In this paper, a tradeoff between the total energy consumption-per-bit and the end-to-end rate under spatial reuse in wireless multi-hop network is developed and analyzed. The end-to-end rate of the network is the number of information bits transmitted (end-to-end) per channel use by any node in the network that is forwarding the data. In order to increase the bandwidth efficiency, spatial reuse is considered whereby simultaneous relay transmissions are allowed provided there is a minimum separation between such transmitters. The total energy consumption-per-bit includes the energy transmitted and the energy consumed by the receiver to process (demodulate and decoder) the received signal. The total energy consumption-per-bit is normalized by the distance between a source-destination pair in order to be consistent with a direct (single-hop) communication network. Lower bounds on this energy-bandwidth tradeoff are analyzed using convex optimization methods. For a given location of relays, it is shown that the total energy consumption-per-bit is minimized by optimally selecting the end-to-end rate. It is also demonstrated that spatial reuse can improve the bandwidth efficiency for a given total energy consumption-per-bit. However, at the rate that minimizes the total energy consumption-per-bit, spatial reuse does not provide lower energy consumption-per-bit compared to the case without spatial reuse. This is because spatial reuse requires more receiver energy consumption at a given end-to-end rate. Such degraded energy efficiency can be compensated by varying the minimum separation of hops between simultaneous transmitters. In the case of equi-spaced relays, analytical results for the energy-bandwidth tradeoff are provided and it is shown that the minimum energy consumption-per-bit decreases linearly with the end-to-end distance.
In this letter, we consider a new packet scheduling algorithm for an orthogonal frequency division multiplexing access/frequency division duplex (OFDMA/FDD)-based system, e.g., mobile broadband wireless access or high-speed portable internet systems, in which the radio resources of both time and frequency slots are dynamically shared by all users under a proper scheduling policy. Our design objective is to increase the number of non-realtime service (e.g., WWW) users that can be supported in the system, especially when the minimum bit rate requirement is imposed on them. The simulation results show that our proposed algorithm can provide a significant improvement in the average outage probability performance for the NRT service, i.e., significantly increasing the number of NRT users without much compromising of the cell throughput.
Wavelet packet modulation (WPM) is a multicarrier modulation (MCM) technique that has emerged as a potential alternative to the widely used orthogonal frequency-division multiplexing (OFDM) method. Because WPM has overlapped symbols, equalization cannot rely on the use of the cyclic prefix (CP), which is used in OFDM. This study applies linear minimum mean-square error (MMSE) equalization in the time domain instead of in the frequency domain to achieve low computational complexity. With a modest equalizer filter length, the imperfection of MMSE equalization results in subcarrier attenuation and noise amplification, which are considered in the development of a bit-loading algorithm. Analytical expressions for the bit error rate (BER) performance are derived and validated using simulation results. A performance evaluation is carried out in different test scenarios as per Recommendation ITU-R M.1225. Numerical results show that WPM with equalization-aware bit loading outperforms OFDM with bit loading. Because previous comparisons between WPM and OFDM did not include bit loading, the results obtained provide additional evidence of the benefits of WPM over OFDM.
In this paper, an adaptive minimum transmit power modulation scheme under constant data rate and fixed bit error rate (BER) for the multiple-input multiple-output (MIMO) system is proposed. It adjusts the modulation order and allocates the transmit power to each spatial sub-channel when meeting the user's requirements at the cost of minimum transmission power. Compared to the other algorithm, it can obtain good performance with lower computational complexity and can be applied to the wireless communication system. Computer simulation results present the efficiency of the proposed scheme. And its performance under different channel condition has been compared with the other algorithm.
본 논문에서는 디지털 홀로그래픽 데이터 저장 시스템에서 2차원 데이터의 저장과 복원 동안에 발생되는 상호 픽셀에 의한 간섭(intersymbol interference:ISI)을 완화하고 bit-error-rate(BER) 성능개선을 위해 1차원 및 2차원 최소 평균-제곱-에러 (minimum mean-squared-error:MMSE) 등화(equalization)를 적용하였다. 홀로그래픽 저장 시스템으로부터 복원된 10개의 페이지에 대해서 등화 수행전보다 1차원 및 2차원 MMSE등화 적용 후, BER과 signal-to-noise ratio(SNR)이 향상됨을 보였다.
