[논문]제주 정낭(錠木) 채널 Code III

박주용; 김정수; 이문호

doi:10.7236/jiibc.2015.15.5.91

제주 정낭(錠木) 채널 Code III
Jeju Jong-Nang Channel Code III 원문보기

The journal of the institute of internet, broadcasting and communication : JIIBC, v.15 no.5, 2015년, pp.91 - 103

박주용 (신경대학교 인터넷정보통신학과) , 김정수 (숭실사이버대학교 컴퓨터정보통신학과) , 이문호 (전북대학교 전자정보공학부)

초록
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본 논문은 제주 정낭 채널 code I, II에 이은 "수신기 협력을 이용한 간섭 디코딩 기반 3-user NOR 스위칭 채널"을 다루고 있다. 제주 정낭 코드 (Jeju Jong Nang code) 는 스위칭 회로를 "1" 또는 "0" 의 이진 심볼로 해석하는 인류 최초의 HBCC (human binary coded communication)로 여겨진다. 본 논문에서는 3-user 정낭 NOR 스위칭 채널 기반 수신기 협력 간섭 디코딩의 실제적인 예를 소개한다. 제안한 시스템 모델은 TUJN (three user Jong Nang) NOR 스위칭 on-off 로직과 3-user 결정적 (deterministic) NOR 스위칭 채널 및 수신기 협력 GIC (Gaussian interference channel)로 구성되어 있다. 따라서 이 모델은 Shannon의 이진 시스템과 erasure 채널 용량에도 잘 맞는다. 또한 자유도를 증가시키기 위해 각 협력 수신기가 이웃 수신기들을 도울 수 있다는 의미의 결정적 채널을 얻기 위한 3-user Gaussian 간섭 디코딩의 응용 예를 제시하고, 이웃 수신기 협력을 통한 최적 간섭 완화 sum rate이 7 bits에 달한다.

Abstract ▼ AI-Helper

This paper presents "The 3-User NOR switching channel based on interference decoding with receiver cooperation" in succession to "Jeju Jong Nang channel code I, II". The Jeju Jong Nang code is considered as one of the earliest human binary coded communication (HBCC) in the world with a definite "1" or "0" binary symbolic analysis of switching circuits. In this paper, we introduce a practical example of interference decoding with receiver cooperation based on the three user Jong Nang NOR switching channel. The proposed system models are the three user Jong Nang (TUJN) NOR logic switching on-off, three-user injective deterministic NOR switching channel and Gaussian interference channel (GIC) with receiver cooperation. Therefore, this model is well matched to Shannon binary symmetric and erasure channel capacity. We show the applications of three-user Gaussian interference decoding to obtain deterministic channels which means each receiver cooperation helps to adjacent others in order to increase degree of freedom. Thus, the optimal sum rate of interference mitigation through adjacent receiver cooperation achieves 7 bits.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

식 (23)-(25) 의 outer bound를 나타내기 위해, 먼저 데이터 처리 부등식과 Fano의 부등식을 이용한 상호정보에 의한 레이트의 upper bound를 찾는다. 따라서 수신기 협력 없는 가우시안 IC 및 수신기 협력이 있는 가우시안 IC의 두 가지 경우에 대해 알아본다.
본 논문에서는 수신기 협력을 이용한 간섭 디코딩 기반 3-user NOR 스위칭 채널을 제안했다. 실제 예는 제주 정낭 TUJN NOR 스위칭 채널 분석에 의한 수신기 협력 결정채널을 통해, 간섭을 줄이기 위한 간섭 디코딩이다.

제안 방법

본 논문에서 제안한 방법은 TUJN 결정채널에 기반한 3-user에 대한 분석이다.
본 논문에서는 수신기 협력을 이용한 간섭 디코딩 기반 3-user NOR 스위칭 채널을 제안했다. 실제 예는 제주 정낭 TUJN NOR 스위칭 채널 분석에 의한 수신기 협력 결정채널을 통해, 간섭을 줄이기 위한 간섭 디코딩이다. 인접한 수신기 서로에게 도움을 주는 3-user 수신기에서, 결합 확률에 기반한 스위칭 on-off user 이진 시스템에 매핑 되는, 정낭 NOR 스위칭 채널용량을 유도했다.
실제 예는 제주 정낭 TUJN NOR 스위칭 채널 분석에 의한 수신기 협력 결정채널을 통해, 간섭을 줄이기 위한 간섭 디코딩이다. 인접한 수신기 서로에게 도움을 주는 3-user 수신기에서, 결합 확률에 기반한 스위칭 on-off user 이진 시스템에 매핑 되는, 정낭 NOR 스위칭 채널용량을 유도했다. 3개의 정낭으로된 정낭 HBCC는 스위칭회로의 이진 심볼 분석과 정확히 일치한다.

이론/모형

본 논문에서는 시간 인덱스로 [⋅] 를 사용한다.
선형영역에서 시스템의 작용을 살펴보기 위해 [17] 에서 제안한 GDoF (generalized degrees of freedom)를 사용한다. [21] 에서 이에 대한 정의로부터 자연스럽게 다음과 같이 확장하였다.
2-user의 강한 간섭 채널용량은 [7]에서 계산해 제시하였다. 이를 위해 [16] 에서는 layered lattice 코딩 방법이 사용하였고, 3-user 간섭채널 (IC: interference channel) 에서는 [7] 에서 사용된 layered random 코딩 방법을 사용하여 얻은 결과이상으로 rate 를 개선시켰다.

성능/효과

α 값이 달라지면 협력으로부터 얻어진 이득이 변한다는 것을 알 수 있다. GDoF 를 조사해 보면 높은 SNR 에서는 INR이 dB 스케일로 SNR 의 50% 이하일 때, 수신기 성능이 최고점에 도달 될 때까지 1 bit 협력이 사용자당 대략 1 bit 이득을 얻는다는 결과를 얻을 수 있다. 반면에 α 가 dB 스케일의 60% 와 300% 사이인 경우, 1 bit 협력이 포화상태까지 사용자당 대략 0.
두 번째로, 수신기 1의 제약 조건들 중에서 우측에 있는 모든 값은 두 항의 최소값에 해당한다. 두 번째 항은 수신기 협력 링크가 추정 값을 정확히 전달할 수 있을 만큼 강한 경우에 해당한다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	결정적 간섭 채널은 누구에 의해 제안되었는가?	결정적 간섭 채널은 [13] 에서 가우시안 릴레이 네트워크를 분석하는 학자들에 의해 제안되었고, 이후 가우시안 간섭 채널 (Gaussian Interference Channel : GIC)의 높은 SNR은 결정적 간섭 채널에 적용될 수 있다는 것을 보여준다.
	추정 왜곡을 적당하게 선택했을 지라도 bound 부근의 레이트 손실이 있게 된다고 본 근거는?	그러나 가우시안 채널에서는 실제 가산의 캐리오버 때문에 각 부분이 추정 수준을 초과하는 수준에 까지 이르게 된다. 따라서 추정 왜곡을 적당하게 선택했을 지라도 bound 부근의 레이트 손실이 있게 된다.

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