Design of effective cooperative jamming (CJ) algorithm is studied in this paper to maximize the achievable secrecy rate when the total transmit power of the source and multiple trusted terminals is constrained. Recently, the same problem was studied in [1] and an optimal algorithm was proposed involving a one-dimensional exhaustive searching.However, the computational complexity of such exhaustive searching could be very high, which may limit the practical use of the optimal algorithm. We propose an asymptotically optimal algorithm, involving only a fast line searching, which can guarantee to achieve the global optimality when the total transmit power goes to infinity. Numerical results demonstrate that the proposed asymptotically optimal algorithm essentially gives the same performance as the algorithm in [1, (44)] but with much lower computational complexity.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제13권1호
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pp.16-33
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2019
In this paper, a full-duplex NOMA relaying based underlay device-to-device (D2D) communication scheme is proposed, in which D2D transmitter assists cellular downlink transmission as a full-duplex relay. Specifically, D2D transmitter receives signals from base station and transmits the superposition signals to D2D receiver and cellular user in NOMA scheme simultaneously. Furthermore, we investigate the power allocation under the proposed scheme, aiming to maximize D2D link's achievable transmit rate under cellular link's transmit rate constraint and total power constraint. To tackle the power allocation problem, we first propose a power allocation method based on linear fractional programming. In addition, we derive closed-form expressions of the optimal transmit power for base station and D2D transmitter. Simulation results show that the performance of two solutions matches well and the proposed full-duplex NOMA relaying based underlay D2D communication scheme outperforms existing full-duplex relaying based D2D communication scheme.
Experimental results of the metal powder production with internal mixing, internal impinging and the atomizer coupled with substrate design are presented in this paper. In a test with internal mixing atomizer, mean powder size was decreased from $37{\mu}m\;to\;23{\mu}m$ for Pb65Sn35 alloy as the gas-to-melt mass ratio was increased from 0.04 to 0.17. The particle size further reduces to $16.01{\mu}m$ as the orifice area is increased to $24mm^2$. The micrograph of the metal powder indicates that very fine and spherical metal powder has been produced by this process. In a test program using the internal impinging atomizers, the mean particle size of the metal powder was decreased from $22{\mu}m\;to\;12{\mu}m$ as the gas-to-melt-mass ratio increased from 0.05 to 0.22. The test results of an atomizer coupled with a substrate indicates that the deposition rate of the molten spray on the substrate is controlled by the diameter of the substrate, the height of the substrate ring and the distance of the substrate from the outlet of the atomizer. This in rum determines the powder production rate of the spraying processes. Experimental results indicate that the deposition rate of the spray forming material decreases as the distance between the substrate and the atomizer increases. For example, the deposition rate decreases from 48% to 19% as the substrate is placed at a distance from 20cm to 40cm. On the other hand, the metal powder production rate and its particle size increases as the subsrate is placed far away from the atomizer. The production of metal powder with mean particle size as low as $3.13{\mu}m$ has been achieved, a level which is not achievable by the conventional gas atomization processes.
본 논문에서는 동시 무선 정보 및 전력 전송 시스템에서 전송률-에너지 영역 관점에서의 근본적인 트레이드오프를 최소화하기 위해 제안되었던 새로운 수신기 구조를 기반으로 복잡도가 낮은 새로운 검출 기법들을 제안한다. 첫 번째로 에너지 하베스팅을 위한 정류된 신호로부터 얻을 수 있는 진폭 정보를 통해 유클리드 거리 기반으로 부호의 진폭을 먼저 검출한 후 기존의 정보 복호화 과정에서 얻을 수 있는 위상 정보를 통해 유클리드 거리를 기반으로 최종 부호를 검출하는 이단 검출 기법을 제안한다. 두 번째로 기존의 정보 복호화 과정을 통해 얻을 수 있는 진폭과 위상 정보를 포함한 유클리드 거리와 에너지 하베스팅을 위한 정류된 신호로부터 얻을 수 있는 진폭정보를 포함한 유클리드 거리를 결합하여 부호를 검출 할 수 있는 유클리드 거리 결합 검출 기법을 제시한다. 모의실험을 통해 부호 에러율과 부호 성공률-에너지 영역, 달성 가능한 전송률-에너지 영역 측면에서 기존의 정보 복호화 기법보다 우수한 성능을 얻음을 확인하였다.
