Earticle

본 논문에서 다중 경로 T-DMB 환경에서 신호검출 알고리즘을 적용하여 성능을 분석하였다. 가우시안, Rayleigh, COST 207 채널을 각각 적용하여 다중 환경에서 다양한 파라미터를 변화시켜 연구하였다. 최종 실험결과는 주파수 유무에 따라 비트화로 정의하여 비교 분석하였으며, 검출하기 위한 신호는 T-DMB 표준을 참고하여 생성하였다. 실험에 있어서 적용된 신호검출 기법은 에너지 검출 기법을 적용하였으며, 생성 신호의 길이에 따라 실험을 하였다. 실험결과로써는 다중 환경에 따른 다양한 결과값을 얻을 수 있었으며, 뿐만 아니라 신호 길이에 따른 성능 분석을 할 수 있었다. 신호의 길이가 증가할수록 검출시간이 길어져 성능과 비례함을 확인할 수 있었다. 우리는 이번 신호검출 실험을 실제 T-DMB 환경에서 적용할 수 있도록 연구를 하였다.

In this paper, we analyzed performance of signal detection for terrestrial digital multimedia broadcasting (T-DMB) system in various channel environments that applied gaussian, Rayleigh and COST 207 environments that estimate response of real channel state. In order to detect the signal, a signal detection scheme based on energy detection is employed. We generated T-DMB signals so that estimate properly simulation result. For evaluating the signal detection performance, detection probability is derived. We consider two kinds of detection segment, which are three segments and five segments. And we compare the system performances in accordance with the detection segment. From simulation results, it is confirmed that the performance of signal detection is raised as increase the number of segments. The result of this paper can be applied to implement signal detection of broadcasting system.

We propose a robust joint time of flight and velocity estimation framework for ultrasonic sensing in near-range parking environments, where strong multipath often masks the direct path and degrades the reliability of conventional peak-based methods. The proposed approach integrates a direct-path likelihood function that reconstructs the physically valid first-arrival path and a zero-Doppler residual suppression method eliminating static-reflector clutter in the cross-ambiguity function domain. Simulation results confirm that the method significantly improves robustness under multipath-dominant conditions. The framework is highly suitable for practical automotive ultrasonic sensing systems.

The realization of Wireless Multimedia Sensor Networks (WMSNs) has been fostered by the availability of low cost and low power CMOS devices. However, the transmission of bulk video data requires adequate bandwidth, which cannot be promised by single path communication on an intrinsically low resourced sensor network. Moreover, the distortion or artifacts in the video data and the adherence to delay threshold adds to the challenge. In this paper, we propose a two stage Quality of Service (QoS) guaranteeing scheme called Prioritized Multipath WMSN (PMW) for transmitting H.264 encoded video. Multipath selection based on QoS metrics is done in the first stage, while the second stage further prioritizes the paths for sending H.264 encoded video frames on the best available path. PMW uses two composite metrics that are comprised of hop-count, path energy, BER, and end-to-end delay. A color-coded assisted network maintenance and failure recovery scheme has also been proposed using (a) smart greedy mode, (b) walking back mode, and (c) path switchover. Moreover, feedback controlled adaptive video encoding can smartly tune the encoding parameters based on the perceived video quality. Computer simulation using OPNET validates that the proposed scheme significantly outperforms the conventional approaches on human eye perception and delay.

