• 제목/요약/키워드: minimum rate constraint

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Sum MSE Minimization for Downlink Multi-Relay Multi-User MIMO Network

  • Cho, Young-Min;Yang, Janghoon;Seo, Jeongwook;Kim, Dong Ku
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제8권8호
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    • pp.2722-2742
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    • 2014
  • We propose methods of linear transceiver design for two different power constraints, sum relay power constraint and per relay power constraint, which determine signal processing matrices such as base station (BS) transmitter, relay precoders and user receivers to minimize sum mean square error (SMSE) for multi-relay multi-user (MRMU) networks. However, since the formulated problem is non-convex one which is hard to be solved, we suboptimally solve the problems by defining convex subproblems with some fixed variables. We adopt iterative sequential designs of which each iteration stage corresponds to each subproblem. Karush-Kuhn-Tucker (KKT) theorem and SMSE duality are employed as specific methods to solve subproblems. The numerical results verify that the proposed methods provide comparable performance to that of a full relay cooperation bound (FRCB) method while outperforming the simple amplify-and-forward (SAF) and minimum mean square error (MMSE) relaying in terms of not only SMSE, but also the sum rate.

에너지 하베스팅 네트워크에서 SWIPT를 위한 저복잡도를 갖는 파워 할당 및 분할 알고리즘 (Power Allocation and Splitting Algorithm with Low-complexity for SWIPT in Energy Harvesting Networks)

  • 이기송;고정길
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제20권5호
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    • pp.917-922
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    • 2016
  • RF신호로부터 전력을 수집하는 에너지 하베스팅 기술은 센서의 전원 공급 문제를 해결함으로써 네트워크의 수명을 향상시킬 수 있는 방안으로 최근 큰 관심을 받고 있다. 본 논문에서는 무선 정보 및 전력 동시 전송을 위한 효율적인 알고리즘을 제안하고자 한다. 먼저, 에너지 하베스팅 네트워크에서 채널의 probability density function을 이용하여 water-level의 하계값을 찾은 후, 이를 기반으로 파워 할당 해를 도출한다. 또한, 최소 필요 획득 에너지 조건을 효율적으로 만족시켜줄 수 있는 파워 분할 방안을 제안하였다. 시뮬레이션을 통해 제안 방안은 기존 방안에 비해 최소 필요 획득 에너지 조건을 보장하면서 평균 데이터 전송률을 향상시키고, 최적해에 비해서는 10% 미만의 미미한 성능 저하가 있었지만 계산 복잡도를 현저히 줄일 수 있음을 보인다.

왜곡-비트율 추정에 근거한 MPEG-2 비디오의 순방향 비트율 제어 (Forward rate control of MPEG-2 video based on distortion-rate estimation)

  • 홍성훈;김성대;최재각;홍성용
    • 한국통신학회논문지
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    • 제23권8호
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    • pp.2010-2024
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    • 1998
  • 비디오 부호화에 있어서 평균화질의 향상뿐만 아니라 이웃한 영상들간에 일관된 화질을 유지하는 것은 매우 중요하다. 본 논문에서는 MPEG-2 비디오에 대한 왜곡-비트율 추정방식과 이 추정결과를 이용히여 일정 비트율(CBR)로 부호화되는 MPEG-2 비디오가 일관된 화질을 유지하면서도 향상된 평균화질을 얻도록 하는 순방향 비트율 제어방식을 제안한다. 본 논문에서 제안하는 왜곡-비트율 추정은 부호화에 사용되는 양자화 스텝 크기에 따라한 영상에서 발생하는 비트량과 왜곡을 예측하거나, 역으로 발생하는 비트량이나 왜곡에 대한 양자화 스텝 크기를 예측할 수 있다. 제안된 추정 방식의 장점은 실제의 비디오 부호화 응용에 적용할 수 있을 만큼 계산량이 적고 정확하다는 것이다. 한편 제안된 비트율 제어는 프레임 단위로 왜곡-비트율 추정, 목표 비트 할당, 왜곡 제한 그리고 VBV(Video B Buffer Verification) 제한 절차에 의해서 부호화에 적용할 양자화 파라메터를 결정하고, 이 양자화 파라메터를 적용하여 영상을 부호화 함으로써 일관되고도 향상된 화질을 유지한다. 또한 화면전환이나 기준영상의 화질열화 등에 의하여 화질저하가 오래 지속되는 문제를 B-picture 제거와 기준영상에 대하여 최소 비트량 할당을 보장함으로써 해결한다. 그리고 제안된 순방향 비트율 제어방식과 MPEG-2의 TM5(Test Model 5)에서 제안한 비트율 제어를 비교한 실험 결과들을 통하여 제안된 방식이 영상들 간에 일관된 화질을 유지할 뿐만 아니라 평균화질도 향상 됨을 확인한다.

