• ETRI Journal
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• 제41권3호
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• pp.298-307
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• 2019

This paper investigates the use of the inverse-free sparse Bayesian learning (SBL) approach for peak-to-average power ratio (PAPR) reduction in orthogonal frequency-division multiplexing (OFDM)-based multiuser massive multiple-input multiple-output (MIMO) systems. The Bayesian inference method employs a truncated Gaussian mixture prior for the sought-after low-PAPR signal. To learn the prior signal, associated hyperparameters and underlying statistical parameters, we use the variational expectation-maximization (EM) iterative algorithm. The matrix inversion involved in the expectation step (E-step) is averted by invoking a relaxed evidence lower bound (relaxed-ELBO). The resulting inverse-free SBL algorithm has a much lower complexity than the standard SBL algorithm. Numerical experiments confirm the substantial improvement over existing methods in terms of PAPR reduction for different MIMO configurations.

• ETRI Journal
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• 제45권2호
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• pp.226-239
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• 2023

Challenges in cognitive radio and tactical communications include recognizing anonymously received signals and estimating parameters in a blind or semi-blind manner. In this paper, we examine this issue for orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) signaling. There are several parameters in OFDM signaling, and the blind receiver must extract and consider the synchronization issue. We assume that the blind receiver is aware of modulation type, OFDM, and not aware of chip duration and the length of cyclic prefix. First, we present new criteria based on kurtosis to estimate these parameters and compare their performance at different levels of additive white Gaussian noise with methods based on correlation, kurtosis, maximum likelihood, and matched filter. Then, we perform synchronization and estimate the start time based on these criteria and several new criteria in two steps: fine and coarse synchronization. Finally, in a more practical setup, we present the idea of jointly estimating the mentioned parameters and the signal start time as coarse synchronization. We compare different criteria and show that one of the proposed criteria has the highest efficiency.

• 한국통신학회논문지
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• 제31권2A호
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• pp.119-127
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• 2006

Part-I과 II를 포함하는 본 연구에서는 하향링크 직교 주파수분할 다중접속(OFDMA) 방식을 위한 실제적인 동적 채널할당 방법에 대해 논의한다. OFDMA 시스템은 채널의 상태정보 궤환을 위한 상향링크에서의 오버헤드를 줄이기 위해 부반송파들의 집합을 하나의 부채널로 정의하고 이를 채널의 상태정보 궤환, 사용자 다중화 및 전력/부호화율 할당의 단위로 사용하는데 본 논문(part-I)에서는 부채널의 일반화된 형태로 연속구조와 분산구조를 정의하고 이들 각 부채널구조의 통계적 특성을 살펴본다. 특히, 각 구조에 대해 부채널상에서의 신호대 잡음비(SNR) 분포를 라이스 분포로 모델링함으로써 각 부채널의 채널 상태를 채널이득의 순시 평균 및 분산의 1, 2차 모멘트로 나타내고 주어진 다중경로 채널 모델에 대해 이 두 파라미터 값의 확률 분포를 유도한다. 본 논문의 결과는 part-II에서 라이스 모델링에 기초한 일반화된 동적자원할당 알고리즘을 제시하고 성능분석을 수행하는데 사용된다.

• 한국통신학회논문지
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• 제18권6호
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• pp.889-894
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• 1993

ATM은 음성, 비데오, 벌크 데이타등과 같은 다양한 형태의 버스트 트래픽을 수용할 수 있다. ATM망에서 트래픽 소오스를 효과적으로 처리하거나 가능한한 대역폭 사용율을 증가시키기 위해서는 통계적 다중화 구조가 채택되어야 한다. 본 논문은 독립적인 입력 소오스를 갖고 유한개의 버퍼 크기를 갖는 큐잉 시스템에서 큐 상태분포를 계산하기 위한 효과적인 계산 절차를 논의하고, 이러한 반복적인 계산방법을 통해 셀 손실율을 정확하게 계산한다. 또한 동질의 ON-OFF 소오스를 갖는 ATM 다중화기에 대해 몇가지의 수치계산 예를 통해 셀 손실율의 특성을 조사해 본다.

• 한국통신학회논문지
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• 제24권7B호
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• pp.1229-1238
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• 1999

무선 ATM의 매체 접근 제어 프로토콜에서의 통계적 다중화를 실현하기 위해서는 중앙의 무선 ATM 액세스점(Wireless ATM Access Point)에 의해 동적 슬롯 할당을 수행할 수 있는 스케쥴링 기능이 제공되어야 한다. 그러므로 AP에서는 이동국으로부터 전송된 동적 파라미터(Dynamic Parameter)를 이용해 중앙 집중식 스케쥴링 기법을 적용하는 동적 대역 할당 매체 접근 제어 프로토콜이 요구된다. 본 논문에서는 묵시적인 방법에 의한 간접적인 동적 파라미터의 전송을 통해 동적 슬롯 할당이 가능한 새로운 스케쥴링 알고리즘을 제안한다. 제안된 방식을 알고리즘의 적시성과 정확성 측면에서 우수한 성능을 보이는 것을 확인함으로써 동적 파라미터에 전적으로 의존하지 않고 효율적인 스케쥴링이 수행될 수 있음을 보였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제9권2호
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• pp.277-282
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• 2005

