Huang, Xiaoge;Zhang, Dongyu;Dai, Weipeng;Tang, She
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제13권3호
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pp.1325-1344
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2019
Recently, to satisfy mobile users' increasing data transmission requirement, energy efficiency (EE) resource allocation in distributed antenna systems (DASs) has become a hot topic. In this paper, we aim to maximize EE in DASs subject to constraints of the minimum data rate requirement and the maximum transmission power of distributed antenna units (DAUs) with different density distributions. Virtual cell is defined as DAUs selected by the same user equipment (UE) and the size of virtual cells is dependent on the number of subcarriers and the transmission power. Specifically, the selection rule of DAUs is depended on different scenarios. We develop two scenarios based on the density of DAUs, namely, the sparse scenario and the dense scenario. In the sparse scenario, each DAU can only be selected by one UE to avoid co-channel interference. In order to make the original non-convex optimization problem tractable, we transform it into an equivalent fractional programming and solve by the following two sub-problems: optimal subcarrier allocation to find suitable DAUs; optimal power allocation for each subcarrier. Moreover, in the dense scenario, we consider UEs could access the same channel and generate co-channel interference. The optimization problem could be transformed into a convex form based on interference upper bound and fractional programming. In addition, an energy-efficient DAU selection scheme based on the large scale fading is developed to maximize EE. Finally, simulation results demonstrate the effectiveness of the proposed algorithm for both sparse and dense scenarios.
Energy requirement of Rhode Island Red (RIR) hens was studied by comparative slaughter technique. Seventeen hens above 72 weeks of age were slaughtered in batches. Batch I consisted of 5 hens which were slaughtered initially. Batch II comprised of six hens, which were fed ad libitum broken rice (BR)-based diet for 18 days. Record of feed intake, number of eggs laid and egg weight during the period was kept. These hens were slaughtered and body energy content was determined. Egg energy was consisted as energy deposited. Batch III consisting of six hens which were fed varying quantity of diet for 15 days, were slaughtered similarly as hens of batch II. Regression equation (body weight to body energy) developed on batch I was applied to batch II and developed on batch II was applied to batch III hens, to find out initial body energy content of hens. Egg energy (EE) was calculated according to formula: EE (kcal) = -19.7 + 1.81 egg weight (g). Regressing metabolisable energy (ME) intake on energy balance (body energy change + egg energy), maintenance ME requirement of hens was found to be $119.8kcal/kg\;W^{0.75}/d$. Multiple regression of ME required for production on energy retained as protein and fat (body plus egg energy) indicated that RIR hens synthesize proteins with an efficiency of 85.5 and fat with an efficiency exceeding 100 percent on BR based diet.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제16권4호
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pp.1392-1413
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2022
In order to meet the rapid development of the unmanned aerial vehicle (UAV) communication needs, cooperative spectrum sensing (CSS) helps to identify unused spectrum for the primary users (PU). However, multi-UAV mode (MUM) requires the large communication resource in a cognitive UAV network, resulting in a severe decline of spectrum efficiency (SE) and energy efficiency (EE) and increase of energy consumption (EC). On this account, we extend the traditional 2D spectrum space to 3D spectrum space for the UAV network scenario and enable UAVs to proceed with spectrum sensing behaviors in this paper, and propose a novel multi-slot mode (MSM), in which the sensing slot is divided into multiple mini-slots within a UAV. Then, the CSS process is developed into a composite hypothesis testing problem. Furthermore, to improve SE and EE and reduce EC, we use the sequential detection to make a global decision about the PU channel status. Based on this, we also consider a truncation scenario of the sequential detection under the sensing delay constraint, and further derive a closed-form performance expression, in terms of the CSS performance and cooperative efficiency. At last, the simulation results verify that the performance and cooperative efficiency of MSM outperforms that of the traditional MUM in a low EC.
The energy intensity of Nepal is economically not worthy, lacks eco-friendly and importantly not sustainable, and almost four times the average global energy intensity. Considerable efforts have been exercised to reduce the energy gap yet, it is still much to achieve. Nation priority on energy sector was envisaged with promulgation of investment friendly rules and law in hydropower and renewable technology even though, could not harness the sufficient energy. In amid of this acute energy crisis, the government launched the Nepal Energy Efficiency Programme (NEEP) with technical assistance from German International Cooperation (GIZ). Energy Efficiency (EE) practice is the most cost-effective method to reduce the supply and demand gap, reduce on greenhouse gases and pollution, and deter on import of petroleum products which finally improves on trade imbalance. This paper had proposed a framework of energy management team to promote energy efficient technologies in residential consumer. The energy management teams study the past records of energy use pattern of consumers and suggest appropriate technology for energy saving options. The paper provides some reviews of energy efficiency initiatives undertaken by the concern regulatory body which highlights the current status. The comprehensive knowledge acquired through exploratory research is implemented in this paper to identify the various barriers that domestic consumer is experiencing towards the active participation in energy efficiency program launched by the Government of Nepal.
