KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제15권5호
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pp.1929-1943
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2021
Millimeter wave (mmWave) communication based on the wide bandwidth of >28 GHz is one of the key technologies for cellular-connected unmanned aerial vehicles (UAVs). The selection of mmWave beams in such cellular-connected UAVs is challenging and critical, especially when downlink transmissions toward aerial user equipment (UE) suffer from poor signal-to-interference-plus-noise ratio (SINR) more often than their terrestrial counterparts. This study proposed a coordinated mmWave beam selection scheme using fingerprint for cellular-connected UAV. The scheme comprises fingerprint database configuration and coordinated beam selection. In the fingerprint database configuration, the best beam index from the serving cell and interference beam indexes from neighboring cells are stored. In the coordinated beam selection, the best and interference beams are determined using the fingerprint database information instead of performing an exhaustive search, and the coordinated beam transmission improves the SINR for aerial UEs. System-level simulations assess the UAV effect based on the third-generation partnership project-new radio mmWave and UAV channel models. Simulation results show that the proposed scheme can reduce the overhead of exhaustive search and improve the SINR and spectral efficiency.
We measured small optical beam deflection in an image rotating Sagnac interferometer. We used a weak value measurement scheme that involves a pre-selection, weak perturbation, and a post-selection procedure to obtain the amplified value of beam deflection. The amplification factor of the measured beam deflection varied from 11 to 63 depending on the settings of the post-selection polarizer in front of the photodetector and the settings of polarization compensator in the interferometer.
International journal of advanced smart convergence
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제9권2호
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pp.58-67
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2020
In this paper, we propose a data-driven-based beam selection scheme for massive multiple-input and multiple-output (MIMO) systems in ultra-dense networks (UDN), which is capable of addressing the problem of high computational cost of conventional coordinated beamforming approaches. We consider highly dense small-cell scenarios with more small cells than mobile stations, in the millimetre-wave band. The analog beam selection for hybrid beamforming is a key issue in realizing millimetre-wave UDN MIMO systems. To reduce the computation complexity for the analog beam selection, in this paper, two deep neural network models are used. The channel samples, channel gains, and radio frequency beamforming vectors between the access points and mobile stations are collected at the central/cloud unit that is connected to all the small-cell access points, and are used to train the networks. The proposed machine-learning-based scheme provides an approach for the effective implementation of massive MIMO system in UDN environment.
본 논문에서는 하나의 AP가 다수의 사용자를 지원하는 상향링크 다중사용자 하이브리드 빔포밍 시스템을 고려한다. 상향링크 다중사용자 하이브리드 빔포밍 시스템의 성능은 채널에 아날로그 빔이 결합된 형태의 유효 채널에 의해서 결정된다. 따라서 시스템의 성능을 최대화하기 위해서는 채널의 정보를 획득하고 획득된 채널 정보를 이용해서 아날로그 빔을 적절히 선택해야 한다. 본 논문에서는 상향링크 다중사용자 하이브리드 빔포밍 시스템에 적합한 채널 추정 방법과 저복잡도 아날로그 빔 선택 알고리즘을 제안한다. 또한 수학적으로 계산 복잡도 분석을 통해서 제안하는 저복잡도 아날로그 빔 선택 알고리즘이 최적의 아날로그 빔 선택 알고리즘에 비해서 복잡도가 훨씬 작은 것을 보여준다. 모의 실험 결과를 통하여 동일한 조건 하에서 제안된 저복잡도 아날로그 빔 선택 알고리즘이 최적의 아날로그 빔 선택 알고리즘에 비해 줄어든 계산 복잡도에 비하여 성능 면에서 열화가 거의 없는 것을 확인한다.
해양 환경에서의 무선 통신은 거리가 먼 통신에 많은 전력이 필요하며, 이로 인해 에너지 소비가 매우 크다. 또한, 해양 환경에서는 많은 제약 조건이 존재하기 때문에 기존의 무선 통신 기술을 적용하기 어렵기 때문에 이러한 문제를 해결하기 위한 새로운 기술이 필요하다. 본 논문에서는 해양 환경에서의 빔 선택 기술에 대해 연구하고 이를 통해 특정 지역에서 통신을 위해 필요한 빔을 선택하여 전송함으로써 전체 전력 소비를 줄이고, 신호 간 간섭을 최소화하여 더 나은 품질의 통신을 가능하게 한다. 이를 시뮬레이션을 통해 기존의 무선 통신 기술과 비교하여 에너지 효율성을 검증하고, 이러한 빔 선택 기술은 기존의 무선 통신 기술에 비해 전력 소비가 적으며, 더 나은 통신 품질을 제공함을 확인할 수 있었다. 따라서, 빔 선택 기술은 해양 환경에서의 효율적인 통신 시스템을 구축하는데 중요한 역할을 하며 이를 통해 보다 넓은 영역에서의 통신 품질 향상을 기대할 수 있다.