VBR (variable bit rate) MPEG 비디오 트래픽은 COP(group of pictures)의 시작인 I-픽쳐에서는 다른 픽쳐들보다 매우 큰 양의 트래픽이 발생하기 때문에 COP 구조에 따라 주기적 형태의 트래픽 발생 패턴을 가진다. 따라서, VBR MPEG 비디오 정보원이 다중화 될 때 I-픽쳐들의 시작 시간 배열은 다중화기의 셀 손실 특성에 큰 영향을 준다. 본 논문에서는 VBR MPEG 비디오 정보원들이 하나의 전송로로 전송되기 위해 다중화 될 때 다중화기에서의 셀 손실률을 최소화하기 위해서 각 비디오 정보원의 I-픽쳐 시작시간들을 배열하는 방안을 제시한다. 제안하는 방안에서는 정확한 I-픽쳐 시작 시간을 효과적으로 찾기 위해 다중화된 정보원의 셀 도착률이 전송로의 용량을 초과하는 확률을 이용하였다. 모의 실험을 통해 제안하는 방법이 기존의 방법들 보다 최적으로 비디오 정보원들을 다중화 시키는 것을 보였다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제5권4호
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• pp.82-89
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• 2000

본 논문은 실시간과 비실시간 버스트 트래픽을 가진 ATM 멀티플렉서의 셀 손실율을 분석하였다. 분석을 위하여 손실 우선순위 제어를 가진 ATM 멀티플렉서를 가정하였으며, 손실 우선순위 제어는 셀 헤더의 CLP필드를 이용하였다. 분석을 쉽게 하고 계산을 간략히 하기 위하여, ATM멀티플렉서의 다중화된 트래픽은 MMDP로 모델링하였다. ATM 멀티플렉서는 MMDP/MMDP/l/K 큐잉 모델로 시뮬레이션하였다. 분석결과, 손실우선순위 제어를 가진 ATM 멀티플렉서의 연결 수락은 낮은 우선순위를 갖는 셀손실율에 의하여 결정될 뿐만 아니라, 한계 버퍼의 크기에 의해서 결정된다는 결론을 얻었다. 따라서, ATM 멀티플렉서는 통계적 다중화 이득을 증가하기 위해서 손실 우선순위 제어를 이용하는 것이 유리함을 알 수 있었다.

• 한국통신학회논문지
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• 제28권7B호
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• pp.620-627
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• 2003

EPON망은 중앙 기지국과 가입자들 사이에 광 액세스 라인을 저렴하게 제공할 수 있는 액세스 망 기술로 떠오르고 있다. 동적 대역 할당은 상향 채널의 효율적인 활용을 위해 ONU간 통계적 다중화를 제공한다. 본 논문에서는 EPON망에서 차등 CoS를 제공하기 위해 주기적 폴링을 기반으로 한 동적 대역 할당 방법을 제안한다. 더불어, Interleaved 폴링 방식에 기반한 동적 대역 할당 방안은 상향 트래픽 로드가 적은 경우 하향 채널의 용량을 대폭 감소시키는 단점을 가지고 있음을 보인다. 실제적인 시뮬레이션 결과를 얻기 위해 self-similarity와 long-range dependence 특성을 갖는 트래픽을 이용하였다. EPON망의 성능은 ONU에 제공되는 다양한 로드별로 분석하였으며, 특히 차등 CoS 특성 분석을 위해 등급별 패킷의 지연 특성을 분석하였다.

• 대한산업공학회지
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• 제25권4호
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• pp.500-509
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• 1999

In this paper, we consider an optimal routing problem when point-to-point and point-to-multipoint connection traffics are offered in an ATM network. We propose a mathematical model for cost-minimizing configuration of a logical network for a given ATM-based BISDN. Our model is essentially identical to the previous one proposed by Kim(Kim, 1996) which finds a virtual-path configuration where the relevant gains obtainable from the ATM technology such as the statistical multiplexing gain and the switching/control cost-saving gain are optimally traded-off. Unlike the Kim's model, however, ours explicitly considers the VP's QoS(Quality of Service) for more efficient utilization of bandwidth. The problem is a large-scale, nonlinear, and mixed-integer problem. The proposed algorithm is based on the local linearization of equivalent-capacity functions and the relaxation of link capacity constraints. As a result, the problem can be decomposed into moderate-sized shortest path problems, Steiner arborescence problems, and LPs. This fact renders our algorithm a lot faster than the previous nonlinear programming algorithm while the solution quality is maintained, hence application to large-scale network problems.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제7권4호
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• pp.726-747
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• 2013

In order to support a large number of mobile stations (MSs) with statistical multiplexing in cellular networks, a random access scheme is widely used for uplink (UL) bandwidth request (BR). In the design of a random access based BR scheme, there are two important requirements: short connection delay and diverse Quality of Services (QoSs) support. Such requirements are crucial for IMT-Advanced systems like IEEE 802.16m to provide various types of fourth generation (4G) data services. IEEE 802.16m provides advanced UL BR schemes for non-real time polling service (nrtPS) and best-effort (BE) service to meet the requirements of short connection time and multiple QoS level support. In order to provide short connection time and multiple QoS support, three-step and differentiated BR procedures are adopted. In this paper, a novel modelling of IEEE 802.16m contention based BR scheme is proposed that uses a 2-dimensional discrete time Markov chain. Both the short access delay three-step BR procedures and normal five-step BR procedure are considered in the model. Our proposed model also incorporates the IEEE 802.16m differentiated BR procedure. With the proposed model, we extensively evaluate the performance of IEEE 802.16m BR for two different service classes by changing QoS parameters, such as backoff window size and BR timer. Computer simulations are performed to corroborate the accuracy of the proposed model for various operation scenarios. With the proposed model, accurate QoS parameter values can be derived for the IEEE 802.16m contention-based BR scheme.