본 논문에서는 MIMO(Multi Input Multi Output) 시스템을 위한 적응형 검색범위 기반 복잡도 감소 QRD-M 기법을 제안한다. 기존의 fixed QRD-M 기법은 각 단계에서 survivor path들을 현 단계의 모든 가능한 성상도 심벌들로 확장하여 그 중 가장 작은 path metric을 가지는 M개를 선택한다. 성능의 저하를 최소화 하기 위해서는 큰 값의 M을 사용해야 하지만, 계산양 또한 증가하는 단점을 가진다. 이러한 단점을 보완하기 위해 측정된 평균 잡음 전력 값에 따라 survivor path의 개수나, 검색 범위를 적절히 조절하는 기법들이 제안되었다. 하지만 이 기법들에 채널 상태를 판별하기 위해 사용된 지표는 평균 잡음 전력 정보이므로 잡음 전력 값이 순간적으로 크게 변하는 경우 성능 저하를 가져올 수 있다. 제안된 기법에서는 수신 심벌 벡터와 QRD에 의해 임시적으로 추정된 심벌 벡터와의 Euclidean distance와 채널 행렬의 대각성분을 이용하여 순시적인 채널 정보를 추정하여 검색 범위를 적절히 조절하므로 기존의 기법의 단점을 보완한다. 실험 결과에서는 제안된 기법이 MLD(Maximum Likelihood Detection)의 성능에 근접하면서, 동일한 성능을 가지는 기존의 QRD-M 기법들에 비해 확연히 작은 복잡도를 가지는 것을 보인다.
본 논문에서는 $GF({2^n})$상 곱셈의 복잡도와 규칙도를 GF(2)상의 다항식 곱셈을 표현하는 행렬식의 행과 열의 해밍 가중치를 이용하여 정의한다 차분공격에 강한 블록 암호 알고리즘을 만들기 위해서는 치환계층과 확산계층의 $GF({2^n})$상 곱셈의 복잡도와 규칙도가 높아야함을 실험을 통하여 보인다. 실험 결과를 활용하여 우리나라 표준인 128 비트 블록 암호 알고리즘인 SEED의 S 박스와 G 함수를 구성하는 방식을 제안한다. S 박스는 비 선형함수와 아핀변환으로 구성한다. 비 선형함수는 차분공격과 선형공격에 강한 특성을 가지며, '0'과 '1'을 제외하고 입력과 출력이 같은 고정점과 출력이 입력의 1의 보수가 되는 역고정점을 가지지 않는 $GF({2^8})$ 상의 역수로 구성한다. 아핀변환은 입력과 출력간의 상관을 최저로 하면서 고정점과 역고정점이 없도록 구성한다. G 함수는 4개의 S 박스 출력을 $GF({2^8}) 상의 4 {\times} 4$ 행렬식을 사용하여 선형변환한다. 선형변환 행렬식 성분은 높은 복잡도와 규칙도를 가지도록 구성한다 또한 MDS(Maximum Distance Separable) 코드를 생성하고, SAC(Strict Avalanche Criterion)를 만족하고, 고정점과 역고정점 및 출력이 입력의 2의 보수가 되는 약한 입력이 없도록 G 함수를 구성한다. 비선형함수와 아핀변환 및 G 함수의 원시다항식은 각기 다른 것을 사용한다. 본 논문에서 제안한 S 박스와 G 함수는 차분공격과 선형공격에 강하고, 약한 입력이 없으며, 확산 특성이 우수하므로 안전성이 높은 암호 방식의 구성 요소로 활용할 수 있다.
