제17권2호
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    • pp.99-113
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    • 1992
  • 다중접속 통신 방식으로 시분할 방식(TDMA)및 주파수분할 방식(FDMA)등이 보편적으로 사용되어 왔다. 그러나 초소형 위성 지구국(VSAT)을 사용한 위성통신, LAN을 사용한 데이터 통신등에 알로하(ALOHA)프로토콜 및 캐리어 감지 다중접속(CSMA)프로토콜등이 새로운 방식으로 등장하게 되었다.이들 새로운 방식들은 신호의 충돌현상(Collision)으로 시스템의 효율(Throughput)을 저하시키기는 하나 버스티 트래픽(Bursty Traffic)인 패킷 통신망에 적합한 통신 접속 기법임이 입증되어 왔다.본 연구는 무선 패킷 통신 시스템에서 페이딩(Fading)현상에 기인한 신호점유 효과 (Capture Effect)에 대한 통계적 고찰을 랜덤 다중접속 통신 시스템의 관점에서 조사하였다. 신호 점유현상은 계통의 처리량을 증가시키고 통신 지연을 줄일 수 있는 효과를 가지고 있다. 일반적인 페이딩 모델에 대하여 정확한 신호 점유확율을 도출하였고 다양한 페이딩 파라미터의 변화에 따른 수치 결과를 제시하였다. 또한 최소자승핏팅(Least-squares Fitting)방법을 사용하여 신호 점유 확률을 자수함수 형태로 근사화함으로써 알로하 통신 채널의 가용 처리 한계를 도출할 수 있었다.

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네트워크 코딩 기반의 협력통신에서 Hybrid AF and DF 방식의 아웃티지 성능 분석 및 최적 파워 할당 기법 (Outage Analysis and Optimal Power allocation for Network-coding-based Hybrid AF and DF)

  • 백주하;이동훈;이재영;허준
    • 방송공학회논문지
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    • 제17권1호
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    • pp.95-107
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    • 2012
  • 네트워크 코딩은 멀티캐스트 네트워크에서 전송량을 증가시키기 위해 제안된 기법으로 최근에는 다수의 사용자가 성능 향상을 위해서로의 자원을 공유하는 협력통신에 네트워크 코딩을 적용하는 연구가 활발히 진행 중이다. 네트워크 코딩 기반의 협력통신에서 사용자는 자기 자신의 데이터와 다른 사용자의 데이터를 네트워크 코딩 연산을 통해 결합하여 전송한다. 기존의 연구에서는 네트워크 코딩을 기반으로 한 적응형 복호 후 전송(Network-Coding-based Adaptive Decode-and-Forward, NC-ADF) 방식이 다이버시티(diversity) 이득과 추가적인 전송량 증대를 가져올 수 있음을 보였다. 본 논문에서는 기존 프로토콜의 성능 증대와 네트워크 코딩의 이득을 극대화 하기 위해 사용자간 채널의 상태에 따라 증폭 후 전송(Amplify-and-Forward, AF) 방식과 복호 후 전송(Decode-and-Forward, DF) 방식을 적응적으로 적용한 새로운 네트워크 코딩 기반의 협력통신 기법을 제안하였다. 또한 제안한 기법의 아웃티지 확률을 구하고 높은 SNR 영역에서 최대 다이버시티 차수(full diversity order)를 가짐을 보였다. 나아가 추가적인 성능 향상을 위해 본 논문에서 제안된 기법에 의한 아웃티지 확률을 기반으로 최적의 전송 파워 비율을 구하였다.

Traffic-Aware Relay Sleep Control for Joint Macro-Relay Network Energy Efficiency

  • Deng, Na;Zhao, Ming;Zhu, Jinkang;Zhou, Wuyang
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제17권1호
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    • pp.47-57
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    • 2015
  • With the ever growing demand of data applications, the joint macro-relay networks are emerging as a promising heterogeneous deployment to provide coverage extension and throughput enhancement. However, the current cellular networks are usually designed to be performance-oriented without enough considerations on the traffic variation, causing substantial energy waste. In this paper, we consider a joint macro-relay network with densely deployed relay stations (RSs), where the traffic load varies in both time and spatial domains. An energy-efficient scheme is proposed to dynamically adjust the RS working modes (active or sleeping) according to the traffic variations, which is called traffic-aware relay sleep control (TRSC). To evaluate the performance of TRSC,we establish an analytical model using stochastic geometry theory and derive explicit expressions of coverage probability, mean achievable rate and network energy efficiency (NEE). Simulation results demonstrate that the derived analytic results are reasonable and the proposed TRSC can significantly improve the NEE when the network traffic varies dynamically.

