• 산업융합연구
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• 제17권4호
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• pp.131-137
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• 2019

전통적으로 예상 전송 시간 메트릭을 라우팅으로 사용하는 인프라스트럭처 무선 메쉬 네트워크는 모바일 유저에게 심각한 지연을 발생한다. 캐시를 갖는 메쉬 라우터를 통해 성능 향상을 기대할 수 있지만, 콘텐츠 인기도, 캐시 비용 및 다운로드 지연을 고려한 캐싱 할당 기법에 대한 연구는 부족하다. 이러한 문제점을 해결하고자 모바일 유저 수의 증가에 따라 성능을 극대화할 수 있는 최적화 기반 사용자 중심의 캐싱 기법을 제안한다. 또한 메타 휴리스틱 기법인 유전 알고리즘 (일정 교차/변이)을 적용하여 예상 지연 시간을 줄이며 캐시 적중률에 만족하는 최적의 모바일 유저 수를 찾는다. 이는 인프라스트럭처 무선 메쉬 네트워크를 운영하는 통신 사업자가 다양한 캐싱 비용, 라우터 속도, 콘텐츠 인기도를 고려한 목표 캐시 적중률을 만족할 뿐만 아니라 성능 향상을 기대할 수 있다.

• 한국통신학회논문지
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• 제39B권10호
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• pp.664-673
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• 2014

본 논문은 기지국 간 상하향링크의 할당 비율이 동일하지 않은 비동기식 시분할 듀플렉싱 모드 기반의 이종 네트워크 환경에서 총 전송률을 최대화 하는 전력 할당 방식을 연구한다. 본 논문에서는 매크로 셀 커버리지 안에 같은 자원을 공유하는 소형 셀이 존재하는 이종 네트워크를 고려한다. 각 셀 마다 주어진 Target 수신 신호 대 간섭 및 잡음 비 성능을 만족하면서 각 셀의 전송률의 합을 목적 함수로 가지는 최적화 문제를 정의한다. 이를 통해 최적 해가 존재하기 위한 가시적인 영역을 분석하고 총 전송률을 최대화 할 수 있는 전력 할당 방식을 도출한다. 실험 결과를 통하여 제안한 전력 할당 방식을 사용한 전송 방식이 모든 노드가 최대 허용 전력으로 전송하는 전송 방식보다 더 높은 전송률을 달성함을 확인할 수 있다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제10권1호
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• pp.152-167
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• 2016

This paper investigates the simultaneous wireless information and power transfer (SWIPT) for two-hop orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) decode-and-forward (DF) relay network, where a relay harvests energy from radio frequency signals transmitted by a source and then uses the harvested energy to assist information transmission from the source to its destination. The power splitting receiver is considered at the relay. To explore the performance limit of such a SWIPT-enabled system, a resource allocation (RA) optimization problem is formulated to maximize the achievable information rate of the system, where the power allocation, the subcarrier pairing and the power splitting factor are jointly optimized. As the problem is non-convex and there is no known solution method, we first decompose it into two separate subproblems and then design an efficient RA algorithm. Simulation results demonstrate that our proposed algorithm can achieve the maximum achievable rate of the system and also show that to achieve a better system performance, the relay node should be deployed near the source in the SWIPT-enabled two-hop OFDM DF relay system, which is very different from that in conventional non-SWIPT system where the relay should be deployed at the midpoint of the line between the source and the destination.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제75권4호
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• pp.415-424
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• 2020

Recently, many structural damage detection (SDD) methods have been proposed to monitor the safety of structures. As an important modal parameter, mode shape has been widely used in SDD, and the difference of vectors was adopted based on sensitivity analysis and mode shapes in the existing studies. However, amplitudes of mode shapes in different measured points are relative values. Therefore, the difference of mode shapes will be influenced by their amplitudes, and the SDD results may be inaccurate. Focus on this deficiency, a multi-strategy SDD method is proposed based on the included angle of vectors and sparse regularization in this study. Firstly, inspired by modal assurance criterion (MAC), a relationship between mode shapes and changes in damage coefficients is established based on the included angle of vectors. Then, frequencies are introduced for multi-strategy SDD by a weighted coefficient. Meanwhile, sparse regularization is applied to improve the ill-posedness of the SDD problem. As a result, a novel convex optimization problem is proposed for effective SDD. To evaluate the effectiveness of the proposed method, numerical simulations in a planar truss and experimental studies in a six-story aluminum alloy frame in laboratory are conducted. The identified results indicate that the proposed method can effectively reduce the influence of noises, and it has good ability in locating structural damages and quantifying damage degrees.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제11권2호
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• pp.55-59
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• 2016

