• 제목/요약/키워드: high SNR approximation

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계산이 효율적인 전송률-형평성 트레이드오프 제어 스케줄링 알고리즘 (A Computationally Efficient Scheduling Algorithm Capable of Controlling Throughput-Fairness Tradeoff)

  • 이민;오성근
    • 한국통신학회논문지
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    • 제35권2A호
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    • pp.121-127
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    • 2010
  • 이 논문에서는 다중 사용자 무선통신 환경에서 전송률-형평성 트레이드오프를 임의로 제어할 수 있는 계산이 효율적인 전송률-형평성 제어 스케줄링 알고리즘을 제안한다. 제안되는 스케줄링 기준은 최대의 전송률 합을 추구하는 스케줄링 기준과 최대의 형평성을 추구하는 스케줄링 기준을 제어 인자에 따라 전송률과 형평성을 조정할 수 있도록 선형적으로 결합한다. 이때, 선형 결합을 통한 전송률-형평성 트레이드오프 제어를 위하여 스케줄링 기준의 단위와 최적화 방향을 일치시키는 것이 필요하다. 제안된 알고리즘은 이러한 조건들을 만족시키기 위하여 순시 전송률과 평균 제공 전송률을 스케줄링 기준으로 결정하고, 이들을 제어 인자를 사용하여 최적화 방향이 일치하도록 선형적으로 결합하여 제어 인자 값에 따라 다양한 전송률형평성 성능을 제공할 수 있도록 한다. 추가적인 계산 간소화를 위하여 순시 전송률에 대한 높은 SNR (signal-to-noise ratio) 근사화 관계를 이용한다. 모의 실험을 통하여 독립적인 레일리 페이딩 다중 사용자 채널에서 제안된 스케줄링 알고리즘에 대하여 제어 인자 값에 따른 전송률과 형평성 성능을 분석하였고, 순시 전송률의 높은 SNR 근사화 관계를 이용한 성능 분석도 이루어졌다. 모의실험 결과, 제안된 스케줄링 알고리즘은 최대 전송률을 추구하는 스케줄링과 최대 형평성을 추구하는 스케줄링 사이에서 전송률-형평성 성능을 임의로 조절할 수 있음을 확인할 수 있었고, 근사화 결과도 만족스러운 결과를 얻을 수 있었다.

Interference Mitigation Scheme by Antenna Selection in Device-to-Device Communication Underlaying Cellular Networks

  • Wang, Yuyang;Jin, Shi;Ni, Yiyang;Wong, Kai-Kit
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제18권3호
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    • pp.429-438
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    • 2016
  • In this paper, we investigate an interference mitigation scheme by antenna selection in device-to-device (D2D) communication underlaying downlink cellular networks. We first present the closed-form expression of the system achievable rate and its asymptotic behaviors at high signal-to-noise ratio (SNR) and the large antenna number scenarios. It is shown that the high SNR approximation increases with more antennas and higher ratio between the transmit SNR at the base station (BS) and the D2D transmitter. In addition, a tight approximation is derived for the rate and we reveal two thresholds for both the distance of the D2D link and the transmit SNR at the BS above which the underlaid D2D communication will degrade the system rate. We then particularize on the small cell setting where all users are closely located. In the small cell scenario, we show that the relationship between the distance of the D2D transmitting link and that of the D2D interfering link to the cellular user determines whether the D2D communication can enhance the system achievable rate. Numerical results are provided to verify these results.

비직교 다중 접속 시스템에서 전송률 공정성을 위한 단순한 전력 할당 기법 (Simple Power Allocation Scheme for Data Rate Fairness in NOMA Systems)

  • Lee, In-Ho
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제24권9호
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    • pp.1241-1244
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    • 2020
  • In this paper, we consider a downlink non-orthogonal multiple access system with a base station and N mobile stations, where we assume that instantaneous channel state information (CSI) is available at the base station. A power allocation scheme is proposed to achieve perfect fairness, which means equal data rates for all mobile stations. However, the power allocation scheme using full CSI requires high complexity. Hence, a simple power allocation scheme with low complexity is proposed by using high signal-to-noise power ratio (SNR) approximation. The simple power allocation scheme can achieve perfect fairness only for high SNR. However, it needs only the best CSI and the simple procedure to obtain power allocation coefficients. From simulation results, we show that the simple power allocation scheme provides remarkable fairness performance at high SNR.