Opportunistic Spectrum Access with Dynamic Users: Directional Graphical Game and Stochastic Learning

  • Zhang, Yuli;Xu, Yuhua;Wu, Qihui
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제11권12호
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    • pp.5820-5834
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    • 2017
  • This paper investigates the channel selection problem with dynamic users and the asymmetric interference relation in distributed opportunistic spectrum access systems. Since users transmitting data are based on their traffic demands, they dynamically compete for the channel occupation. Moreover, the heterogeneous interference range leads to asymmetric interference relation. The dynamic users and asymmetric interference relation bring about new challenges such as dynamic random systems and poor fairness. In this article, we will focus on maximizing the tradeoff between the achievable utility and access cost of each user, formulate the channel selection problem as a directional graphical game and prove it as an exact potential game presenting at least one pure Nash equilibrium point. We show that the best NE point maximizes both the personal and system utility, and employ the stochastic learning approach algorithm for achieving the best NE point. Simulation results show that the algorithm converges, presents near-optimal performance and good fairness, and the directional graphical model improves the systems throughput performance in different asymmetric level systems.

Tyrosine Kinase Inhibitors in Ph+ Chronic Myeloid Leukemia Therapy: a Review

  • Shah, Krupa;Parikh, Sonia;Rawal, Rakesh
    • Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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    • 제17권7호
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    • pp.3025-3033
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    • 2016
  • Chronic myeloid leukaemia (CML) is a clonal myeloproliferative hematopoietic stem cell disorder. Deregulated BCR-ABL fusion tyrosine kinase activity is the main cause of CML disease pathogenesis, making BCR-ABL an ideal target for inhibition. Current tyrosine kinase inhibitors (TKIs) designed to inhibit BCR-ABL oncoprotein activity, have completely transformed the prognosis of CML. Interruption of TKI treatment leads to minimal residual disease reside (MRD), thought to reside in TKI-insensitive leukaemia stem cells which remain a potential reservoir for disease relapse. This highlights the need to develop new therapeutic strategies for CML either as small molecule master TKIs or phytopharmaceuticals derived from nature to achieve chronic molecular remission. This review outlines the past, present and future therapeutic approaches for CML including coverage of relevant mechanisms, whether ABL dependent or independent, and epigenetic factors responsible for developing resistance against TKIs. Appearance of mutant clones along the course of therapy either pre-existing or induced due to therapy is still a challenge for the clinician. A proposed in-vitro model of generating colony forming units from CML stem cells derived from diagnostic samples seems to be achievable in the era of high throughput technology which can take care of single cell genomic profiling.

The Method of Reducing the Delay Latency to Improve the Efficiency of Power Consumption in Wireless Sensor Networks

  • Ho, Jang;Son, Jeong-Bong
    • 한국정보컨버전스학회:학술대회논문집
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    • 한국정보컨버전스학회 2008년도 International conference on information convergence
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    • pp.199-204
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    • 2008
  • Sensor nodes have various energy and computational constraints because of their inexpensive nature and ad-hoc method of deployment. Considerable research has been focused at overcoming these deficiencies through faster media accessing, more energy efficient routing, localization algorithms and system design. Our research attempts to provide a method of improvement MAC performance in these issues. We show that traditional carrier-sense multiple access(CSMA) protocols like IEEE 802.11 do not handle the first constraint adequately, and do not take advantage of the second property, leading to degraded latency and throughput as the network scales in size, We present more efficient method of a medium access for real-time wireless sensor networks. Proposed MAC protocol is a randomized CSMA protocol, but unlike previous legacy protocols, does not use a time-varying contention window from which a node randomly picks a transmission slot. To reduce the latency for the delivery of event reports, it carefully decides a fixed-size contention window, non-uniform probability distribution of transmitting in each slot within the window. We show that it can offer up to several times latency reduction compared to legacy of IEEE 802.11 as the size of the sensor network scales up to 256 nodes using widely used simulator ns-2. We, finally show that proposed MAC scheme comes close to meeting bounds on the best latency achievable by a decentralized CSMA-based MAC protocol for real-time wireless sensor networks which is sensitive to latency.

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Stochastic MAC-layer Interference Model for Opportunistic Spectrum Access: A Weighted Graphical Game Approach

  • Zhao, Qian;Shen, Liang;Ding, Cheng
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제18권3호
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    • pp.411-419
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    • 2016
  • This article investigates the problem of distributed channel selection in opportunistic spectrum access networks from a perspective of interference minimization. The traditional physical (PHY)-layer interference model is for information theoretic analysis. When practical multiple access mechanisms are considered, the recently developed binary medium access control (MAC)-layer interference model in the previous work is more useful, in which the experienced interference of a user is defined as the number of competing users. However, the binary model is not accurate in mathematics analysis with poor achievable performance. Therefore, we propose a real-valued one called stochastic MAC-layer interference model, where the utility of a player is defined as a function of the aggregate weight of the stochastic interference of competing neighbors. Then, the distributed channel selection problem in the stochastic MAC-layer interference model is formulated as a weighted stochastic MAC-layer interference minimization game and we proved that the game is an exact potential game which exists one pure strategy Nash equilibrium point at least. By using the proposed stochastic learning-automata based uncoupled algorithm with heterogeneous learning parameter (SLA-H), we can achieve suboptimal convergence averagely and this result can be verified in the simulation. Moreover, the simulated results also prove that the proposed stochastic model can achieve higher throughput performance and faster convergence behavior than the binary one.