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Optimization of trusses under uncertainties with harmony search

  • Togan, Vedat;Daloglu, Ayse T.;Karadeniz, Halil
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제37권5호
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    • pp.543-560
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    • 2011
  • In structural engineering there are randomness inherently exist on determination of the loads, strength, geometry, and so on, and the manufacturing of the structural members, workmanship etc. Thus, objective and constraint functions of the optimization problem are functions that depend on those randomly natured components. The constraints being the function of the random variables are evaluated by using reliability index or performance measure approaches in the optimization process. In this study, the minimum weight of a space truss is obtained under the uncertainties on the load, material and cross-section areas with harmony search using reliability index and performance measure approaches. Consequently, optimization algorithm produces the same result when both the approaches converge. Performance measure approach, however, is more efficient compare to reliability index approach in terms of the convergence rate and iterations needed.

A Multi-Dimensional Radio Resource Scheduling Scheme for MIMO-OFDM Wireless Systems

  • Li, Lei;Niu, Zhisheng
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제8권4호
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    • pp.401-409
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    • 2006
  • Orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) and multiple input multiple output (MIMO) technologies provide additional dimensions of freedom with spectral and spatial resources for radio resource management. Multi-dimensional radio resource management has recently been identified to exploit the full dimensions of freedom for more flexible and efficient utilization of scarce radio spectrum while provide diverse quality of service (QoS) guarantees. In this work, a multi-dimensional radio resource scheduling scheme is proposed to achieve above goals in hybrid orthogonal frequency division multiple access (OFDMA) and space division multiple access (SDMA) systems. Cochannel interference (CCI) introduced by frequency reuse under SDMA is eliminated by frequency division and time division between highly interfered users. This scheme maximizes system throughput subjected to the minimum data rate guarantee. for heterogeneous users and transmit power constraint. By numerical examples, system throughput and fairness superiority of the our scheduling scheme are verified.

회전식 수문의 중량 최소화에 대한 지지점 위치의 최적설계 (Optimal Location of Support Point for Weight Minimization in Radial Gate of Dam Structures)

  • 권영두;권순범;구남서;진승보
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2000년도 추계학술대회논문집A
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    • pp.492-497
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    • 2000
  • This paper focuses on the weight minimization of radial gate, as an extention of the previous work. Radial gates are commonly used to regulate the flow-rate of general purpose dams, due to its simplicity in manufacture and control. The present study identifies the optimum position of support point for 2 and 3 arm type radial gate, which guarantees the minimum weight satisfying strength constraint condition. These optimum designs are then compared with previously constructed radial gates. The results indicate that the weights of the optimized radial gates reduce by about 20%, compared to those of the conventionally designed radial gates.

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영구자석 여자 횡축형 선형전동기의 추력맥동 저감 제어기법 (Control Method for Minimizing Thrust Ripple of PM Excited Transverse Flux Linear Motor)

  • 안종보;강도현;김지원;정수진;임태윤;박준호
    • 대한전기학회논문지:전기기기및에너지변환시스템부문B
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    • 제53권1호
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    • pp.16-23
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    • 2004
  • Permanent magnet-excited transverse flux linear motor(TFLM) is known to have more excellent ratio of force to weight than any other linear motors. But, thrust generated by phase current is non-linear with regard to current and relative position like switched reluctance motor. This makes current and speed controller design difficult. This paper presents a method on minimization of thrust ripple of permanent magnet-excited transverse flux linear motor. Using genetic algorithm(GA), optimal current waveform can be found under the constraint conditions such as current limit, minimum of ohmic loss and limited rate of change of current etc. The effectiveness is verified through computer simulation and experimental test results.