본 논문은 여러 사용자가 릴레이를 통해 통신 상대방과 데이터를 교환하는 다중 사용자 다중 안테나 양방향 릴레이 시스템을 고려한다. 고려 시스템은 주파수 효율을 높이기 위해 모든 사용자 데이터를 다중 접속 단계와 방송 단계, 두 단계로만 동시에 교환하는 데, 이로 인해 발생하는 자가 간섭과 다중 사용자 간섭을 효과적으로 줄이는 방법이 필요하다. 기존 방식에서는 자가 간섭과 다중 사용자 간섭을 모두 릴레이에서 줄이는 것과는 달리 제안 방식에서는 사용자 노드에 구현 가능한 자가 간섭 소거기를 추가하고 릴레이는 자가 간섭 소거 후의 성능을 고려하여 다중 사용자 간섭을 주로 줄인다. 제안 방식의 성능은 다중접속 단계가 성능을 결정할 때의 심볼 오류율과 획득 가능한 다양성 차수를 통해 분석하고, 다양한 조건 아래 심볼 오류율과 합 전송률을 모의실험으로 얻는다. 성능 평가 결과 제안 방식이 자가 간섭 소거 기능을 분리함으로써 기존 방식보다 복잡도는 증가하지만 심볼 오류율과 합 전송률 성능을 크게 향상시킴을 볼 수 있다.
산업의 고도화 및 새로운 기계의 도입, 화학물질 사용 등 산업재해의 다양한 양상과 더불어 생산설비들의 자동화, 대형화로 인해 산업재해 발생의 양상이 점차 다양해지고 있다.국내 산업재해는 OECD(Organization for Economic Cooperation and Development) 경제협력개벌기구대비, 상대적 하위수준에 있어 기업 발생 산업재해는 근로자들의 심리적 및 치료와 보상 손실에도 타격이 되어 기업 총 생산과 이윤 추구에도 중요문제가 야기되고 있다. 더불어, 장애자와 사망유족들의 증가로 생활 안정문제 등 사회적 문제도 제기된다. 이러한 동기에서 본 논문은 산업재해 통계와 산재예방사업을 분석하고, 시스템다이내믹스 법론을 이용하여 산업재해율을 예측하고 평가하는 모델을 개발하였다. 모델은 근로자수 모델, 재해자수 모델, 재해율 모델 등 총 12개의 모델로 구성되었고, 규모별 분석에서는 근로자수를 기준으로 12개 그룹으로, 업종별 분석에서는 제조업, 건설업 등 총 10개의 업종으로 구분하여 개발하였다. 개발된 모델을 토대로 업종별 규모별 산업재해율을 예측하고 산재예방사업을 다각도로 평가하는 방법론을 제시하였다.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제5권9호
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pp.1513-1527
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2011
This paper investigates the capacity rate problems for a joint decode-and-forward (JDF) based two-way relaying with network coding. We first characterize the achievable rate region for a conventional three-node network scenario along with the calculation of the corresponding maximal sum-rate. Then, for the goal of maximizing the system sum-rate, opportunistic relay selection is examined for multi-relay networks. As a result, a novel strategy for the implementation of relay selection is proposed, which depends on the instantaneous channel state and allows a single best relay to help the two-way information exchange. The JDF scheme and the scheme using relay selection are analyzed in terms of outage probability, after which the corresponding exact expressions are developed over Rayleigh fading channels. For the purpose of comparison, outage probabilities of the amplify-and-forward (AF) scheme and those of the scheme using relay selection are also derived. Finally, simulation experiments are done and performance comparisons are conducted. The results verify that the proposed strategy is an appropriate method for the implementation of relay selection and can achieve significant performance gains in terms of outage probability regardless of the symmetry or asymmetry of the channels. Compared with the AF scheme and the scheme using relay selection, the conventional JDF scheme and that using relay selection perform well at low signal-to-noise ratios (SNRs).