본 논문에서는 generalized analysis-by-synthesis (AbS) 개념을 algebraic CELP 부호화기에 도입한 새로운 4kb/s 음성 부호화기를 설계하였다. 전체적인 구조는 G.729를 부분적으로 이용하였고, line spectrum pair (LSP) 양자화기와 적응코드북 및 여기코드북을 4kb/s 전송속도에 맞게 새로이 설계하였으며, 20㎳ 프레임 크기와 5㎳ lookahead를 고려해서 총 25㎳의 알고리즘 전송지연을 갖는다. 제안된 방식은 일반적인 AbS방식을 사용하는 CELP구조의 음성 부호화기가 4kb/s이하의 전송률에서 성능이 급격하게 떨어지는 단점을 보완하기 위해 저속에서 좋은 특성을 보이는 generalized AbS구조를 사용하였다. 그리고 LPC 계수는 LSP 계수로 변환한 후 예측 2단 VQ를 통해서 양자화하며, 여기 신호는 음질 저하를 최소화하며 복잡도를 감소시킨 shift 방식의 대수적 고정 코드북 구조를 사용하고, 적응코드북과 여기코드북의 이득은 VQ로 양자화 하였다. 본 논문에서 제시된 4kb/s 음성 부호화기의 주관적인 성능을 시험하기 위해 고정률 8kb/s QCELP와 A-B 선택 시험을 실시한 결과 전체적인 음질 성능이 거의 비슷한 수준을 가지는 것으로 나타났다.
Nguyen, Tien Hoa;Nguyen, Thanh Hieu;Nguyen, Van Duc;Ha, Duyen Trung;Gelle, Guilllaume;Choo, Hyunseung
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제8권8호
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pp.2647-2662
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2014
This paper proposes an efficient and low complexity power-loading algorithm for MIMO-OFDM downlink based cognitive radio system that maximizes the sum rate of single secondary user (SU) under constraints on the tolerable interference thresholds between secondary user and primary user's frequency bands and the total transmission power. Our suboptimal algorithm is based on the $2^{nd}$ order interference tracking and nulling mechanism to allocate transmission power of the subcarriers among SU's scheme. The performance of our proposed suboptimal scheme is compared with the performance of the classical power loading algorithms, e.g., water filling, $1^{st}$ order interference tracking, nulling, and other suboptimal schemes. Numerical results show that our algorithm has low complexity but obtains a higher channel capacity than that of some previous suboptimal algorithms in some scenarios. We dedicate also that for a given interference threshold, the $2^{nd}$ order interference tracking mechanism has dynamic number of nulling position instead fixed number of nulling position.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제7권5호
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pp.1198-1212
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2013
Network virtualization enables autonomous and heterogeneous Virtual Networks (VNs) to co-exist on a shared physical substrate. In a Network Virtualization Environment (NVE), the fact that individual VNs are underpinned by diverse naming mechanisms brings about an obvious challenge for transparent communication across multiple VN domains due to the complexity of uniquely identifying users. Existing solutions were mainly proposed compatible to Internet paradigm with little consideration of their applications in a virtualized environment. This calls for a scalable and efficient naming framework to enable consistent communication across a large user population (fixed or mobile) hosted by multiple VNs. This paper highlights the underlying technical requirements and presents a scalable Global Naming Framework (GNF), which (1) enables transparent communication across multiple VNs owned by the same or different SPs; (2) supports communication in the presence of dynamics induced from both VN and end users; and (3) greatly reduces the network operational complexity (space and time). The suggested approach is assessed through extensive simulation experiments for a range of network scenarios. The numerical result clearly verifies its effectiveness and scalability which enables its application in a large-scale NVE without significant deployment and management hurdles.
This paper considers a scheduling problem where a customer orders multiple products(jobs) from a production facility. The objective is to minimize the sum of the order(batch) completion times. While a machine can process only one job at a time, multiple machines can simultaneously process jobs in a batch. Although each job has a unique processing time, we consider the case where batch processing times are identical. This simplification allows us to develop heuristics with improved performance bounds. This problem was motivated by a real world problem encountered by foreign electronics manufacturers. We first establish the complexity of the problem. For the two parallel machine case, we introduce two simple but intuitive heuristics, and find their worst case relative error bounds. One bound is tight and the other bound goes to 1 as the number of orders goes to infinity. However, neither heuristic is superior for all instances. We extend one of the heuristics to an arbitrary number of parallel machines. For a fixed number of parallel machines, we find a worst case bound which goes to 1 as the number of orders goes to infinity. Then, a tighter bound is found for the three parallel machine case. Finally, the heuristics are empirically evaluated.
