• 제목/요약/키워드: bandwidth and power optimization

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On Optimizing Route Discovery of Topology-based On-demand Routing Protocols for Ad Hoc Networks

  • Seet, Boon-Chong;Lee, Bu-Sung;Lau, Chiew-Tong
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제5권3호
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    • pp.266-274
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    • 2003
  • One of the major issues in current on-demand routing protocols for ad hoc networks is the high resource consumed by route discovery traffic. In these protocols, flooding is typically used by the source to broadcast a route request (RREQ) packet in search of a route to the destination. Such network-wide flooding potentially disturbs many nodes unnecessarily by querying more nodes than is actually necessary, leading to rapid exhaustion of valuable network resources such as wireless bandwidth and battery power. In this paper, a simple optimization technique for efficient route discovery is proposed. The technique proposed herein is location-based and can be used in conjunction with the existing Location-Aided Routing (LAR) scheme to further reduce the route discovery overhead. A unique feature of our technique not found in LAR and most other protocols is the selective use of unicast instead of broadcast for route request/query transmission made possible by a novel reuse of routing and location information. We refer to this new optimization as the UNIQUE (UNIcast QUEry) technique. This paper studies the efficacy of UNIQUE by applying it to the route discovery of the Dynamic Source Routing (DSR) protocol. In addition, a comparative study is made with a DSR protocol optimized with only LAR. The results show that UNIQUE could further reduce the overall routing overhead by as much as 58% under highly mobile conditions. With less congestion caused by routing traffic, the data packet delivery performance also improves in terms of end-to-end delay and the number of data packets successfully delivered to their destinations.

블루투스4.1 기반 소형 분실방지용 송수신회로 설계 (Anti-lost Device Design using Bluetooth4.1)

  • 채규수
    • 중소기업융합학회논문지
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    • 제6권4호
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    • pp.25-30
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    • 2016
  • 본 논문에서는 최근 증가하고 있는 소지품의 분실 방지를 위한 소형 장치의 개발 결과를 제시하고 있다. 제안된 분실 방지 장치 개발을 위해 블루투스4.1 기반의 Slave와 Master로 구성되는 송수신회로로 구성된다. 그리고 저 전력 특성을 구현하기 위해 알고리즘 개발이 병행 되었다. 송수신회로는 블루투스4.1 기능을 지원하는 BoT CLE110 모듈을 사용하였으며, 장치의 제어를 위해 ATmega 328P-AU가 사용되었고 선형 레귤레이터로 LP3874EMP가 사용되었다. 설계된 제품의 소모 전력은 동작 상태에서 35mAh, MCU만 동작 할 경우 10mAh이다. 알람동작거리는 $10m{\pm}30%$, 실효복사전력은 10mW이하, 주파수대역은 블루투스 대역에서 26MHz 이하를 유지하도록 설계되었다. 그리고 Slave와 Master부의 배터리 수명을 연장하기 위한 알고리즘이 개발되었으며, 제품의 크기는 Master($45{\times}45{\times}15mm$), Slave($35{\times}35{\times}10mm$)로 사용자의 편의성을 확보하였다. 본 제품을 최적화 과정을 거쳐 손목시계형 분실 방지 장치로 상용화가 가능할 것으로 기대 된다.

적응 버퍼링 성능분석 기반의 스마트 OTT 플랫폼 설계☆ (Design of Smart OTT Platform based on the Analysis of Adaptive Buffering)

  • 김인기;강민구
    • 인터넷정보학회논문지
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    • 제17권4호
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    • pp.19-26
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    • 2016
  • 본 논문에서는 채널상태에 동적으로 최적화한 HLS(Http Live Streaming)의 비트 율에 따라 전송하기 위해 적응 버퍼링을 제안하였다. 이러한 스마트 OTT(Over The Top) 플랫폼은 서버와 클라이언트 사이의 통신망 대역폭 용량을 분석하였다. 이를 위해 다중 비트율과 대역폭 조절기(resolution) 사이의 비디오 스트림의 전송속도를 조정하도록 설계하였다. 이러한 적응 버퍼링은 기본적인 HLS 버퍼 구조에 2개의 버퍼를 추가한다. 적응 버퍼링은 이전 채널과 다음 채널을 지속적으로 버퍼링을 한다. 제안한 스마트 OTT 플랫폼의 적응 버퍼링은 단일 버퍼링의 정적 HLS 방식 보다 우수하다. 이러한 방식은 HLS 사용자가 가용 통신망 속도를 분석함으로서 스마트 OTT 단말의 적을 버퍼링 속도를 조절 할 수 있기 때문이다. 이로서 스마트 OTT가 비트 율을 동적으로 최적화함으로서 라이브와 VOD 형태의 비디오를 전송하도록 구축하였다. 세그먼트 형식의 H.265 MPEG-2 TS 비디오정보인 m3u8 파일을 활용함으로서 HLS의 서버가 통신망 상황에 맞게 연동할 수 있으며, PLC(Power Line Control) 전송과도 연동할 수 있다.