PURPOSE: This research was intended to investigate the influence to function recovery at the early stage after surgery, by conducting Multipath Electrical Simulation and isometric exercise treatment as early stage medical treatment method for Total knee arthroplasty patients. METHODS: The subject of 30 patients having Unilateral Total knee arthroplasty over age 65, Multipath Electrical Simulation and isometric exercise (experiment group I), Conventional Electrical Simulation and isometric exercise (experiment group II) and isometric exercise (control group). The intervention was performed in 5 times per a week and 60 minutes per a day during 4 weeks. We performed research by conducting Neuromuscular Electrical Stimulation and isometric exercise together and measured pain, range of motion, muscle strength and gait ability before and after intervention. RESULTS: The result showed therapeutic improvement in experiment group I, experiment group II and control group, but Multipath Electrical Simulation and isometric exercise showed significant improvement in function recovery of early stage compared to Conventional Electrical Simulation and isometric exercise, only isometric exercise. CONCLUSION: Based on research result, in order for early state function recovery of Total knee arthroplasty patients, when conducting neuromuscular electrical stimulation and isometric exercise together, especially when applying Multipath Electrical Stimulation, we could know that it showed more significant improvement to function recovery after surgery. Also, we suggest that Multipath Electrical Simulation may become a useful tool as a method for intervention and performing in various diseases for weakening of Quadriceps muscle.

Owing to limited energy in wireless devices power saving is very critical to prolong the lifetime of the networks. In this regard, we designed a cross-layer optimization mechanism based on power control in which source node broadcasts a Route Request Packet (RREQ) containing information such as node id, image size, end to end bit error rate (BER) and residual battery energy to its neighbor nodes to initiate a multimedia session. Each intermediate node appends its remaining battery energy, link gain, node id and average noise power to the RREQ packet. Upon receiving the RREQ packets, the sink node finds node disjoint paths and calculates the optimal power vectors for each disjoint path using cross layer optimization algorithm. Sink based cross-layer maximal minimal residual energy (MMRE) algorithm finds the number of image packets that can be sent on each path and sends the Route Reply Packet (RREP) to the source on each disjoint path which contains the information such as optimal power vector, remaining battery energy vector and number of packets that can be sent on the path by the source. Simulation results indicate that considerable energy saving can be accomplished with the proposed cross layer power control algorithm.

본 논문에서는 DS-CDMA 시스템 구현 시 복잡성을 감소시키는 다중접속간섭 등의 여러 감쇠 요인을 고려하여 이를 개선시킬 수 있는 FS MC-CDMA 시스템의 성능을 분석하고 열악한 무선 모바일 환경에서 성능 개선기법인 BCH 부호화기법을 채용하여 FS MC-CDMA 시스템의 성능을 개선하였다. 또한 차세대 무선 모바일 통신 채널 환경으로는 나카가미 페이딩을 적용하여 FS MC-CDMA 시스템의 성능을 분석하여 검토하였다.

In this paper, we analysis the error performance improvement of the FS MC-CDMA, whose information data are spread spectrum with direct sequences(DS), and each subband signal is transmitted using a subcarrier frequency, combining BCH code in Mobile communication channels which is characterized by Nakagami fading. The effect of co-channel interference on the block error performance is also studied in this paper. As a results of study, the coding techniques provides more efficient improvement than non-coding, but the coding techniques are required more band as many coding rate. Our study demonstrates that the system is combined coding techniques, the amount of improvement is capable of efficiently exploiting over the Nakagami fading.

Multipath TCP(MPTCP)는 다중 인터페이스를 이용하여 데이터를 동시에 전송하는 전송계층의 프로토콜이다. MPTCP는 비슷한특성의 망을 사용하는 네트워크 환경에서는 기존 TCP에 비해 우월한 성능을 보이지만 이종 망을 사용하는 MPTCP의 다중경로중 특정 경로에서 버퍼블로트 현상이 일어나게 되면 급격한 지연시간의 증가로 인해 느린 경로로 전송 된 패킷이 MPTCP 수신버퍼에 도착하지 않게 되어 다른 경로로 수신한 패킷이 수신버퍼에서 대기하는 Head-of-Line(HoL) blocking 현상을 초래하여 기존 TCP 대비 더욱 악화된 성능을 보이기도 한다. 따라서 본 논문에서는 이러한 버퍼블로트 문제를 해결하기 위해 Active Queue Management(AQM) 기법 중 Adaptive Random Early Detection(ARED), Controlled Delay(CoDel), Proportional Integral Controller Enhanced(PIE)를 네트워크에 적용하여 이종 망에서 MPTCP 성능 개선을 목표로 실험을 진행하였다. 성능 향상을 살펴보기 위해Linux 기반의 유선 테스트베드를 구축하고 기존 드롭 테일과 AQM을 비교분석하여 AQM 기반의 TCP가 bufferbloat가 있는 다중경로 MPTCP의 성능을 향상시키는 것을 살펴보았다.