기지국 협력 Device-to-Device 통신 전송 프로토콜 연구 (Transmission Protocol for Cellular-Aided Device-to-Device Communication)

  • 전상운;최상원;김주엽;신원용
    • 한국통신학회논문지
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    • 제41권11호
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    • pp.1619-1629
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    • 2016
  • 본 논문은 기지국 협력이 가능한 Device-to-Device 통신 모델에서의 효율적인 전송 프로토콜에 대해 연구하였다. 두 개의 직접통신 송수신단 쌍이 기지국의 상향링크, 하향링크 통신채널을 활용하여 독립적인 메시지를 전송하는 모델에 대해 고려하였다. 제안기법의 경우, 첫 번째 단계에서 송신단은 메시지를 전송하고 기지국과 수신단은 이를 수신하게 된다. 두 번째 단계에서 기지국은 메시지의 XOR를 수신단에게 전송하여 최종적으로 수신단은 첫 번째 단계에서 수신한 신호와 두 번째 단계에서 수신한 신호를 통하여 자신의 메시지를 복원하게 된다. 기존의 직접 통신의 경우, 자신의 메시지 디코팅에 실패하면 아웃티지가 발생하지만, 제안기법의 경우 첫 번째 단계에서 두 메시지 중 하나만 디코딩이 가능하면 두 번째 단계에서 수신한 메시지의 XOR를 통해 자신의 메시지를 복원 가능하다. 본 논문은 제안기법의 아웃티지 기반 전송율을 분석하고 또한 모의실험을 통하여 제안기법이 기존 기법 대비 아웃티지 성능을 향상시킬 수 있음을 보였다.

H-ARQ가 적용된 OFDMA 기반 연접할당자원에 대한 전송률 향상을 위한 채널 할당 방법 (Channel Allocation Method for OFDMA Based Contiguous Resources Units with H-ARQ to Enhance Channel Throughput)

  • 김상현;정영호
    • 한국항행학회논문지
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    • 제15권3호
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    • pp.386-391
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    • 2011
  • 인접한 OFDMA 부반송파를 그룹으로 자원을 할당하는 연접할당자원 전송은 IEEE 802.16e/m을 포함한 최근의 다양한 이동통신시스템에서 사용되고 있다. 한 사용자에게 2개 이상의 서로 다른 신호 대 잡음 비를 갖는 연접할당자원이 스케줄러에 의해 할당되고, 해당 사용자는 할당된 채널을 이용하여 복수의 독립된 패킷 스트림을 H-ARQ 전송하는 경우, 재전송 패킷과 신규 전송 패킷을 각각 어떤 채널에 할당하는가에 따라 전송률이 달라진다. 본 논문에서는 상기 문제에 대한 최적 채널 할당 방식을 살펴보고, 최적 할당 방식의 복잡도를 낮출 수 있는 준 최적 할당 방법을 제시하였다. 또한 이에 대한 실험적 성능 분석을 통해 초기전송에 우선하여 우수한 채널을 할당하는 준 최적 방식을 적용할 경우 최적 할당 방식의 복잡도를 대폭 낮추면서도 최적 할당 방식에 근접하는 성능을 얻을 수 있음을 보였다.

Zero Forcing 수신기를 결합한 다중사용자 다중안테나 시스템의 성능 분석 (Performance Analysis of Multiuser MIMO Systems with Zero Forcing Receivers)

  • 성창경;문성현;박은성;이인규
    • 한국통신학회논문지
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    • 제34권8A호
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    • pp.592-599
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    • 2009
  • 본 논문에서는, zero-forcing 수신기를 적용한 다중사용자 다중 입출력 시스템의 하향링크 채널을 고려한다. 공간분할다중접속 방식은 다중사용자 다이버시티 이득을 얻기 위하여 기지국의 송신안테나에 서로 다른 사용자를 할당하며, 그에 반하여 공간분할다중화 방식은 한 명의 사용자가 모든 안테나를 점유한다. 본 논문에서는 앞서 언급한 두 방식의 성능을 평가하기 위하여 두 시스템이 갖는 최대 성능에 대한 수학적인 분석을 수행한다. 이를 위하여 우리는 먼저 채널 용량에 대한 정확한 수식을 유도하고, 또한 채널 용량의 상한을 근사적으로 유도하여 더욱 간단한 형태의 수식을 제공한다 마지막으로 시뮬레이션 결과를 통해 유도된 수식의 정확성을 검증하고 공간분할다중화 방식의 성능을 최적의 기법과 비교한다.