The trend of an increasing demand for a high-quality user experience, coupled with a shortage of radio resources, has necessitated more advanced wireless techniques to cooperatively achieve the required quality-of-experience enhancement. In this study, we investigate the critical problem of rate splitting in heterogeneous cellular networks, where concurrent transmission, for instance, the coordinated multipoint transmission and reception of LTE-A systems, shows promise for improvement of network-wide capacity and the user experience. Unlike most current studies, which only deal with spectral efficiency enhancement, we implement an optimal rate splitting strategy to improve both spectral efficiency and energy efficiency by exploring and exploiting cooperation diversity. First, we introduce the motivation for our proposed algorithm, and then employ the typical cooperative bargaining game to formulate the problem. Next, we derive the best response function by analyzing the dual problem of the defined primal problem. The existence and uniqueness of the proposed cooperative bargaining equilibrium are proved, and more importantly, a distributed algorithm is designed to approach the optimal unique solution under mild conditions. Finally, numerical results show a performance improvement for our proposed distributed cooperative rate splitting algorithm.
In this paper, we develop a nonmonotone spectral memory gradient method for unconstrained optimization, where the spectral stepsize and a class of memory gradient direction are combined efficiently. The global convergence is obtained by using a nonmonotone line search strategy and the numerical tests are also given to show the efficiency of the proposed algorithm.
본 논문에서는 다중 반송파 코드 분할 다중 접속 (MC-CDMA: multicarrier code division multiple access) 방식의 주파수 효율을 분석한다. 먼저, 코드 분할 다중화에 사용되는 부반송파 개수와 사용 중인 코드 개수 (부하율), 주파수 영역 채널 계수에 따른 MC-CDMA 방식의 주파수 효율에 대한 일반식을 유도한다. 또한, 전체 부반송파를 여러 개의 그룹으로 분할하여 다중화 복잡도를 줄일 수 있는 다양한 MC-CDMA 전송 방식들의 주파수 효율에 대한 일반식도 유도한다. 이를 통하여, 다중 경로 개수에 따른 채널의 주파수 선택도와 다이버시티 간의 상관관계를 정립하고, 이를 바탕으로 다이버시티를 최대로 얻기 위한 최소의 코드 길이와 최적 부반송파 할당 방법을 도출함으로써, 최소의 길이를 갖는 코드들을 사용하여 주파수 효율을 최대화 할 수 있는 시스템 구조를 제시한다. 모의실험 환경에서의 수치적인 분석을 통하여, 다양한 시스템 구조에 따른 주파수 효율의 특성을 분석하며, 주파수 효율에 결정적인 영향을 주는 시스템 구성 방법과 파라미터들을 도출한다. 마지막으로, 주어진 채널 환경에서 MC-CDMA 방식과 직교 주파수 분할 다중화 (OFDM: orthogonal frequency division multiplexing) 방식의 주파수 효율을 비교함으로써 상호관계를 설정한다.
본 논문은 기존의 시간 지연 데이터를 이용한 원격 측정 방법에서 생기는 무선 채널 비효율성을 증대시키기 위하며 주파수 효율적 재전송 방법을 제시하였다. 제시된 방법은 트리거 기반 메모리를 사용하여 주파수 효율적으로 데이터를 재전송한다. 이는 원격측정데이터를 수신하는 과정에서 다중경로페이딩이나 송신 안테나 패턴에 의해 영향 받는 통신환경 뿐 아니라 원격 측정 데이터를 송신하는 과정에서 이벤트에 의해 송신 환경에서 생기는 오류 데이터를 최소화한다. 비행시험 결과 데이터에서 주파수 효율적 재전송 데이터를 이용하여 원격측정의 성능 향상을 입증한다.
Crystalline silicon photovoltaic cells have advantages of zero pollution, large scale and high reliability. A major challenge is that sunlight wavelength with photon energy lower than semiconductor band gap is converted into heat and increase its temperature and reduce its conversion efficiency. Traditional cooling PV method is using water flowing below the modules to cool down PV temperature. In this paper, the idea is proposed to reduce the temperature of the module and improve the energy conversion efficiency of the module through the modulation of the solar spectrum. A spectrally selective nanofilm reflector located directly on the surface of PV is designed, which can reflect sunlight wavelength with low photon energy, and even enhance absorption of sunlight wavelength with high photon energy. The results indicate that nanofilm reflector can reduce spectral reflectivity integral from 9.0% to 6.93% in 400~1100 nm wavelength range, and improve spectral reflectivity integral from 23.1% to 78.34% in long wavelength range. The nanofilm reflector can reduce temperature of PV by 4.51℃ and relatively improved energy conversion efficiency of PV by 1.25% when solar irradiance is 1000 W/m2. Furthermore, the nanofilm reflector is insensitive in sunlight's angle and polarization state, and be suitable for high irradiance environment.