The study investigated the optimal configuration of SVC (Scalable Video Coding) to apply to the satellite broadcasting service, and compared the performance of the SVC with that of the AVC (Advanced Video Coding). To get the optimal configuration, we analyzed the optimal bit rate allocation between the layers and the optimal scalability which requires the least bit rate for the required PSNR for various kinds of contents using JSVM. As a result of investigation, we found that the optimal bit rate allocation occurs when the bit rate of the base layer is minimum, and the spatial scalability shows the best performance. The performance of SVC is similar to that of AVC for spatial scalability, but it depends on contents.
본 논문에서는 육사이동문선통신의 fast Rayleigh fading 채널에서 GMSK(Gaussian filered Minimum Shift Keying) 2비트 차동검파의 ISI(Intersymbol Interference)가 오류확률에 미치는 영향을 이론적으로 해석하고, 오류확률에 대한 closed form의 표현을 유도 하였다. 수치 결과는 관심의 대상이 되는 예비 변조 Gaussian 저역통과 여파기의 정규화된 대역폭 BT=0.25~0.4에 대하여 페이딩률(fading rate) $f_\rho$T를 매개 변수로 하여 나타내었다. 인접한 첫번째 비트의 ISI만을 고려한 오류확률이 GMSK 2비트 차동검파의 성능을 평가하는데 충분히 정확하다는 것을 확인하였다.
본 논문은 RF power model과 주파수 대역의 특성을 이용한 비트 당 에너지와 전송량과의 관계를 시스템 대역폭의 변화에 따라 분석한 논문이다. 기존에 제안된 RF power model은 각각의 디바이스의 소모 전력을 수식적으로 표현한 것이다. 이 전력 모델에 고려된 요소는 시스템의 전송 대역과 PAR, 데이터 전송량, 변조 레벨, 전송, 전송 거리 등이다. 본 논문에서는 이러한 영향을 고려하여 RF power model과 주파수 대역의 특성을 이용한 비트당 에너지와 전송량의 관계를 시스템 대역폭의 변화에 따라 분석하였다. Shannon capacity 공식과 신호의 SNR에 대한 식, 그리고 RF power model의 소모 전력을 이용하여 해당 주파수에서의 소모 전력을 구하고, Gbps급 데이터 속도에 따른 비트 당 에너지의 최소 값을 찾기 위한 시뮬레이션을 진행하였다.
본 논문에서는 MSSI 보상 기법을 채택한 1,200 km의 WDM 전송 시스템에서의 비트 에러율, 수신 감도, 입사 전력 최소 허용치를 증폭기 간격에 따라 수치적으로 살펴보았다. 변조 파형 형식에 관계없이 수신 감도와 입사 전력 최소 허용치 모두 증폭기 간격이 증가할수록 나빠지는 것을 알 수 있었다. 수신 감도 측면에서는 NRZ 전송보다 RZ 전송을 하는 경우 감도를 개선할 수 있었지만 실제 입사 전력 허용치 면에서는 NRZ가 RZ 전송보다 유리한 것을 확인하였다. 아울러 증폭기 간격을 50 km 이하로 해야만 수신 감도와 입사 전력 최소 허용치 모두 분산 계수, 채널 파장, 펌프광 전력에 비교적 영향을 적게 받는 것을 확인할 수 있었다.
비디오 서버에서 압축된 형태로 저장된 비디오 데이터를 화질의 저하 없이 클라이언트로 전송하기 위해서는 프레임당 대역폭을 일정하게 조절하는 방법이 필요하다. 이에 스무딩 기법은 프레임당 비트수가 다른 가변 비트율(VBR : Variable Bit Rate)을 가진 비디오 스트림을 일련의 고정된 전송률로 전송하는 방법이다. 본 논문에서는 비디오 서버에 저장된 비디오 스트림을 클라이언트측으로 전송할 경우 최소의 대역폭과 전송률 변화 횟수를 가지며 비디오 서버의 CPU 오버헤드를 최소화하는 스무딩 알고리즘을 제시한다. 제시된 알고리즘의 효용성을 증명하기 위해 기존의 다른 스무딩 알고리즘들과 다양한 환경에서 비친 분석하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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