This paper suggests a methodology for calculation of photovoltaic(PV) generation system output using probability distribution function, PV way efficiency and PV system design Parameters. Long term irradiance recorded for every hour of the day for 11 years were used. For goodness-fit test, several distribution functions are tested by Kolmogorov- Smirnov(K-S) test. And the calculated generation output is compared with that of CMS(Centered Monitoring System), which can monitoring PV generation output of each PV generation site.
Yang, Lihua;Yang, Longxiang;Zhu, Hongbo;Liang, Yan
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제12권3호
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pp.1098-1112
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2018
Achievable sum rate and energy efficiency (EE) are investigated for the massive multiple-input multiple-output (Massive MIMO) downlink with channel aging in the time varying Ricean fading channel. Specifically, the expression of the achievable sum rate of the system for the maximum ratio transmission (MRT) precoder with aged channel state information (CSI) in the time varying Ricean fading channel is first presented. Based on the expression, the effect of both channel aging and the Ricean factor on the power scaling law are studied. It is found that the transmit power of base station (BS) is scaled down by $1/{\sqrt{M}}$(where M is the number of the BS antennas) when the Ricean factor K is equal to zero (i.e., time varying Rayleigh fading channel), indicating that aged CSI does not affect the power scaling law. However, the transmit power of the BS is scaled down by 1/M for the time varying Ricean fading channel (where $K{\neq}0$) indicating that the Ricean factor affects the power scaling law and sum rate, and channel aging only leads to a reduction of the sum rate. Second, the EE of the system is analyzed based on the general power consumption model. Both the theoretical analysis and the simulations show that the channel aging could degrade the sum rate and the EE of the system, and it does not affect the power scaling law.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제7권2호
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pp.216-233
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2013
Conventional optimization designs of wireless networks mainly focus on spectral efficiency (SE) as a performance metric. However, as diverse media services are emerging, a green wireless network, which not only meets the quality of experience (QoE) requirements for users and also improves energy efficiency (EE), is the most appropriate solution. In this paper, we firstly propose the unit QoE per Watt, which is termed QoE efficiency (QEE), as a user-oriented metric to evaluate EE for wireless networks. We then analyze which is the kind of wireless resource given priority to use under different scenarios to obtain an acceptable QEE. Particularly, power, delay and data-rate related to QoE are separately addressed for several typical services, such as file download, video stream and web browsing services. Next, the fundamental tradeoffs are investigated between QEE and SE for wireless networks. Our analytical results are helpful for network design and optimization to strike a good balance between the users perceived QoE and energy consumption.
This paper presents the evaluation procedures and the estimation method for the estimation of optimal rebate level for EE(Energy Efficiency) programs. The penetration amount of each appliance is estimated by applying price function to preferred diffusion model resulted from model compatibility test. To estimate the optimal rebate level, two objective functions which express the maximum energy saving and operation benefit are introduced and by multi-objective function which can simultaneously consider two objective functions the optimal rebate level of each appliance is estimated. And then, using the decided rebate level and each penetration amount, the priority order for reasonable investment of each high-efficiency appliance is estimated compared to the results of conventional method. Finally, using a benefit/cost analysis based on California standard practice manual, the economic analysis is implemented for the four perspectives such as participant, ratepayer impact measure, program administrator cost and total resource cost.
Traditional designs of cognitive radio (CR) focus on maximizing system throughput. In this paper, we study the joint overlay and underlay power allocation problem for orthogonal frequency-division multiple access-based CR. Instead of maximizing system throughput, we aim to maximize system energy efficiency (EE), measured by a "bit per Joule" metric, while maintaining the minimal rate requirement of a given CR system, under the total power constraint of a secondary user and interference constraints of primary users. The formulated energy-efficient power allocation (EEPA) problem is nonconvex; to make it solvable, we first transform the original problem into a convex optimization problem via fractional programming, and then the Lagrange dual decomposition method is used to solve the equivalent convex optimization problem. Finally, an optimal EEPA allocation scheme is proposed. Numerical results show that the proposed method can achieve better EE performance.
본 논문에서는 하나의 매크로 기지국과 다수의 소형 기지국들로 구성된 이기종 네트워크를 고려하고, 그 기지국들간 협력적 다중 포인트 전송을 가정한다. 또한, 기지국과 단말간 채널은 경로 손실과 레일레이 페이딩으로 구성된다고 가정한다. 이러한 가정에서 주어진 기지국에 대해 단말이 달성할 수 있는 에너지 효율을 제시하고, 이기종 네트워크의 총 에너지 효율을 최대화하기 위한 동적 셀 선택과 송신 전력 할당의 최적화 문제를 공식화한다. 본 논문에서는 최적화 문제를 해결하기 위하여 비지도 딥러닝 기법을 제안한다. 제안된 딥러닝 기법은 기존의 반복적 수렴 방식의 기법들에 비해서 낮은 복잡도를 갖는 동시에 높은 에너지 효율을 제공하는 것이 가능하다. 시뮬레이션을 통해서 제안된 동적 셀 선택 기법이 최대 신호 대 간섭 및 잡음비 기법과 Lagrangian dual decomposition 기법 보다 높은 에너지 효율 성능을 제공함을 보여주고, 제안된 송신 전력 할당 기법은 최대 에너지 효율을 달성할 수 있는 trust region interior point 기법과 유사한 성능을 제공함을 보여준다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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