The selection transmit diversity is an effective way to avoid the deep fading in a wireless channel. However, it may not completely eliminate the SNR fluctuation of a received signal at the receiver. This letter presents an application of an adaptive modulation effectively exploiting the SNR variation over time for a higher spectral efficiency to the conventional selection transmit diversity. Numerical results show that the proposed scheme can achieve a SNR gain of about 7 dB over the conventional selection diversity in a flat Rayleigh fading environment, when a BER of 10$^{-3}$ and a spectral efficiency of 2 bps/Hz are required..
Journal of information and communication convergence engineering
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제1권1호
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pp.1-5
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2003
This paper discusses the spectral efficiency and performance of asynchronous direct sequency spread spectrum multiple access systems strict bandwidth limitation by Nyquist filtering. The signal to noise plus interference ratio(SNIR) at the output from the correlation receiver is derived analytically taking the cross correlation characteristics of spreading sequences into account, and also an approximated SNIR of a simple form is presented for the systems employing Gold sequences. Based on the analyzed result of SNIR, bit error rate performance and spectral efficiency are also estimated. and at last, we analyzed improvement rate using RS, convolution as a method for improving functions.
비-직교 다중접속 (NOMA: Non-Orthogonal Multiple Access)는 5G 네트워크를 위한 유망한 후보 기술이다. NOMA는 여러 사용자가 동일한 시간과 주파수 자원을 사용하기 때문에 기존의 직교 다중 접속 (OMA: Orthogonal Multiple Access) 기술보다 개선된 주파수 효율을 갖는다. Multiple-Input-multiple-output (MIMO)는 시스템 성능을 향상 시킬 수 있는 또 다른 유망한 기술이다. 본 논문에서 우리는 다중 안테나 기반의 NOMA기법의 주파수 및 에너지 효율을 다룬다. 제안된 기법에서 셀 외각 사용자는 공간 영역 (Spatial Domain)에서 다중화되고, 이것은 셀 외각 유저가 송신 안테나 인덱스를 이용하여 정보를 전송한다는 것을 의미한다. NOMA에서 셀외각 사용자의 성능은 다른 사용자의 신호로 부터 많은 영향을 받는데, 이때 다른 사용자의 신호는 잡음으로 작용한다. 제안된 기법은 기존의 NOMA에 비해 향상된 주파수 효율을 가진다. 셀 외각 사용자를 공간 영역에서 다중화함으로써 NOMA 신호의 복호 단계를 감소시킬 수 있기 때문이다. 또한, 제안된 기법은 기존의 NOMA 보다 뛰어난 에너지 효율을 갖는다. 주파수 및 에너지 효율, 복호 과정의 간소화는 기지국(Base Station)에서 다중 송신 안테나를 사용함으로 인해 얻게 된다.
We demonstrate binary spectral phase coded waveform discrimination at 10 GHz for narrow band optical code-division multiple-access (NB-OCDMA) via direct electrical detection without using any optical hard-limiter. Only 9 phase-locked, 10 GHz spaced, spectral lines within a 100 GHz spectral window are used for the phase coding. Considerably high contrast ratio of 5 between signal and multiuser access interference noise can be achieved for $4{\times}10\;G\;pulse/sec$ timing coordinated OCDMA at a simple electrical receiver with 50 GHz bandwidth.
차세대 고속 데이터 전송을 위해 연구되고 있는 MC-CDMA 방식은 이동통신환경에서 송신 신호의 주기가 채널의 지연확산보다 충분히 크지 않으면 심볼간의 간섭이 발생하여 성능이 열화된다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 직 병렬 변환기를 통과시킴으로써 채널의 지연확산보다 충분히 큰 주기 신호를 만들고, 직 병렬 변환기의 서브채널 수에 따라 스펙트럼 효율을 가변적으로 높일 수 있다. 또한 이동통신환경에서 성능향상을 위해 MC-CDMA에 병렬 주파수 다이버시티 블럭을 첨가한다. 제안된 모델의 스펙트럼 효율을 계산하여 MC-CDMA의 스펙트럼 효율과 비교하고, 다중 경로 레일리 페이팅 채널 모델에서 성능 향상을 시뮬레이션을 통해 검증한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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