Multipath TCP (MPTCP) is a transport layer protocol that simultaneously transmits data using multiple interfaces. MPTCP is superior to existing TCP in network environment with homogeneous subflows, but it shows worse performance compared to existing TCP in network environment with bufferbloat. If a bufferbloat occurs in one of the MPTCP multipaths, the packet will not arrive at the MPTCP receive buffer due to a sudden increase in delay time, resulting in a HoL blocking phenomenon. It makes the receive window of the other path to be zero. In this paper, we apply Adaptive Random Early Detection (ARED), Controlled Delay (CoDel) and Proportional Integral Controller Enhanced (PIE) among the proposed Active Queue Management (AQM) to limit the delay of bufferbloat path. Experiments were conducted to improve the performance of MPTCP in heterogeneous networks. In order to carry out the experiment, we constructed a Linux-based testbed and compared the MPTCP performance with that of the existing droptail.

이동 에드혹 네트워크에서는 소스 노드로 부터 목적지 노드까지 데이터 전달을 위해 멀티 홉 전송방식을 사용하며 이때 전송경로를 설정하는 라우팅 기법이 중요한 기술적 이슈가 된다. 각 노드들의 위치 변경 및 채널환경의 변화에 따라 노드들 사이의 무선링크가 불안정해 질 수 있으며 이는 링크에러를 증가시키게 된다. 이와 같은 문제를 해결하기 위해 다중경로 라우팅기법이 제안되었다. 다중경로 라우팅은 데이터를 분산 전송하여 특정 링크에서의 혼잡을 줄이고 데이터의 전송효율을 증가시킬 수 있다. 그러나 다중경로 라우팅에서 각각의 경로는 서로 간섭을 야기할 수 있으며 이는 네트워크의 성능을 크게 저하시킬 수 있다. 본 논문에서는 이동 에드혹 네트워크에 적용가능한 다중경로 라우팅기법을 제안하다. 제안된 방식에서는 노드의 위치정보 없이도 경로 간 간섭을 회피할 수 있도록 설계되었다. 시뮬레이션을 통해 제안된 다중경로 라우팅 기법이 전송지연과 에러를 크게 감소시킬 수 있음을 확인하였다.

In a mobile ad hoc networks, multi-hop transmission is used to transfer data from source node to destination node and the routing protocol is the one of the important technical issues. The links between nodes can be unstable due to the changes of node location and channel conditions, and it can induce link error. To solve this problem, multipath routing was proposed. Multipath routing can reduce the data congestion and increase data throughput. In the multipath routing, however, each path can be interfered by the other path, and it can aggravate network performance. In this paper, we propose the multipath routing technique in the multi-rate MANET. The proposed multipath routing can avoid interference without the knowledge of node location. Simulation results show that the proposed multipath routing can reduce transmission delay and error.

Multipath, a major error source in urban GNSS positioning (global navigation satellite system), pose a challenge due to its site-dependent nature, varying with the user's signal reception environment. In our previous study, we introduced a technique generating GNSS multipath map in urban canyon. However, due to uncertainty in initial GNSS positions, applying multipath maps required generating multiple candidate positions. In this study, we present an efficient method for applying multipath maps by projecting the multipath correction in position domain. This approach effectively applies multipath maps, addressing the challenges posed by urban user position uncertainties.