기존 무선에너지 하비스팅시스템에서 유저는 하나의 Hybirid-AP (H-AP)로부터 에너지와 정보를 동시에 받았다. 하지만 무선에너지 하비스팅은 거리가 멀수록 감쇄가 심하기 때문에 H-AP에서 거리가 먼 유저들은 낮은 하비스팅 효율 가진다 (이중 근거리/원거리 문제). 이러한 문제를 해결하기 위해서 본 논문은 Power beacon (PB)을 통해 유저에게 별도의 파워를 공급하는 비결합 무선에너지 하비스팅 네트워크를 시스템 모델로 사용하였다. 이 논문의 주된 목적은 다양한 제약 조건과 Quality of service (QoS), 그리고 Quality of harvested power (QoP)를 만족하면서 목적 함수인 Energy efficiency (EE)를 최대화 하는 것이다. 제안된 시스템은 라그랑지안 쌍대 분해법 이론을 기반으로 EE 최대화를 위한 최적의 시간 스케줄링 알고리즘을 제안한다. 이 알고리즘을 통해 프레임 분해 요소, H-AP의 송신파워, 그리고 PB의 송신파워의 최적 값과 EE의 최대값을 구할 수 있다. 모의 실험 결과는 제안된 알고리즘으로 파라미터가 최적 값으로 빠르게 수렴하고 제안된 모델의 성능이 기존의 시스템 모델보다 우수하다는 것을 증명한다.

• 응용통계연구
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• 제35권2호
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• pp.229-250
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• 2022

포트폴리오 최적화 이론의 초석인 Markowitz의 평균-분산 포트폴리오 모형 (1952)이 발표된 이후로 많은 분야에서 포트폴리오 최적화에 대한 다양한 연구가 진행되었다. 기존의 평균-분산 포트폴리오 모형은 주로 목적함수나 제약식에 비선형 볼록 형태를 포함한다. 이를 Dantzig의 선형계획법을 적용하여 선형으로 변환시켜 알고리즘 계산 시간을 효율적으로 감소시켰다. 또한 시계열 데이터 특성을 반영하여 시간에 따른 가중치를 고려하는 가우시안 커널 가중치 공분산을 제안하였다. 여기에 일정 부분은 벤치마크에 투자하고 나머지는 포트폴리오 최적화 모형으로 제안된 자산들에 투자하는 퍼터베이션 방법을 적용하여 평균 수익률과 위험도를 목적에 맞게 조절하도록 하였다. 또한, 본 논문에서는 안정적이면서도 적은 자산을 보유하게 포트폴리오를 구성하여 관리비용(management costs)과 거래비용(transaction costs)를 낮출 수 있는 Dantzig-type 퍼터베이션 포트폴리오 모형을 제안하였다. 제안된 모형의 성능은 5개의 실제 데이터 세트로 벤치마크 포트폴리오와 비교 분석하여 평가하였다. 최종적으로 제안한 최적화 모형은 벤치마크보다 높은 기대수익률이나 낮은 위험도를 갖는 포트폴리오를 구성하여 퍼터베이션 목적을 만족하며, 투자한 자산의 수와 시간에 따른 자산 구성 변화를 일정 수준 이하로 조절하는 희소하며 안정적인 결과를 얻었다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제17권4호
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• pp.159-167
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• 2018

본 논문에서는 다중 사용자 기반의 비결합 무선 에너지 하베스팅 네트워크에서 에너지 효율을 최적화하는 알고리즘을 제안하고 사용자들의 다양한 지리적 분포 시나리오를 가정하여 에너지 효율의 변화의 트랜드를 분석 및 실험하였다. 무선 데이터 전송 및 무선 에너지 충전이 동시에 이루어지는 무선 에너지 하베스팅 네트워크에서는 에너지 효율 지표는 네트워크 성능을 판단하는 주요한 지표로서 이를 향상시키기 위해서 다양한 요소가 어떻게 영향을 줄 수 있는지 조사할 필요가 있다. 본 논문에서의 모의실험 결과에서 효과적으로 에너지 효율 내지 무선 전력전송 효율을 증대시키기 위해서 두 송신기 hybrid-access point (H-AP)와 power beacon (PB)을 기준으로 사용자들의 분포 형태가 중요한 요소라는 점을 확인할 수 있다.

