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Bayesian Typhoon Track Prediction Using Wind Vector Data
Han, Minkyu,Lee, Jaeyong The Korean Statistical Society 2015 Communications for statistical applications and me Vol.22 No.3
In this paper we predict the track of typhoons using a Bayesian principal component regression model based on wind field data. Data is obtained at each time point and we applied the Bayesian principal component regression model to conduct the track prediction based on the time point. Based on regression model, we applied to variable selection prior and two kinds of prior distribution; normal and Laplace distribution. We show prediction results based on Bayesian Model Averaging (BMA) estimator and Median Probability Model (MPM) estimator. We analysis 8 typhoons in 2006 using data obtained from previous 6 years (2000-2005). We compare our prediction results with a moving-nest typhoon model (MTM) proposed by the Korea Meteorological Administration. We posit that is possible to predict the track of a typhoon accurately using only a statistical model and without a dynamical model.
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LTE 망에서 계층적 비디오 멀티캐스트를 위한 비례적으로 공평한 자원할당
한민규(Minkyu Han ),홍진표(Jinpyo Hong) 한국정보과학회 2011 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.38 No.2D
OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 망은 데이터 전송을 위해 스케쥴링 단위로 부반 송파와 심볼을 무선자원으로 할당한다. 또한 데이터 전승의 신뢰성을 보장하기 위해 적응적 변조 및 코딩(Adaptive Modulation Coding) 메커니즘을 이용하여 에러환경에 강건한 변조 및 코딩방식을 선택하여 적응적으로 데이터 전송률을 조절한다. 한편 H.264/SVC (Scalable Video Coding). MPEG-2등 계층적 비디오는 멀티캐스트 환경에서 각 비디오 계층에 대해 서로 다른 변조 코딩을 적용함으로써 효과적으로 사용될 수 있다. 본 논문은 수신자의 채널환경과 변조코딩방식의 심볼당 비트효율에 따라 무선자원인 심볼을 비례적으로 할당하여 그룹 내 전체 수신율의 공명성을 보장하고 수신율을 급격히 저하시키지 않는 것을 목적으로 한다. 비디오 계층에 적용되는 변조코딩 방식이 결정되고. 수신자기 균일하게 분포되었다고 가정한다면. 계층적 비디오 멀티캐스트를 위해 예약된 무선자원인 심볼을 각 비디오 계층에 할당할 때 수신율을 최대화 하기 위해서는 채널환경이 좋은 수신자에게 심볼당 비트효율이 높은 변조코딩과 높은 심볼할당 비율이 적용된다. 이 경우 비디오 계층에 심볼을 모두 사용함으로써 환경적인 요인으로 채널환경이 좋지 않은 수신자들은 단 하나의 비디오 계층도 수신하지 못하게 되며 수신율과 공평성의 균형적인 조절을 통해 멀티캐스트 효과를 증대시키는 방안이 필요하다. 제안하는 채널환경에 비례적인 심볼할당 방식은 실험결과 전체 수신율을 최대화 시키는 것에 비교하여 수신율을 16.41% 감소시키지만 수신율을 감소시켜 남은 심볼을 멀티캐스트 서비스 커버리지를 넓혀 수신율의 공평성을 증가 시킴으로써 그룹 내 수신자들의 공평성을 47.05%를 증가시켰다.