본 논문은 다중 사용자 다중 입력 단일 출력 (MISO) 간섭 채널에서 복수의 도청자가 존재하는 경우에, 보안 채널 수율을 향상시키기 위한 간단한 프리코딩 벡터 설계 기법을 제안한다. 제안하는 기법에서는 보안 채널 수율을 최적화하는 문제에 대해 다루었으며, 수학식으로 주어지는 분석해를 구하는 것을 목표로 하였다. 이를 위해서 신호대 누수 잡음비 (SLNR) 기반으로 프리코딩 벡터를 설계하는 방법을 제시한다. 구체적으로는, 도청자가 정보 신호를 전혀 검출할 수 없도록 도청 채널 수율을 완전히 제거하면서, 송신단-수신단 링크 간의 채널 수율을 최대화시키도록 프리코딩 벡터를 설계한다. 성능 검증을 위하여 모의실험을 수행하였으며, 송신 안테나 개수, 송신단-수신단 링크 개수, 도청자 수 간에 특별한 조건식을 만족하지 않는 환경에서는, 제안하는 기법이 모든 신호대 잡음비 범위에서 기존 기법보다 더 우수한 보안 채널 수율을 나타낸다는 것을 제시한다.
본 논문에서는 셀내 대규모 단말이 존재하는 시스템을 고려하고, 기지국과 단말간 무선 채널은 경로 손실과 레일레이 페이딩 채널을 가정한다. 또한, 전체 시스템 대역폭은 다수의 균일한 주파수 부채널들로 구성된다고 가정한다. 이와 같은 가정하에 대규모 단말들로부터 발생하는 채널 상태 정보의 피드백 오버헤드를 줄이고 자원 할당의 복잡도를 감소시키기 위한 채널 상태 정보의 피드백 기법과 비직교 다중 접속 전송을 위한 자원 할당 기법을 제안한다. 특히, 제안하는 기법에 대하여 셀내 대규모 단말들이 달성할 수 있는 총 데이터 전송률 성능과 셀내 단말들이 목표 데이터 전송률을 충족하지 못하는 아웃티지 확률 성능을 분석한다. 시뮬레이션 결과를 통해 제안 기법은 평균 총 데이터 전송률 성능을 저하시키지만, 우수한 아웃티지 성능을 제공할 수 있음을 보여준다.
본 논문에서는 릴레이 기반의 선박 통신 네트워크에서 데이터 전송률을 높이기 위한 기회주의적 서브채널 할당기법을 제안한다. 릴레이 시스템을 기반으로 하는 기존 연구에서, 릴레이는 매 프레임마다 기지국으로부터 수신 받은 데이터를 선박에게 즉시 전달 해준다. 이때, 이중 홉 네트워크(기지국과 릴레이, 릴레이와 선박 간 링크)에서 전송 가능한 최대 수율은 두 링크의 채널 상태에 의해 결정된다. 만약, 채널 상태에 따른 두 링크가 가지는 채널 용량의 차이가 크다면 자원이 낭비되는 상황이 발생하게 된다. 이러한 문제점은 시스템의 성능을 저하시키며, 제한된 무선 자원을 효율적으로 활용하지 못하는 문제점이 발생하게 된다. 따라서 본 논문에서는 두 링크 사이에서 발생하는 자원의 낭비를 최소화 시킴과 동시에 자원을 효율적으로 할당 할 수 있는 기법을 제안한다. 또한 제안하는 기법의 계산 복잡도를 줄이기 위해서 차선의 기법을 제안한다. 시뮬레이션 결과를 통해서, 제안하는 기법은 기존 연구 대비 계산의 복잡도는 증가하지만 시스템의 데이터 전송률 성능이 최대 14.0% 향상됨을 확인 할 수 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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