A Bi-Target Based Mobile Relay Selection Algorithm for MCNs

  • Dai, Huijun;Gui, Xiaolin;Dai, Zhaosheng;Ren, Dewang;Gu, Yingjie
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제11권11호
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    • pp.5282-5300
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    • 2017
  • Multi-hop cellular networks (MCNs) reduce the transmit power and improve the system performance. Recently, several research studies have been conducted on MCNs. The mobile relay selection scheme is a rising issue in the design of MCNs that achieves these advantages. The conventional opportunistic relaying (OR) is performed on the single factor for maximum signal-to-interference-plus-noise ratio (SINR). In this paper, a comprehensive OR scheme based on Bi-Target is proposed to improve the system throughput and reduce the relay handover by constraining the amount of required bandwidth and SINR. Moreover, the proposed algorithm captures the variability and the mobility that makes it more suitable for dynamic real scenarios. Numerical and simulation results show the superiority of the proposed algorithm in both enhancing the overall performance and reducing the handover.

전자식 레이더 반사기를 위한 X-band 마이크로웨이브 증폭기 설계 및 구현 (Design and fabrication of the X-band microwave amplifier for Electronic Radar Reflector)

  • 정종혁;양규식
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제2권3호
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    • pp.275-282
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    • 1998
  • 본 연구에서는 X밴드 전자식 레이더 반사기에 사용하기 위한 마이크로웨이브 5단 전력증폭기를 평형증폭기 구조를 이용하여 설계하고 제작하였다. 사용한 기판은 FR4이고, 사용한 소자는 FHX35LG, FLK012WF와 FLK022WG이다. 회로의 설계와 최적화는 마이크로웨이브 CAD 프로그램인 CNL/2를 사용하였다. 설계한 주파수 대역에서 측정된 결과는 46dB의 이득과 -14.2dB의 입력반사손실, -16.6dB의 출력반사손실을 나타내며, IM$_3$은 32dBc였다. 측정 결과는 시뮬레이션 결과와 거의 일치하였다.

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특정 용도 하이브리드 광학 네트워크-온-칩에서의 에너지/응답시간 최적화를 위한 토폴로지 설계 기법 (Topology Design for Energy/Latency Optimized Application-specific Hybrid Optical Network-on-Chip (HONoC))

  • 최적;이재훈;김현중;한태희
    • 전자공학회논문지
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    • 제51권11호
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    • pp.83-93
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    • 2014
  • 최근 수년간 전기적 상호 연결 (electrical interconnect, EI) 기반 네트워크-온-칩 (Network-on-Chip, NoC) 에 대한 연구가 활발히 진행되고 있는 가운데, 궁극적으로 금속 배선은 대역폭, 응답 시간(latency), 전력 소모 등에서 물리적 한계에 직면할 것으로 예상된다. 실리콘 포토닉스(silicon photonics) 기술 발전으로 광학적 상호 연결(optical interconnect, OI)을 결합한 하이브리드 광학 네트워크-온-칩(Hybrid Optical NoC, HONoC)이 이러한 문제를 극복하기 위한 유망한 해결책으로 부각되고 있다. 한편 시스템-온-칩(System-on-Chip, SoC)은 높은 에너지 효율을 위하여 이기종 멀티 코어(Heterogeneous multi-core)로 구성되고 있어서 정형화된 토폴로지 기반 NoC 아키텍처의 확장이 필요하다. 본 논문에서는 타깃 애플리케이션 트래픽 특성을 고려한 에너지 및 응답 시간 최적화 하이브리드 광학 네트워크-온-칩의 토폴로지 설계 기법을 제안한다. 유전자 알고리즘을 이용하여 구현하였고, 실험 결과 평균 전력손실은 13.84%, 평균 응답 시간은 28.14% 각각 감소하였다.

페이딩 채널에서 적응 LDPC 부호화 MIMO-OFDM의 성능 분석 (On Adaptive LDPC Coded MIMO-OFDM with MQAM on Fading Channels)

  • 김진우;조경현;나극환
    • 전자공학회논문지 IE
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    • 제43권2호
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    • pp.80-86
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    • 2006
  • 제4세대 무선 통신은 송신기와 수신기양단에 다중 안테나와 순시 채널의 상태 정보를 이용함으로써 LDPC와 OFDM 무선 전송에 있어서 MQAM(M-ary Quadrature Amplitude Modulation)을 사용하는 적응 공간 부반송파 부호화 변조 방식에 기반으로 하고 있다. 적응 부호화 변조는 시변 협대역 무선 채널에 대해서 대역 효율이 좋은 전송방식으로 인식되어 가고 있다. 전력이 제한된 AWGN 채널에 대해서, LDPC 부호들은 오류 제어 부호의 한 부류이며 이는 어떤 조건하에서는 터보부호보다 오류 정정 능력이 더 좋은 것으로 알려져 왔다. 본 논문에서는 MIMO 시스템에 적용된 LDPC 부호를 갖는 OFDM 방식과 적응 변조방식에 대해서 서술한다. 채널의 순시 정보를 알고 있다고 가정함으로써 각 부반송파에 대해서 비트와 전력 할당을 얻기 위한 최적화 알고리즘이 사용되였다. 시뮬레이션 결과는 제안한 시스템이 가능성을 가짐을 보여준다.