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WiMAX 망에서 계층적 비디오 멀티캐스트를 위한 적응적 변조 및 코딩의 적용
한민규(Minkyu Han),홍진표(Jinpyo Hong) 한국정보과학회 2011 정보과학회 컴퓨팅의 실제 논문지 Vol.17 No.2
WiMAX는 기본적으로 7가지의 적응적 변조 및 코딩 레벨을 제공하고 있다. 일반적으로, 높은 비트율로 변조, 코딩 된다면 전파 도달범위가 적어서 수신자의 수는 줄어들게 되고, 반대로 낮은 비트율로 전송된다면 전파 도달범위가 커져서 이를 수신할 수 있는 수신자 수는 증가하게된다. WiMAX의 MBS(Multicast and Broadcast Service)는 서비스가입자 그룹에게 멀티미디어 데이터를 전송하기위해, 일대다 접근 서비스를 제공한다. WiMAX 표준에 따르면, 유니캐스팅에서는 적응적 변조 및 코딩을 적용할 수 있으나, 멀티캐스팅에서는 하나의 변조 및 코딩 방식만 채택하는 것으로 되어 있다. 한편, H.264/SVC (Scalable Video Coding), MPEG-2등 계위적 비디오는 계층적 멀티캐스팅(Layered Multicasting)이 가능하기 때문에 수신자는 네트워크 혼잡이나 수신기 해상도에 따라 비디오 계층을 선택적으로 수신할 수 있다. 본 논문은 비디오 계층에 대해 송신할 때 변조 및 코딩 레벨을 달리 적용하여 계층적 멀티캐스팅을 하는 방식을 제안한다. 다양한 전파 지연모델을 활용하고 WiMAX 환경변수를 가정하여 변조 및 코딩방식에 따라 전파 도달범위를 계산하고, 수신자가 균일하게 분포된다고 가정할 때, 계층이 없고 QPSK 1/2로 변조 및 코딩방식을 동일하게 적용하는 표준 WiMAX 멀티캐스트에 비해 수신율을 향상시킬 수 있음을 보인다. Basically, WiMAX supports the seven levels of adaptive modulation and coding In general, if a system communicates with a high bitrate modulation and coding, the number of users may be decreasing due to the small coverage of radio signals. Otherwise, if the system transmits a low bitrate, the number of users may be increasing because of the fact that the coverage will be expanded. In order to transmit multimedia data to group of subscribers, the MBS mechanism of WiMAX provides one-to-many service for users likely multicasting services. According to the WiMAX standard, we can apply to adaptive modulation and coding in unicasting, but it’s supposed to adapt for only one modulation and coding in multicasting. On the other hand, The scalable layered video (i.e., H.264/SVC, MPEG-2) is enable to layered multicasting, so subscribers will be received selective video layers based on information of network congestion, the resolution of receiver’s devices and so on. In this paper, we propose a layered multicasting to apply for different modulation and coding for layered video streaming at base station of WiMAX networks. We assume that there are the various radio propagation models and the users are uniformly located themselves, the system transmits a video layer and it demonstrates the increase of received data rate over non-layered video streaming and only QPSK 1/2 modulation and coding.
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EPC 네트워크와 이동 RFID 네트워크간 서비스 연동방식
한민규(Minkyu Han),백일우(Ilwoo Paik),홍진표(Jinpyo Hong) 한국정보과학회 2005 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.32 No.2
현재 RFID 네트워크의 구조적 기준이 되는 EPC Network는 HTTP/SOAP 통신 프로토콜과 HTML/XML를 이용하여 서비스를 제공하지만, 이동 RFID 네트워크에서는 핸드폰의 메모리, 배터리가 가지는 제약성과 대역폭이 작은 무선 환경에 따른 문제로 인해 WAP 통신 프로토콜과 경량의 WML를 사용한다. 이에 본 논문에서는 두 네트워크간의 프로토콜 변환과 데이터포맷 변환을 통해 상호 정보교환 및 공유 문제에 대한 해결방안을 제시한다. EPC 네트워크에서 제공하는 서비스인 IS(Information Service), DS(Discovery Service) 서비스와 이동 RFID 네트워크 내에서 리더가 부착된 핸드폰(Radio Frequency Mobile Station : RFMS)로 이용하게 될 IS, DS 서비스간의 연동 시 제기되는 가장 대표적 문제점인 표현방법과 통신 프로토콜의 차이의 해결을 위해 EPC-Proxy를 두어 그 안에서 EPC-Proxy의 정확한 기능, 역할 및 동작과 이동 RFID 네트워크가 관할하는 RFID 태그에 대해서 이동 RFID 네트워크의 local ONS가 가져야 할 NAPTR RR 정보를 통한 EPC 네트워크와 이동 RFID 네트워크의 서비스 호환 및 상호운용 방식을 제시한다.
