• 제목/요약/키워드: independent identically distributed

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Partial Relay Selection in Decode and Forward Cooperative Cognitive Radio Networks over Rayleigh Fading Channels

  • Zhong, Bin;Zhang, Zhongshan;Zhang, Dandan;Long, Keping;Cao, Haiyan
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제8권11호
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    • pp.3967-3983
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    • 2014
  • The performance of an partial relay selection on the decode-and-forward (DF) mode cognitive radio (CR) relay networks is studied, with some important factors, including the outage probability, the bit error ratio (BER), and the average channel capacity being analyzed. Different from the conventional relay selection schemes, the impact of spectrum sensing process as well as the spectrum utilization efficiency of primary users on the performance of DF-based CR relaying networks has been taken into consideration. In particular, the exact closed-form expressions for the figures of merit such as outage probability, BER, and average channel capacity over independent and identically distributed (i.i.d.) Rayleigh fading channels, have been derived in this paper. The validity of the proposed analysis is proven by simulation, which showed that the numerical results are consistent with the theoretical analysis in terms of the outage probability, the BER and the average channel capacity. It is also shown that the full spatial diversity order can always be obtained at the signal-to-noise ratio (SNR) range of [0dB, 15dB] in the presence of multiple potential relays.

Unlimited Cooperative Sensing with Energy Detection for Cognitive Radio

  • Bae, Sunghwan;Kim, Hongseok
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제16권2호
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    • pp.172-182
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    • 2014
  • In this paper, we investigate the fundamental performance limits of the cooperative sensing using energy detection by considering the unlimited number of sensing nodes. Although a lot of cognitive radio research so far proposed various uses of energy detection because of its simplicity, the performance limits of energy detection have not been studied when a large number of sensing nodes exist. First, we show that when the sensing nodes see the independent and identically distributed channel conditions, then as the number of sensing nodes N goes to infinity, the OR rule of hard decision achieves zero of false alarm Pf for any given target probability of detection $\bar{P_d}$ irrespective of the non-zero received primary user signal to noise ratio ${\gamma}$. Second, we show that under the same condition, when the AND rule of hard decision is used, there exists a lower bound of $P_f$. Interestingly, however, for given $\bar{P_d}$, $P_f$ goes to 1 as N goes to infinity. Third, we show that when the soft decision is used, there exists a way of achieving 100% utilization of secondary user, i.e., the sensing time overhead ratio goes to zero so does $P_f$.We verify our analyses by performing extensive simulations of the proposed unlimited cooperative sensing. Finally, we suggest a way of incorporating the unlimited cooperative sensing into a practical cellular system such as long term evolutionadvanced by exploiting the existing frame structure of absolute blank subframe to implement the in-band sensing.

디코딩 후 전달방식에서 최적의 중계노드 선택방법에 대한 링크레벨 성능분석 (Performance Analysis of Decode-and-Forward Relaying Based on Optimal Relay Selection)

  • 이인호;김동우
    • 한국통신학회논문지
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    • 제33권1A호
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    • pp.36-43
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    • 2008
  • 본 논문에서는 디코딩 후 전달 시스템을 위한 최적의 중계노드 선택방법을 제안한다. 그 최적의 중계노드 선택 방법은 디코딩 후 전달 시스템에서 신호 중계를 위해 사용되는 시간슬롯을 최소화하고 최종 신호 대 잡음비를 최대화한다. 그러나, 중계노드 선택을 위한 시스템의 오버 헤드가 요구된다. 독립적이고 동일한 레일레이 분포를 따르는 채널들을 가정하여, 제안된 최적의 중계노드 선택방법 기반의 디코딩 후 전달방식에 대한 용량 저하 확률과 평균 비트 오차율의 식들을 유도하고, 그 식들의 수치적 결과와 시뮬레이션 결과를 비교하여 수식들을 검증한다. 중계노드의 개수가 각각 2, 4, 8이고 오버 헤드에 대한 시간슬롯의 개수가 각각 1, 2, 4일 때, 제안된 방식은 기존의 디코딩 후 전달방식보다 1% 비트 오차율에서 각각 1 dB, 2 dB, 3 dB의 이득이 있고, 1 bps/Hz에 대한 1% 용량 저하 확률에서 각각 0.5 dB, 4 dB, 12 dB의 이득이 있다.

디코딩 후 전달 중계 시스템에서 부분 중계 노드 선택 기법 기반 기회적 협력 방식의 아웃티지 성능 분석 (Outage Performance Analysis of Partial Relay Selection Based Opportunistic Cooperation in Decode-and-Forward Relaying Systems)

  • 이상준;이인호
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제17권8호
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    • pp.1804-1810
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    • 2013
  • 본 논문에서는 듀얼 홉 중계 시스템에서의 협력 전송 방식과 비협력 전송 방식간의 효율적인 선택을 통하여 아웃티지 성능을 향상시키는 기회적 협력 방식에 대해 연구한다. 특히, 디코딩 후 전달 중계 시스템에서 부분 중계 노드 선택 기법을 이용한 기회적 협력 방식의 아웃티지 성능을 분석한다. 여기서, 독립적이고 균일 분포를 갖는 레일레이 페이딩 채널을 가정하여 정확한 아웃티지 확률 표현식과 점근적인 아웃티지 확률 표현식을 유도한다. 수치적 결과에서, 유도된 표현식들을 검증하고, 데이터율의 목표치와 중계 노드 수에 대한 아웃티지 성능을 분석한다. 또한, 기존의 협력 방식과 기회적 협력 방식의 아웃티지 성능을 비교한다.