Southern rough shrimp Trachysalambria curvirostris is exploited mainly by small shrimp beam trawl in coastal regions of Korea. To determine the size selectivity of a shrimp beam trawl for this species, a series of comparative fishing experiments was conducted in the sea adjacent to Geoje Island off the southern cost of Korea in June and November, 2010, using codends with four different mesh sizes(14.2, 17.8, 25.5, and 35.3 mm). The extended Share Each Length's Catch Total(SELECT) analysis method, based on a multinomial distribution, was applied to the fishing data to obtain a master selection curve. The model with the estimated split parameters fit the catch data best. The master selection curve was estimated to be: s(R)=exp(15.183R-7.872)/[1+exp(15.183R-7.872)], where the relative carapace length, R, is the ratio of carapace length to mesh size. The relative carapace length for 50% retention was 0.518, and the selection range was 0.145. The results suggest that codends with a larger mesh size allow more small-sized shrimps to escape.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제17권9호
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pp.2590-2608
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2023
The high-altitude and mobility characteristics of unmanned aerial vehicles (UAVs) have made them a key element of new radio systems, particularly because they can exceed the limits of terrestrial networks. However, at high altitudes, UAVs can be significantly affected by intercell interference at a high line-of-sight probability. To mitigate this drawback, we propose an algorithm that selects the optimal beam to reduce interference and maximize transmission efficiency. The proposed algorithm comprises two steps: constructing a user-location-based fingerprint database according to the user types presented herein and cooperative beam selection. Simulations were conducted using cellular cooperative downlink systems for analyzing the performance of the proposed method, and the signal-to-interference-plus-noise cumulative distribution function and spectral efficiency cumulative distribution function were used as performance analysis indicators. Simulation results showed that the proposed algorithm could reduce the effect of interference and increase the performance of the desired signal. Moreover, the algorithm could efficiently reduce overheads and system cost by reducing the amount of resources required for information exchange.
We have numerically analyzed by using the Beam Propagation Method the Dual-channel directional couplers, which peforms a number of useful fuctions in thin-films devices, including power division, modulation, switching, frequency selection, and polarization selection. We also use the effective index method to reduce one dimension.
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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제40권9호
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pp.818-823
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2016
밀리미터파(Millimeter wave) 통신 시스템은 밀리미터파 주파수 대역의 넓은 가용 주파수 자원을 이용해 높은 전송 용량을 제공할 수 있다. 밀리미터파 기반 시스템의 전송선 왜곡 허용치(link margin)를 확보하기 위해 최근 아날로그/디지털 빔포밍(beamforming)을 결합한 하이브리드(hybrid) 빔포밍 기술이 주목받고 있다. 본 논문에서는 무선 주파수 대역의 하드웨어 복잡도와 전력 소비를 절감하기 위해 이산푸리에변환(discrete Fourier transform) 기반 고정형 아날로그 빔포밍 장치를 포함하는 상향링크 하이브리드 빔포밍 시스템 구조를 소개하고, 사용자간 간섭을 제거하기 위해 기저대역 제로-포싱 (zero-forcing) 다중안테나 수신기 구조를 제시한다. 또한 고려하는 시스템의 전송 용량을 개선하기 위해 각 사용자들의 유효 채널이 서로 직교에 가깝도록 빔을 선택하는 알고리즘을 제안한다. 그리고 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 제안하는 방법의 성능 개선 효과를 확인한다.
최근 기계적으로 빔을 움직일 수 있는 마이크로 스트립 패치 배열 안테나가 MEMS 기술을 이용해서 제작되고 시험되었다. 본 논문에서는, 제작된 안테나의 적용 예로써 위상변위기를 사용하지 않는 새로운 어레이 안테나의 방사패턴 합성방법을 제안하고, 제안된 방법을 원하는 빔 형상합성에 적용하였다. 방사패턴 형상의 최적화에는 Restricted Competition Selection (RCS)를 이용한 니칭 유전 알고리즘을 이용하였다. 또한 이러한 방식의 접근은 EMC 표준에 대처하기 위한 배열 안테나의 설계 시에도 적용이 가능하며, 제안된 방법을 이용하여 특정한 빔 형상들에 대한 합성이 가능하다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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