• 전자공학회논문지
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• 제50권8호
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• pp.67-75
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• 2013

OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 전송방식의 장점은 높은 주파수 효율, RF 간섭에 대한 강인성, 낮은 다중경로 왜곡 등을 들 수 있다. 다중 사용자 OFDM의 채널용량을 확대하기 위해서는 사용자간의 부채널과 비트할당을 위한 효율적인 알고리즘을 개발하여야 한다. 본 연구에서는 다중 사용자 OFDM 시스템에서 총전송전력을 최소화하는 부채널 및 비트 할당을 위한 0-1 정수계획법문제의 선형계획법 dual 문제의 특성을 기존의 볼록최적화기법 접근법과 비교하고 선형계획법 dual 해를 이용한 primal 휴리스틱 알고리즘을 제안한다. MQAM (M-ary Quadrature Amplitude Modulation)을 사용하고 3개의 독립적인 Rayleigh 다중 경로로 구성된 주파수 선택적 채널을 가정한 경우 MATLAB을 사용한 모의실험에서 제안된 휴리스틱 해의 성능을 기존의 MAO, ESA 휴리스틱 해 및 정수계획법 최적해와 성능을 비교하였다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제15권7호
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• pp.881-886
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• 2005

본 논문은 복합 상태 공간에서의 피지 기반 제어기를 이용한 지능형 디지털 재설계의 전 역적 접근 방안에 대해 제안하고자 한다. 이산화를 통한 제어기 설계에 있어서 불확실성이 포함된 실시간 비선형 시스템에 대해 보다 효율적이고 안정적인 접근을 위해 TS 퍼지 모델이 사용되었다. 그리고 전 역적 접근을 위한 방안으로서 문제를 볼록 최적화 관점으로 변환 후, 에러가 가질 수 있는 놈의 영역을 최소화하여 상태 접합을 이루고자 하였다. 또한 power series를 사용함으로써 불확실성이 조합된 비선형 시스템을 보다 더 정확하게 분석하였다. 샘플링 기간이 충분히 작다면, 불확실 비선형 시스템의 실시간 시스템으로의 전환이 충분한 이유를 가지게 된다. 전 역적 접근을 통한 디지털로 제어된 시스템은 선형 행렬 부등식 형태로 바꾸어 시스템의 안정성을 보장하고자 하였다. 마지막으로 TS 퍼지 모델로 분석된 혼돈 Lorenz System에 적용함으로써 제안된 방법의 안정성과 효율성을 보장받게 된다.

• 전자공학회논문지SC
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• 제42권6호
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• pp.9-14
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• 2005

본 논문은 특이시스템과 곱셈형 섭동을 가지는 제어기에 대한 비약성 $H_{\infty}$ 제어기 설계 알고리듬을 제안한다. 제어기가 존재할 조건과 비약성 $H_{\infty}$ 제어기 설계 방법 및 제어기에서의 비약성 척도를 선형행렬부등식 접근방법으로 제안한다. 또한, 특이치 분해와 변수치환 및 슈어 여수정리를 이용하여 구한 충분조건은 구하고자 하는 모든 변수의 견지에서 볼록최적화(convex optimization)가 가능한 하나의 선형행렬부등식으로 변형된다. 따라서, 제안한 비약성 $H_{\infty}$ 제어기는 점근적 안정성과 폐루프 특이시스템의 $H_{\infty}$ 노옴 유계 및 제어기의 곱셈형 섭동에 대한 안정성을 보장한다. 또한, 제안한 알고리듬을 이용하면 변수 불확실성을 가지는 특이시스템에 대한 강인 비약성 $H_{\infty}$ 제어기 설계 문제에도 쉽게 확장됨을 보인다. 마지막으로, 수치예제를 통하여 제안한 알고리듬의 타당성을 검증한다.