개선된 앙상블 EMD 방법을 이용한 데이터 기반 신호 분해 (Data-Driven Signal Decomposition using Improved Ensemble EMD Method)

  • 이금분
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제19권2호
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    • pp.279-286
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    • 2015
  • EMD는 미리 정의된 어떠한 기저함수도 사용하지 않으며 사용자에 의해 미리 정의된 파라미터값도 필요치 않은 완전히 데이터에 기반한 신호 처리의 특징을 갖는다. 그러나 유사한 스케일을 갖는 신호 모드로 분해하는 것을 방해하는 모드 혼합이 발생하는 단점이 있다. 이를 해결하기 위해 EEMD 알고리즘이 도입되었으며, EEMD는 처리하고자 하는 신호에 가우시안 백색 잡음을 혼합하여 앙상블 수만큼 신호를 만들어 EMD 방법을 적용함으로써 모드 혼합 문제를 해결한다. 그럼에도 EEMD는 잡음이 추가된 신호 분해 시 원 신호와 상이한 모드 수를 만들어 내며, 분해된 신호들을 원 신호로 재구성 시에도 레지듀 잡음이 포함된다. 본 논문은 개선된 EEMD알고리즘으로 EMD의 모드 혼합 문제를 해결하고 원신호를 정확히 재구성하며 EEMD 보다 적은 연산 비용으로 신호 모드 분리를 제안한다. 실험결과는 EEMD 방법과 비교하여 적은 체과정의 반복으로 빠른 모드 분리를 보여 주었으며 EEMD 방법의 20.87%의 비용만으로 완전한 신호 분해가 가능하였고, 신호 복원에 있어서도 EEMD 보다 우수한 성능을 보여주었다.

M/En/1 대기모형에서 얼랑분포의 성질을 이용한 오버슛의 분포에 대한 근사 (Approximation on the Distribution of the Overshoot by the Property of Erlang Distribution in the M/En/1 Queue)

  • 이상기;배종호
    • 응용통계연구
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    • 제28권1호
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    • pp.33-47
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    • 2015
  • 본 논문은 $M/E_n/1$ 대기모형에서 작업부하량과정의 오버슛의 분포함수에 대한 근사식을 제안한다. 오버슛이란 작업부하량과정이 미리 정해진 한계점을 처음으로 초과할 때 초과하는 양을 말하는데 정확한 분포함수는 수학적인 표현으로만 얻어졌을 뿐 분포함수를 실제로 계산하는 것은 거의 불가능하다. 그래서 기존 연구에서는 오버슛에 관한 몇가지 성질을 이용하여 오버슛의 분포함수에 대한 근사식이 구해졌다. 본 논문은 고객의 서비스시간의 분포가 얼랑분포라는 점을 활용하여 기존에 얻어진 근사식보다 더 정확한 근사식을 제안한다. 그리고 제안한 근사식이 얼마나 참값에 가까운지 판단하기 위하여 시뮬레이션을 통하여 얻어진 오버슛의 분포함수와 비교한다.

대리인-선주간의 최적보상계약에 관한 연구 (Optimal Payment Contracts in Agent-Owner Relationship)

  • 육근효
    • 수산경영론집
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    • 제18권1호
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    • pp.37-57
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    • 1987
  • This article discussed the characteristics of several Pareto-optimal incentive contracts between owner and labor, more specifically, four situations: reporting output jointly observable by labor ana owner; reporting both output and effort; incorporating other endogenous elements (like capital) that affect the production process and Pareto-optimal fee schedules; and ascertaining the effects of private pre-decision information private- decision information, and per-contact informational asymmetries. Also presented were several extensions of the basic contractual model, and the different components of agency costs associated with labor-owner contractual relations. In a single-period model, the agency problem exists because the uncertainty prevents the owner from using the cash flow to determine unambiguously the labor's action. Holmstrom(1979) suggests that "when the same situation repeats itself over time, the effects of uncertainty tend to be reduced and dystunctional behavior is more accurately revealed, thus alleviating the problem of moral hazard. " Under these conditions, if the labor selects the first-best level of effect in each period, the cash flow will be independent and identically distributed over time. As the number of periods increases, the variance of the labows average output, if he selects the first-best level of effort in each period, gets smaller. Note that for this diversification effect to occur, it is necessary that the owner evaluate the labor's effort over the entire history of his employment, rather than evaluate each period's performance separately. Radner(1980) and Rubinstein and Yaari(1980) consider the extreme case in which there are an infinite number of observations. They show that the owner can eventually detect and systematic shirking on the part of the labor by comparing the labor's average output with what would be expected if the labor had been selecting the first-best level of effort in each period. In a dynamic model with incentive problems we have demonstrated that the labor's second-period compensation will depend on his first-period performance. This allows the owner to diversify away some of the uncertainty surrounding the labor's actions. In addition, this allows the owner to smooth the labor's income over time by spreading the risk of the first-period outcome over both periods. At least some unexplored avenves in this area invite future accounting research: situations where owner has different incompatible objectives and negotiates a contract with labor; circumstances in which owner deals with multiple objectives and negotiates contracts with several labors simultaneously; the value of costly accounting information systems and communication in establishing, Pareto-optimal incentive contracts, and the value and effects of inside information, Thorough theoretical or empirical research on each of these topics not only would increase our knowledge about the role and significance of accounting information but could also provide explanations of the inherent differences among various organizations and in their economic behavior. behavior.

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