웨이브렛 변환을 이용한 음성의 적응 잡음 제거 (Adaptive Noise Reduction of Speech Using Wavelet Transform)

  • 이창기;김대익
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제4권3호
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    • pp.190-196
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    • 2009
  • 본 논문은 잡음 환경의 음성 인식을 위하여 음성에 부가된 잡음을 제거하는 방법으로 프레임 단위로 웨이브렛 변환을 하여 웨이브렛 계수의 표준편차를 이용하여 시간 적응 임계값을 정하는 새로운 방법을 제안한다. 음성의 특성을 고려하기 위하여 고주파 성분을 많이 가지는 무성음의 경우는 첫 번째 스케일의 detail 신호에서, 저주파 성분을 많이 가지는 유성음의 경우는 세 번째 스케일의 approximation 신호의 표준편차를 이용하여 시간 적응 임계값을 설정하였다 또한 제안한 방법으로 잡음을 제거한 후에도 묵음구간에 잔여 잡음이 존재하게 되므로 묵음구간을 검출하여 묵음구간의 잔여 잡음을 제거하였다 실험을 통해 제안한 방법이 일반적인 웨이브렛 변환과 웨이브렛 패킷 변환을 이용한 방법보다 SNR과 MSE측면에서 향상됨을 확인 할 수 있었다.

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웨이브렛 변환을 이용한 음성의 적응 잡음 제거 (Adaptive Noise Reduction of Speech using Wavelet Transform)

  • 임형규;김철수
    • 한국컴퓨터산업학회논문지
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    • 제6권2호
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    • pp.271-278
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    • 2005
  • 본 논문은 잡음 환경의 음성 인식을 위하여 음성에 부가된 잡음을 제거하는 방법으로 프레임 단위로 웨이브렛 변환을 하여 웨이브렛 계수의 표준편차를 이용하여 시간 적응 임계값을 정하는 새로운 방법을 제안한다. 음성의 특성을 고려하기 위하여 고주파 성분을 많이 가지는 무성음의 경우는 첫 번째 스케일의 detail 신호에서, 저주파 성분을 많이 가지는 유성음의 경우는 세 번째 스케일의 approximation 신호의 표준편차를 이용하여 시간 적응 임계값을 설정하였다. 또한 제안한 방법으로 잡음을 제거한 후에도 묵음구간에 잔여 잡음이 존재하게 되므로 묵음구간을 검출하여 묵음구간의 잔여 잡음을 제거하였다. 실험을 통해 제안한 방법이 일반적인 웨이브렛 변환과 웨이브렛 패킷 변환을 이용한 방법보다 SNR과 MSE측면에서 향상됨을 확인 할 수 있었다.

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비디오 신호처리용 저전력 아날로그 디지털 변환기 (Low-power Analog-to-Digital Converter for video signal processing)

  • 조성익;손주호;김동용
    • 한국통신학회논문지
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    • 제24권8A호
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    • pp.1259-1264
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    • 1999
  • 본 논문에서는 파이프라인드 방식의 빠른 변환 속도와 축차 비교 방식의 저전력 구조를 이용하여 고속, 저전력 아날로그 디지털 변환기를 제안하였다. 제안된 구조의 변환 방법은 축차 비교 방식의 변환에서 비교기를 파이프라인드 구조로 연결하여 홀드된 주기에 비교기의 기준 전위를 전 비교기의 출력값에 의해 변환하도록 하여 고속 동작이 가능하도록 하였다. 제안된 구조에 의해 비디오 신호처리가 가능한 10MS/s 아날로그 디지털 변환기를 0.8$\mu\textrm{m}$ CMOS공정으로 HSPICE로써 시뮬레이션하였다. 6비트 아날로그 디지털 변환기는 100kHz 사인 입력 신호를 10MS/s로 샘플링 하여 DFT측정한 결과 37dB의 SNR을 얻을 수 있었으며, 전력 소모는 1.46mW로 측정되었다. 8비트 아날로그 디지털 변환기는 INL/DNL은 각각 $\pm$0.5/$\pm$1이었으며, 100kHz 사인 입력 신호를 10MS/s로 샘플링 하여 DFT 측정하였을 때 SNR은 41dB를 얻을 수 있었고, 전력 소모는 4.14mW로 측정되었다.

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BTC 파라메타를 이용한 고압축 영상부호화 (High Compression Image Coding with BTC Parameters)

  • 심영석;이학준
    • 대한전자공학회논문지
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    • 제26권2호
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    • pp.140-146
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    • 1989
  • 본 논문에서는 4${\times}$4 블록 절단부호화를 근사화 파라메타 {($Y_{\alpha},\;Y_{\beta}),\;P_{{\beta}/{\beta}}$}에 의한 블록 근사화 및 그 파라메타 부호화의 두 과정으로 나누고, 각 과정에 대해 연구하였다. 제안된 방식은 일단 블록을 평탄 및 에지블록으로 분류하여 평탄 블록은 한개의 근사화 레벨 Y로만 근사화하도록 하였다. 에지블록의 라벨 평면 $P_{{\beta}/{\beta}}$는 준비된 32개의 표준 패턴을 이용하여 근사화하도록 노력하였고, 근사화가 어려운 것은 그대로 전송하였으며, 근사화 레벨 $Y_{\alpha},\;Y_{\beta}$는 이미 전송된 라벨 평면을 이용하여 예측 양자화한 후 Huffman 부호화하도록 하였다. 본 방식의 성능은 배경부분에서의 표현에는 약간의 문제가 있는 것으로 나타나지만 SNR 면에서는 복잡한 변환 부호화 방식보다도 좋은 결과를 보이며, 특히 에지가 잘 보존되었다.