본 연구에서는 수재해 정보 플랫폼 내 자료처리 시스템 설계를 위해 자료처리 과정의 복잡도를 분석하고 이에 따른 설계 방안을 제시하였다. 일반적으로 자료를 수집하고 분석하는 시스템은 자료와 알고리즘의 자료처리 과정이 고정된 고정 자료-알고리즘 자료처리 방식을 사용한다. 하지만 시스템의 복잡도가 증가하면 자료처리 시스템에서 관리해야 하는 자료처리 과정의 수가 급증하는 문제가 발생한다. 이를 해결하기 위해 자료와 알고리즘 사이에 인터페이스가 존재하는 동적 자료-알고리즘 자료처리 방식을 적용할 수 있다. 각 방식의 장단점을 분석한 뒤, 수재해 정보 플랫폼에 최적화된 자료처리 시스템의 설계안을 제시할 수 있었다.
Journal of information and communication convergence engineering
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제6권3호
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pp.255-260
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2008
In the recently years, there has been a big interest in ad hoc wireless network as they have tremendous military and commercial potential. An Ad hoc wireless network is composed of mobile computing devices that use having no fixed infrastructure of a multi-hop wireless network formed. So, the fact that limited resource could support the network of robust, simple framework and energy conserving etc. In this paper, we propose a new ad hoc multicast routing protocol for based on the ontology scheme called inference network. Ontology knowledge-based is one of the structure of context-aware. And the ontology clustering adopts a tree structure to enhance resilient against mobility and routing complexity. This proposed multicast routing protocol utilizes node locality to be improve the flexible connectivity and stable mobility on local discovery routing and flooding discovery routing. Also attempts to improve route recovery efficiency and reduce data transmissions of context-awareness. We also provide simulation results to validate the model complexity. We have developed that proposed an algorithm have design multi-hierarchy layered networks to simulate a desired system.
본 논문에서는 레이더의 탐지 알고리즘에 적용되는 CA-CFAR 알고리즘을 설계하였다. CFAR 알고리즘의 제곱평균 연산을 위해 근사화 기법을 사용하였으며, 고정 소수점을 이용하여 관련 연산을 처리하였다. 이러한 구조는 하드웨어 복잡도를 줄일 뿐 아니라 계산량을 감소시킬 수 있다. CFAR 연산은 슬라이딩 윈도우 기법을 기반으로 하는데, 이를 고속으로 처리하기 위해 동시 병렬 처리 가능한 다중 윈도우 방식도 제안하였다. 제안된 CA-CFAR 프로세서는 실제 FPGA를 통해 합성되어지고 구현되었다. 또한 FPGA 내에서 제공한 라이버러리를 이용한 제곱평균 연산 방법과 성능 비교를 하였다. 검증 결과 제안된 하드웨어 구조는 399MHz까지 동작가능하며, 전체 계산 시간은 약 70% 향상됨을 확인 할 수 있다.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제10권3호
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pp.1111-1130
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2016
Cooperative communications can significantly improve the wireless transmission performance with the help of relay nodes. In cooperative communication networks, relay selection and power allocation are two key issues. In this paper, we propose a relay selection and power allocation scheme RS-PA-PSACO (Relay Selection-Power Allocation-Particle Swarm Ant Colony Optimization) based on PSACO (Particle Swarm Ant Colony Optimization) algorithm. This scheme can effectively reduce the computational complexity and select the optimal relay nodes. As one of the swarm intelligence algorithms, PSACO which combined both PSO (Particle Swarm Optimization) and ACO (Ant Colony Optimization) algorithms is effective to solve non-linear optimization problems through a fast global search at a low cost. The proposed RS-PA-PSACO algorithm can simultaneously obtain the optimal solutions of relay selection and power allocation to minimize the SER (Symbol Error Rate) with a fixed total power constraint both in AF (Amplify and Forward) and DF (Decode and Forward) modes. Simulation results show that the proposed scheme improves the system performance significantly both in reliability and power efficiency at a low complexity.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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