대한전자공학회논문지TC (Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea TC)

대한전자공학회 (The Institute of Electronics and Information Engineers)
권호 표지

3G+ CDMA망에서의 기술 진화: 응용 서비스 QoS 성능 연구

3G+ CDMA Wireless Network Technology Evolution: Application service QoS Performance Study

  • 발행 : 2004.10.01
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초록

CDMA 2000 서비스의 주요 성공여부는 사용자 측면에서 응용서비스의 성능에 좌우한다고 할 수 있다. 본 논문에서는 CDMA 네트워크에서의 단대단 성능을 평가하기 위하여 단대단 시뮬레이션 모델을 개발하고 이를 사용하여 음성과 데이터 서비스의 사용자 측면에서 응용서비스의 성능을 분석하였다. 시뮬레이션 성능분석 모델들은 응용서비스 트래픽 특성 모델, 네트워크 구조 (architecture) 모델, 네트워크 구성요소 모델, 각 계층별 프로토콜 모델들을 포함한다. 다양한 전송계층의 구조에 따른 사용자 측면의 응용계층 성능을 평가하기 위하여 액세스망(RAN: Radio Access Network)과 코어망(CN: Core Network)에서 ATM 과 IP 전송방식을 고려하였다. 음성 서비스 분석 결과로 보코터 바이패스를 사용하는 경우 다른 방식에 비하여 30%의 성능 개선을 보이는 것을 알 수 있었다. 데이터 서비스 성능(웹 서비스)의 경우, 연속적 TCP연결 (persistent TCP connection)과 파이프라이닝 효과에 기인하여 HTTP v.1.1이 HTTP v.1.0에 비하여 성능이 우수하였다. 또한, RAN 구조에서 웹 브라우징 서비스의 경우 IP 전송기술이 ATM 에 비하여 데이터 패킷에 대한 패킷 오버헤드가 상대적으로 적어 우수함을 보였으며, 패킷크기가 작은 음성 서비스의 경우 반대의 효과를 볼 수 있었다. 비록 시뮬레이션 결과를 통하여 3G-lX EV 시스템이 3G-lX RTT에 비하여 우수한 패킷지연 성능을 보여주었지만, 기술적 진화의 모든 단계에서 단대단 사용자 단계의 성능에 영향을 주는 다양한 네트워크의 구성요소 및 계층에 대하여 고려하여야 할 것이다.

User-Perceived application-level performance is a key to the adoption and success of CDMA 2000. To predict this performance in advance, a detailed end-to-end simulation model of a CDMA network was built to include application traffic characteristics, network architecture, network element details, and protocol features. We assess the user application performance when a Radio Access Network (RAN) and a Core Network (CN) adopt different transport architectures such as ATM and If. For voice Performance, we found that the vocoder bypass scenario shows 8% performance improvement over the others. For data packet performance, we found that HTTP v.1.1 shows better performance than that of HTTP v.1.0 due to the pipelining and TCP persistent connection. We also found that If transport technology is better solution for higher FER environment since the IP packet overhead is smaller than that of ATM for web browsing data traffic, while it shows opposite effect to small size voice packet in RAN architecture. Though simulation results we showed that the 3G-lX EV system gives much better packet delay performance than 3G-lX RTT, the main conclusion is that end-to-end application-level performance is affected by various elements and layers of the network and thus it must be considered in all phases of the technology evolution process.

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