도심환경에서의 GNSS 항법을 위하여 짧은 지연 다중경로 감쇄 기법을 제안하였다. 제안한 기법은 GNSS 수신기가 육상 교통 이동체에 탑재되어 있다는 제한 조건을 이용하여 어느 위성에서 다중경로 신호가 발생했는지를 검출하고, 해당위성의 측정치를 제거하여 새로운 항법결과를 도출한다. 이때 검출 조건은 GNSS 수신기의 성능 등급과 이동체의 동적 특성에 따라 결정된다. 제안 기법을 검증하기 위하여 4가지 시나리오에 대한 다중경로 환경에서 실제 데이터를 수집하였으며, GNSS 수신기에 기본적으로 탑재된 다중경로 감쇄 기법과 제안한 기법을 함께 적용하여 데이터를 처리한 결과 가시위성이 5개 미만인 경우를 제외하고는 측위 결과가 5 m 이하로 나타나는 것을 확인하였다.

For GNSS navigation in urban environment, a novel short delay multipath mitigation algorithm is proposed in this paper. This algorithm detects which satellite's signal is the multipath signal by using the constraint that GNSS receiver is equipped in a ground vehicle, then estimate new position after separating the measurement of that satellite. A criterion for detecting and validating the multipath signal depends on the performance grade of the GNSS receiver and the dynamics of the vehicle. In order to evaluate the proposed algorithm, the real data had been collected at the multipath environment of 4 scenarios. By post-processing the real data with both of the multipath mitigation algorithm in the receiver and the proposed algorithm, it can be checked that the position errors were less than 5 meters except the case that the number of visible satellite is lower than 5.

본 논문은 레이다로 다중경로 상황에서 고각 추정을 할 때 고각 추정 오차가 커지는 문제를 극복하기 위한 방법을 제시하였다. 다중경로 상황 이란, 동일한 표적에서 반사된 레이다의 수신신호가 여러경로에서 오는 것을 의미한다. 다중경로 상황이 아닐 때는 모노펄스 방식이 정확하고, 그 반대 상황이면 최소 제곱 오차 추정 방식이 정확하다. 다중경로 상황이면서 고각이 매우 낮을 경우, 최소 제곱 오차 추정이 발산하는 특이 경우가 발생한다. 이 특이경우를 전파 인자 기반으로 판별하여, 모노펄스와 최소 제곱 오차 추정 방식을 선택적으로 운용했다. 그 결과, 고각 추정의 정확도를 높이는 데 성공했다. 본 논문에서 제안한 방법을 검증하기 위하여 매트랩 시뮬레이션을 수행했다.

This paper presents a method to overcome the problem of increasing elevation estimation error when estimating elevation in a multipath situation with radar. A multipath situation means that radar reception signals reflected from the same target come from multiple paths. In non-multipath, the monopulse method is accurate. For the opposite case, the least square error method is accurate. In multipath situation and when the elevation angle is very low, a singular occurs where the least square error estimate diverges. This singular was identified based on the propagation factor, and monopulse and least square error estimation methods were selectively used. As a result, we succeeded in increasing the accuracy of elevation estimation. MATLAB simulations were performed to verify the method proposed in this paper.

본 논문은 다중 경로를 사용해야 하는 현대 네트워크 환경에서 데이터 전송 효율을 향상시키기 위한 새로운 혼잡 제어 알고리즘인 동적 대역폭 인식 혼잡 제어(DBAC)를 제안한다. 전통적인 단일 경로 TCP는 한계가 있어 다중 경로 TCP(MPTCP)가 여러 경로를 동시에 활용하여 대역폭을 극대화하고 전송 신뢰성을 향상시키지만, MPTCP는 경로 특성의 비대칭성으로 인해 고속 장거리 네트워크에서 성능 저하를 겪는다. 이를 해결하기 위해 DBAC는 BDP가 큰 경로에는 TCP CUBIC을, 일반 경로에는 LIA를 결합하여 자원 활용과 공정성을 최적화한다. 실험 결과, DBAC는 자원활용과 전송 성능을 크게 향상시켜, 기존 LIA가 20% 미만의 대역폭을 사용하는 것에 비해 높은 BDP 경로에서 80% 이상의 대역폭을 효과적으로 사용하는 것으로 나타났다.