Optimal Remediation Design Considering Effects of Degradation Processes : Pumping strategy with Enhanced Natural Attenuation

  • Park Dong-Kyu;Lee Kang-Kun
    • 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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    • 한국지하수토양환경학회 2005년도 총회 및 춘계학술발표회
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    • pp.371-374
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    • 2005
  • We accomplished optimization for pump and treat (P&T) designs in consideration of degradation processes such as retardation and biodegradation, which are significant for contaminant fate in hydrogeology. For more desirable remediation, optimal pumping duration and minimum pumping rate constraint problems are studied. After a specific P&T duration, it replaces the P&T with the enhanced natural attenuation (ENA), which induces aerobic biodegradation by maintaining oxygen concentration. The design in this strategy carries out the optimization for the number and locations of oxygen injection wells.

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A Study on Optimal Reliability Criterion Determination for Transmission System Expansion Planning

  • Tran Trungtinh;Choi Jae-Seok;Jeon Dong-Hoon;Chu Jin-Boo;Thomas Robert;Billinton Roy
    • KIEE International Transactions on Power Engineering
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    • 제5A권1호
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    • pp.62-69
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    • 2005
  • The optimal design of transmission system expansion planning is an important part of the overall planning task of electric power system under competitive electricity market environments. One of main keys of the successful grid expansion planning comes from optimal reliability level/criteria decision, which should be given for constraint in the optimal expansion problem. However, it's very difficult to decide logically the optimal reliability criteria of a transmission system as well as generation system expansion planning in a society. This paper approaches a methodology for deciding the optimal reliability criteria for an optimal transmission system expansion planning. A deterministic reliability criteria, BRR (Bus Reserve Rate) is used in this study. The optimal reliability criteria, BRR/sup */, is decided at minimum cost point of total cost curve which is the sum of the utility cost associated with construction cost and the customer outage cost associated with supply interruptions for load considering bus reserve rate at load buses in long term forecasting. The characteristics and effectiveness of this methodology are illustrated by the case study using IEEE-RTS.

MRT 기법 사용 시 다중 사용자 다중 안테나 하향링크 시스템에서의 에너지 효율 향상을 위한 최적화 알고리즘 (Optimization Algorithm for Energy-Efficiency in the Multi-user Massive MIMO Downlink System with MRT Precoding)

  • 이정수;한용규;심동규;이충용
    • 전자공학회논문지
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    • 제52권8호
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    • pp.3-9
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    • 2015
  • 본 논문에서는 사용 가능한 최대 송신 전력과 만족해야 하는 최소 전송률에 대한 제한 조건 아래에서, maximal ratio transmission (MRT) 기법 사용 시 다중 사용자 다중 안테나 하향링크 시스템의 에너지 효율을 최대화하는 최적의 안테나 수와 송신 전력을 찾는 알고리즘을 제시한다. 순시 채널에 대한 최적화 문제는 직접 풀기 어려우므로 단말 간 채널의 독립성, 평균 채널 이득, 평균 path loss를 이용하여 근사한다. 근사된 에너지 효율에 대한 최적화 문제는 두 개의 변수를 동시에 고려해야 하는 2차원 최적화 문제가 된다. 우리는 이러한 2차원 최적화 문제를 라그랑지 승수법과 제안하는 알고리즘을 통하여 최적의 안테나 수와 송신 전력을 구한다. 실험을 통해, 제안하는 알고리즘으로 구한 최적의 송신 안테나 수와 송신 전력이 exhaustive search로 찾은 값과 근사함을 확인한다.