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Tight Bounds and Invertible Average Error Probability Expressions over Composite Fading Channels

  • Wang, Qian;Lin, Hai;Kam, Pooi-Yuen
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제18권2호
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    • pp.182-189
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    • 2016
  • The focus in this paper is on obtaining tight, simple algebraic-form bounds and invertible expressions for the average symbol error probability (ASEP) of M-ary phase shift keying (MPSK) in a class of composite fading channels. We employ the mixture gamma (MG) distribution to approximate the signal-to-noise ratio (SNR) distributions of fading models, which include Nakagami-m, Generalized-K ($K_G$), and Nakagami-lognormal fading as specific examples. Our approach involves using the tight upper and lower bounds that we recently derived on the Gaussian Q-function, which can easily be averaged over the general MG distribution. First, algebraic-form upper bounds are derived on the ASEP of MPSK for M > 2, based on the union upper bound on the symbol error probability (SEP) of MPSK in additive white Gaussian noise (AWGN) given by a single Gaussian Q-function. By comparison with the exact ASEP results obtained by numerical integration, we show that these upper bounds are extremely tight for all SNR values of practical interest. These bounds can be employed as accurate approximations that are invertible for high SNR. For the special case of binary phase shift keying (BPSK) (M = 2), where the exact SEP in the AWGN channel is given as one Gaussian Q-function, upper and lower bounds on the exact ASEP are obtained. The bounds can be made arbitrarily tight by adjusting the parameters in our Gaussian bounds. The average of the upper and lower bounds gives a very accurate approximation of the exact ASEP. Moreover, the arbitrarily accurate approximations for all three of the fading models we consider become invertible for reasonably high SNR.

파이프라인드식 비교기 배열을 이용한 아날로그 디지털 변환기 (Analog-to-Digital Converter using Pipelined Comparator Array)

  • 손주호;조성익;김동용
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제37권2호
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    • pp.37-42
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    • 2000
  • 본 논문에서는 파이프라인드 구조의 빠른 변환 속도와 축차비교 구조의 저전력 구조를 이용하여 고속, 저전력 아날로그 디지털 변환기를 제안하였다. 제안된 구조의 변환 방법은 축차비교 구조의 변환에서 비교기를 파이프라인드 구조로 연결하여 홀드된 주기에 비교기의 기준 전위를 전 비교기의 출력 값에 의해 변환하도록 하여 고속 동작이 가능하도록 하였다. 제안된 구조에 의해 8비트 아날로그 디지털 변환기를 0.8㎛ CMOS공정으로 HSPICE를 이용하여 시뮬레이션한 결과, INL/DNL(Integral Non-Linearity/Differential Non-Linearity)은 각각 ±0.5/±1이었으며, 100㎑ 사인 입력 신호를 10MS/s로 샘플링 하여 DFT(Discrete Fourier Transform)측정 결과 SNR(Signal to Noise Ratio)은 41㏈를 얻을 수 있었다. 10MS/s의 변환 속도에서 전력 소모는 4.14㎽로 측정되었다.

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Sum-Rate Analysis for 3D MIMO with ZF Receivers in Ricean/Lognormal Fading Channels

  • Tan, Fangqing;Gao, Hui;Su, Xin;Lv, Tiejun
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제9권7호
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    • pp.2371-2388
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    • 2015
  • In this paper, we investigate the performance evaluation of three dimensional (3D) multiple-input multiple-output (MIMO) systems with an adjustable base station (BS) antenna tilt angle and zero-forcing (ZF) receivers in Ricean/Lognormal fading channels. In particular, we take the lognormal shadow fading, 3D antenna gain with antenna tilt angle and path-loss into account. First, we derive a closed-form lower bound on the sum rate, then we obtain the optimal BS antenna tilt angle based on the derived lower bound, and finally we present linear approximations for the sum rate in high and low-SNR regimes, respectively. Based on our analytical results, we gain valuable insights into the impact of key system parameters, such as the BS antenna tilt angle, the Ricean K-factor and the radius of cell, on the sum rate performance of 3D MIMO with ZF receivers.