This paper proposes a new congestion control algorithm, Dynamic Bandwidth Aware Congestion Control (DBAC), to enhance data transmission efficiency in modern network environments that require the use of multiple paths. Traditional single-path TCP has limitations that are addressed by Multipath TCP (MPTCP), which can utilize multiple paths simultaneously to maximize bandwidth and improve transmission reliability. However, MPTCP suffers performance degradation in high-speed, long-distance networks due to path characteristic asymmetry. To overcome this, DBAC combines TCP CUBIC for paths with high BDP and LIA for regular paths, optimizing resource utilization and fairness. Experimental results show that DBAC significantly improves resource utilization and transmission performance, effectively using over 80% of the bandwidth on high BDP paths, compared to less than 20% with traditional LIA.

본 논문에서 소개하는 새로운 라우팅 프로토콜은 무선 멀티미디어 센서 네트워크에서 다중경로와 다중 우선순위 기반의 라우팅 프로토콜 (MMRP)이다. 제안된 MMRP는 소스부터 싱크까지 다중 라우팅 경로를 선택하고, 선택된 라우팅경로 내의 잔여 에너지와 전송지연에 따라서 우선순위 레벨이 할당된다. 즉, MPEG 비디오의 경우 높은 우선순위를 갖는 I 프레임은 높은 우선순위의 라우팅 경로를 통해 전송이 되며, P와 B 프레임의 경우 낮은 우선순위를 갖는 라우팅 경로를 통해 전송되도록 한다. 제안된 MMRP 프로토콜은 무선 멀티미디어 센서 네트워크에서 낮은 전력소모 특성을 만족하면서 작은 전송 지연을 고려하는 시간 민감 응용 분야에 적용이 가능하다. MMRP 프로토콜에 대한 시뮬레이션 결과는 다중경로 라우팅을 지원하거나 지원하지 않는 프로토콜과 비교 시, 에너지 절약적인 부분에서는 23.48%에서 23.11% 그리고 지연 부분에서는 81.6%에서 32.01%로 향상을 보였다.

In this paper, we present a new routing protocol, multipath and multi-priority based routing protocol, (MMRP) for wireless multimedia sensor networks. The proposed MMRP chooses the multiple routing paths from source to the sink, then the selected paths are assigned with different priority levels depending upon the residual energy and transmission delay in the routing paths. That is, the highly prioritized I frames of the MPEG video are transmitted over the high priority routing paths, and other P and B frames are transmitted over the lower priority routing paths. The proposed MMRP protocol can be applied to time critical applications which require both lower latency and low power consumption over wireless multimedia sensor network. Simulations results of MMRP protocol show respectively an improvement of 23.48% and 23.11% in energy conservation and 81.6% and 32.01% improvement in latency as compared to protocols without and with multipath routing.

본 논문은 애드 혹 네트워크에서 다중 경로 설정을 위한 탐색 기법을 제안한다. 데이터 경로 설정은 요구기반 방식으로 동작하며, 소스와 목적지 노드 간의 다중 경로는 초기 경로 설정 과정에서 함께 구해진다. 이러한 다중 경로는 데이터 경로의 백업이나 부하 분산에 사용될 수 있다. 제안 방식에서는 소스와 목적지 노드 간 다중 경로를 찾기 위해, 사전 질의 방법을 사용한다. 이 방안은 중간 노드에서 응답 메시지를 처리할 때, 주변 노드와의 정보 교환을 통해 최적의 다음 노드를 선택하는 방안이다. 시뮬레이션 결과를 통해, 제안된 다중 경로 체계가 경로간의 만나는 횟수를 감소시켜 다중 경로의 더 좋은 분리도를 주고, 노드들이 이동하는 환경에서 더 높은 경로 생존 확률을 달성함을 알 수 있었다.

