• Journal of Communications and Networks
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• 제12권2호
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• pp.103-113
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• 2010

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.

• 한국전자파학회논문지
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• 제22권12호
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• pp.1078-1085
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• 2011

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.

• 대한전자공학회논문지
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• 제20권3호
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• pp.52-60
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• 1983

본 논문에서는 부분 대역 전파 방해와 열잡음하에서 바이내리 FSK 변조와 noncoherent 수신을 이용한 주파수 급도약 스프레드 스펙트럼 통신 시스템을 쌨을 때의 오율 도출에 대한 해석을 보였다. 가장 효과적인 전파방해의 경우 오율성능을 수치 해법으로 구하였으며 고 결과를 비트급 도약수(L)을 파라미터로 하여 신호 비트에너지 대 전파 방해 밀도의 비(E /N )의 함수로 도시하였다.

• 전자공학회논문지S
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• 제34S권7호
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• pp.1-8
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• 1997

In this paper, Stokes parameters which represent the states of polarization of transmitted light are determined by potential function, which is used to obtain signals points in a multidimensional Euclidean structure. And performance of multilevel polarization shift keying(POLSK) system using the obtained parameters is also represented and analyzed. As results, bit error rate of multilevel POLSK system using the potential function is shown to be lower than the conventional one using the distance matrix. And as number of levels increases, the number of photons per bit for bit error rate of 10$^{-9}$ is also increased linearly. The multilevel POLSK system, therefore, is an energy efficient modulation technque as compared with the convnetional ones.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2002년도 ITC-CSCC -3
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• pp.1543-1546
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• 2002

The expandable 4 bit adder/subtracter IC was designed using the adiabatic and dynamic CMOS logic (ADCL) circuit as the ultra-low power consumption basic logic circuit and the IC was fabricated using a standard 1.2 ${\mu}$ CMOS process. As the result the steady operation of 4 bit addition and subtraction has been confirmed even if the frequency of the sinusoidal supply voltage is higher than 10MHz. Additionally, by the simulation, at the frequency of 10MHz, energy consumption per operation is obtained as 93.67pJ (ar addition and as 118.67pJ for subtraction, respectively. Each energy is about 1110 in comparison with the case in which the conventional CMOS logic circuit is used. A simple and low power oscillation circuit is also proposed as the power supply circuit f3r the ADCL circuit. The oscillator operates with a less one volt of DC supply voltage and around one milli-watts power dissipation.

• ETRI Journal
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• 제42권3호
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• pp.341-350
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• 2020

In a wireless sensor network (WSN), the data transmission technique based on the cooperative multiple-input multiple-output (CMIMO) scheme reduces the energy consumption of sensor nodes quite effectively by utilizing the space-time block coding scheme. However, in networks with high node density, the scheme is ineffective due to the high degree of correlated data. Therefore, to enhance the energy efficiency in high node density WSNs, we implemented the distributed source coding (DSC) with the virtual multiple-input multiple-output (MIMO) data transmission technique in the WSNs. The DSC-MIMO first compresses redundant source data using the DSC and then sends it to a virtual MIMO link. The results reveal that, in the DSC-MIMO scheme, energy consumption is lower than that in the CMIMO technique; it is also lower in the DSC single-input single-output (SISO) scheme, compared to that in the SISO technique at various code rates, compression rates, and training overhead factors. The results also indicate that the energy consumption per bit is directly proportional to the velocity and training overhead factor in all the energy saving schemes.

• ETRI Journal
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• 제36권3호
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• pp.506-509
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• 2014

This paper studies the energy efficiency power allocation for cognitive radio networks based on uplink orthogonal frequency-division multiplexing. The power allocation problem is intended to minimize the maximum energy efficiency measured by "Joule per bit" metric, under total power constraint and robust aggregate mutual interference power constraint. However, the above problem is non-convex. To make it solvable, an equivalent convex optimization problem is derived that can be solved by general fractional programming. Then, a robust energy efficiency power allocation scheme is presented. Simulation results corroborate the effectiveness of the proposed methods.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2006년도 심포지엄 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.165-167
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• 2006

In this paper we present a new-generation sensor network processor which is not optimized in circuit level, but in system architecture level. The new design build on a conventional processor architecture, improving the design by focusing on application oriented specification, ISA, and micro-architectural optimization that reduce overall design size and advance energy-per-instruction. The design employs harvard architecture, 8-bit data paths, and an compact 19 bit wide RISC ISA. The design also features a unique interrupt handler which offloads periodical monitoring jobs from the main part of CPU. Our most efficient design is capable of running at 300 KHz (0.3 MIPS) while consuming only about few pJ/instruction.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제44권2호
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• pp.15-21
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• 2007

본 논문에서는 Impulse-radio-based Ultra Wideband (IR-UWB)를 이용한 에너지 검출 기반의 비동기 수신기에서 저사양의 ADC와 간단한 디지털 회로 만으로 이루어진 심벌 동기 획득(acquisition) 및 심벌 동기 추적(tracking) 방식을 제안한다. 기존의 심벌 동기 방식이 정확한 심벌 동기 '시점을 찾는 것에 초점을 맞추었다면, 제안하는 방식은 심벌 동기 '구간'을 찾아 그 구간 내에서 데이터를 판단함으로써 하드웨어 복잡성을 낮추었고, 전력 소모를 줄였다. 이를 위해 심벌 동기 구간에 해당하는 BDW (Bit Decision Window)를 정의하고 SNR(Signal to Noise Ratio), 하드웨어 자원 및 BDW의 크기와 BER (Bit Error Rate)와의 관계를 분석하였다. 주어진 SNR과 하드웨어 자원으로 BER을 최소화하기 위한 BDW의 크기를 구한다. 제안한 알고리즘은 실제 임펄스 채널 특성을 고려하여 모의실험을 통하여 검증하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제19권6호
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• pp.1115-1125
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• 1994

본 논문에서는 위성 채널에 효율적인 오류 정정 방식으로 펑쳐드 콘볼루션 부호(punctured convolutional code)를 이용한 직렬 연결 부호(concatenated code) 방식을 제안하고 위성 채널을 모델링 하여 제안된 오류 정정 방식의 오율 성능을 모의 실험을 통하여 분석하였다. 제안된 직렬 연결 부호 방식은 외부 부호를 (255.223)RS 부호로 하고 구속장 길이가 7인 2/3 펑쳐드 콘볼루션 부호를 내부 부호로 사용하였으며, 일반적으로 위성 부호 채널(satellite coding channel) 모델로 사용되고 있는 광대역 부가 백색 가우시간 잡음 채널의 부정확성을 보완하기 위해 위성 채널 입력 여과기, 고출력 진행파관 증폭기(traveling wave tube amplifier), 위성 채널 출력 여파기 및 하향링크 잡음 등으로 구성되는 위성 부호 채널을 모델링하여 성능 평가 실험에 사용하였다.