50 GHz 채널 간격의 64 채널 광신호 전송을 위한 L-band EDFA의 구조 최적화 (Structure optimization of a L-band erbium-doped fiber amplifier for 64 optical signal channels of 50 GHz channel spacing)

  • 최보훈
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제26권11호
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    • pp.1666-1671
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    • 2022
  • 채널 간격이 50 GHz 인 64 채널 파장분할 다중화 광신호를 위한 고출력 이득 평탄화된 L-band 광증폭기의 구조가 최적화되고 이 증폭기의 출력 특성이 측정되었다. 1570 nm 에서 1600 nm 사이에서 그리고 -2 dBm 입력조건 하에서, 최적화된 이단증폭기는 1 dB 오차 내에서 파장에 따른 평탄화된 이득을 가지며 이득 값은 20 dB 였다. 잡음지수는 6 dB 이내로 최소화 되었다. 추가적인 소자의 도움 없이 EDF 의 특성만을 고려하여 이득평탄화가 구현되었다. 증폭기는 2단 증폭단으로 구성되며 각 증폭단은 EDFA 구조를 기본으로 하였다. 각 단에서 EDF의 길이와 펌핑 구조들이 실험을 통해 최적화 되었다.

8-VSB DTTB 송신을 위한 최적 ERP와 안테나 HAAT에 관한 연구 (A Study on Optimal ERP and Antenna HAAT for Transmission of the 8-VSB DTTB)

  • 김재섭;임승우
    • 한국컴퓨터산업학회논문지
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    • 제2권9호
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    • pp.1147-1154
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    • 2001
  • 본 논문에서는 현재 운용되고 있는 NTSC TV송신시스템을 근거로 곧 설치되어 운용될 예정인 8-VSB DTV 전송시스템의 재원을 설계한다. 먼저 아날로그 NTSC와 디지털 8-VSB DTV의 지상파 방송의 경우 최적의 수신전계를 유지할 수 있는 조건을 검토한다. 또한 Longley-Rice의 전계강도 산출법을 이용해서 수신을 위한 최소한의 전계강도의 임계값을 산출한다. 8-VSB DTV전송은 NTSC 6MHz대역에서 HDTV가 가능하도록 19.39Mbps의 데이터를 고속으로 전송하는데 그 목표를 두고 있으므로, 무엇보다 송ㆍ수신점 사이의 전계강도의 최적화가 중요한 문제이다. 따라서 8-VSB DTV전송은 NTSC 서비스 커버리지에 비하여 확장되거나 효율적이어야만 한다. 끝으로 NTSC TV가 8-VSB DTV와 동일한 서비스 커버리지를 유지하기 위하여 NTSC VHF에서 DTV UHF로 전환 시 필요한 송신출력과 NTSC UHF에서 DTV UHF로의 전환 시 필요한 송신출력을 산출한다.

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전압-주파수-구역을 고려한 에너지 최적화 네트워크-온-칩 설계 방법론 (Voltage-Frequency-Island Aware Energy Optimization Methodology for Network-on-Chip Design)

  • 김우중;권순태;신동군;한태희
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제46권8호
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    • pp.22-30
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    • 2009
  • 네트워크 온 칩 (Network-on-Chip, NoC) 기술은 기존 시스템-온-칩(System-on-Chip, SoC) 설계에서 IP 블록 수 증가와 이에 수반된 상호 연결 네트워크 복잡화 및 데이터 대역폭 제한 등의 문제점을 해결하기 위한 새로운 설계 패러다임이다. 더불어 동작 주파수 증가에 따른 급격한 전력 소모 클럭 신호의 분배와 동기화 문제 역시 중요한 이슈이며, 이에 대한 대안으로 광역적으로는 비동기, 국부적으로는 동기식 (Globally Asynchronous Locally Synchronous, GALS) 인 시스템 설계 방법론이 저전력 기술과 결합되어 에너지 소모를 줄이고 모듈적인 설계를 위해서 고려되어 왔다 GALS 방식의 설계 스타일은 정밀한 시스템 수준 전력 관리를 적용하기 위해 최근 소개되고 있는 전압 주파수 구역 (Voltage-Frequency-Island, VFI) 의 개념과 매우 잘 어울린다. 본 논문에서는 VFI를 적용한 NoC 시스템에서 최적의 전압선택을 통해 에너지 소모를 최소화하는 효율적인 알고리즘을 제시한다. 최적의 코어(또는 처리 소자) 전압과 VFI를 찾기 위해 통신량을 고려한 코어 그래프 분할, 통신-경쟁 시간을 고려한 타일 매핑, 전력 변화량을 고려한 코어의 동적 전압 조절 그리고 효율적인 VFI 병합 및 VFI 동적 전압 재 조절을 포함한다. 본 논문에서 제안한 설계 방법론은 기존 연구결과 대비 평균적으로 10.3%의 에너지 효율 향상이 있다는 것을 실험 결과를 통해 보여준다.