This paper suggests a multipath establishing scheme for ad hoc networks. Data paths are established by on-demand manner. Multipath are made as a sequence of route control message exchange at route setup process. Multipath can be used as a backup path or load balancing for data exchange. Proposed scheme uses a one-hop pre-search scheme for establishing multipath between source and destination. When a node selects a next node for route reply, the node finds optimal route by exchanging route information with neighbor nodes. Simulation results show that the proposed multipath scheme has better split characteristics among multipath and higher route survivability at the environment where nodes are moving.

연합학습은 데이터를 중앙 서버에 모아서 학습하는 중앙집중식 학습과 달리 개별 기기에서 모델 학습을 진행한 후 중앙 서버로 가중치들을 전송하는 분산식 학습 방식을 가진다. 따라서 개별 기기의 연산 성능과 통신 성 능 및 상황이 모델 학습에 큰 영향을 끼칠 수 있으므로 적절한 기기와 통신 방식을 선택해야 한다. 하지만 기존 연 합학습은 클라이언트 주위의 신뢰할 수 있는 가용 유휴 장치와 다양한 통신 및 다중 경로를 사용하지 않는 한계가 존재한다. 이를 극복하기 위해, 본 논문에서는 Learning agent 활용 및 다중 경로 기반 모델 분할 전송을 통한 연 합학습 개선 연구를 수행하였다. 시뮬레이션과 실제 장치를 활용한 실험을 통해 제안한 기법을 평가하였으며, 기존 연합학습과 비교하여 제안한 기법을 활용한 경우 학습 시간의 감소 및 학습 성능의 향상을 확인할 수 있었다.

Unlike centralized learning, federated learning has a distributed learning method that individual devices perform model training locally and then transmit weights to the central server. Therefore, the appropriate devices and communication methods should be selected as the computational and communication performance, and situation of individual devices can have a great impact on learning. However, the existing federated learning has limitations in not using various communications through multiple paths simultaneously and reliable and available idle devices around clients. To overcome this, in this paper, we conduct a study on improvement of federated learning using learning agent and multipath-based model split transmission. We evaluated the proposed technique through simulations and experiments using the real devices. The evaluation results show that the training time was reduced and the learning performance improved when the proposed technique was used compared to the existing method.

Multiple antenna technology, such as multiple input multiple output (MIMO), beamforming is one of the most promising technology for broadband wireless communication. In OFDM environment, we found that as the number of paths is increased, smart antenna system cannot fully exploit beamforming gain. In this paper, we propose a beamforming scheme and analyze the performance of the proposed beamforming scheme in WiBro smart antenna system. WiBro is an OFDMA-based multiple access service for wireless broadband multimedia environment. The proposed beamforming technique for WiBro smart antenna system can effectively improve the performance of the systems in multipath fading environment.

In this paper, we analyze the performance of RAKE receiver for impulse radio-ultra wide band (IR-UWB) systems in indoor multipath radio channel. Pulse position modulation-time hopping (PPM-TH) signal is considered. And we also consider three types of RAKE receivers, which are ideal RAKE, selective RAKE, and partial RAKE receivers. The indoor channel is modeled as the modified Saleh and Valenzuela (SV) model which has been proposed as a UWB channel model by the IEEE group, IEEE 802.15.SG3a.

Multipath routing protocols improve the load balancing and quality of service in WSN and also provide reliable communication. This paper investigates various multi-path routing protocols of the WSN in the literature and illustrates its benefits. The main elements of these schemes and their classifications based on their attributes have been also discussed. A comparison of these protocols which are of great help to understand the properties and limitations of existing solutions have been done in the following study.