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OFDMA 다중률 비디오 멀티캐스트를 위한 MOS기반 크로스레이어 스케줄링
한민규(Minkyu Han),홍진표(Jinpyo Hong) 한국정보과학회 2018 정보과학회 컴퓨팅의 실제 논문지 Vol.24 No.10
MDC(Multiple Description Coding)와 같이 다중율(multi-rate; MR)을 지원하는 MR 비디오는 하나 이상의 비디오 계층으로 분할이 가능하며, OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 무선 또는 이동통신 망에서 MR 비디오를 멀티캐스팅 할 때, 기지국 내 수신자들을 SINR(Signal-to-Interference-plus-Noise Ratio)에 따라 CQI(Channel Quality indicator) 영역으로 그루핑 하고, MR 비디오의 분할된 계층을 서로 다른 MCS(Modulation & Coding Scheme)를 적용하여 특정CQI 영역까지 전달 할 수 있다. 이때, 수신품질을 최대화 시키는 스케줄링 방식을 통해, 각 MR 비디오 계층의 CQI 전송영역과 무선자원의 할당량을 결정하면, 어떤 CQI 영역의 수신자들은 여러 개의 MR 비디오 계층을 수신하게 되고, 멀티캐스트 영역 내의 수신자들에게 공평한 수신율을 가지게 하는 기존 방식인 단일율(single-rate; SR) 비디오 멀티캐스팅과 비교하여 공평성을 크게 저하시키지 않으며, 수신품질을 향상 시킬 수 있다. 본 논문에서는 수신품질을 최대화 하는 MR 비디오 멀티캐스팅을 위해, 링크계층의 수신자 CQI 정보와 응용계층의 비디오 특성을 이용한 MOS(mean opinion score) 기반 크로스레이어 최적화(cross-layer optimizer; CLO) 스케줄링 모델을 제시하고, 시뮬레이션을 통해 수신율, MOS, 공평성의 상관관계에 대해 분석한다. 한편, 정확한 무선자원 할당을 위해, 링크 계층의 CQI 정보를 주기적으로 전달받아야 하지만, MR 비디오 멀티캐스팅은 여러 개의 비디오 계층을 전송함으로써, 수신자들의 무선환경 변화로 인한 CQI 영역 변동에도 수신품질이 크게 저하되지 않는 특성을 통해 주기변화가 가능함을 보인다. All users in a base station can be grouped by CQI(Channel Quality indicator) region according to SINR(signal-to-interference-plus-noise ratio) in OFDMA wireless and mobile networks. In the case of a video supporting multi-rate such as MDC, it is possible to multicast one or more sub-streams to the grouped CQI region to improve QoE(Quality of Experience) over the single-rate multicasting method. At this point of time, if a CQI transmission region and a radio resource allocation amount of each MR video layer are determined through a scheduling method that maximizes reception quality, UEs(user equipment’s) of a certain CQI region receive one or more MR video layers, It is possible to improve QoE without significantly decreasing the fairness as compared with single-rate(SR) video multicasting, which is an existing method of having a fair received data rate to UEs in the multicast area. In this paper, we propose MOS-based cross-layer scheduling model using UEs CQI of the link-layer and the video characteristics of the application-layer and analyze the trade-off of throughput, user-perceived quality, and fairness through simulation. On the other hand, for accurate radio resource allocation, the cross-layer model periodically exchanges information of each required layer (link, application). In the case of multi-rate video multicasting, we can reduce the load through periodic changes and show that the period can be changed according to the given wireless environment by comparing the differences in user-perceived quality.
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