본 논문은 차세대 양방향 이동통신의 상향링크 전송용량 증대를 위한 다중 단말 기회 중계(opportunistic relaying) 기법을 제안한다. 제안된 기법은 단일 안테나(single antenna) 기지국과 다수의 단일 안테나 단말이 있는 협력 네트워크(cooperative network)에서 시간블록 단위로 라운드 로빈(Round-Robin)과 동일한 공정성(fairness)을 보장하면서 높은 불능확률 성능 이득을 제공한다. 컴퓨터 모의 실험결과를 통해 제안된 기법의 성능 이득 크기를 보이며, 기존의 중계 기법보다 높은 다이버시티 차수를 가짐을 확인한다.
광대역 무선 액세스 기술에 대한 관심이 증폭되면서, IEEE 802.16 워킹그룹에서는 광대역 무선 도시권 통신망을 정의하였고, 802.16j 태스크그룹에서는 높은 전송 속도와 넓은 커버리지 제공을 위해서 802.16 시스템에 중계기를 도입하는 작업이 진행중이다. 차세대 네트워크 환경에서는 단말의 이동에도 지속적인 서비스를 제공해야 하므로 본 논문에서는 이동 단말과 기지국 간의 통신을 정의하는 802.16e의 핸드오버 절차를 확장하여 802.16j 네트워크에서 단말의 이동성을 제공하기 위한 방안을 정의하고자 한다.
최근 기지국(Base Station)의 도움 없이 이동 단말기(Mobile Device) 간의 다중 무선 홉을 사용하여 송수신자 간의 데이터 전송을 가능하게 하는 Ad-hoc 통신망에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. Ad-hoc 통신망을 구성하는 이동 단말은 이동성을 고려하여 한정된 배터리로 동작을 하게 된다. Ad-hoc 통신망에서 이동 단말은 종단(End Host)으로만 동작하는 것이 아닌 중계 노드(Intermediate Node)로도 동작을 하기 때문에 통신상에 경로를 제공하는 중요한 역할도 한다. 하지만, 현재 인터넷 상에서 광범위하게 사용되고 있는 전송 규약인 TCP(Transmission Control Protocol)는 수동적인(Reactive)혼잡 제어(Congestion Control)방식으로 망의 혼잡으로 인한 패킷 손실 발생 이전까지 전송 윈도우의 크기를 증가 때문에 반복적인 혼잡과 그로 인한 패킷 손실로 인해 불필요한 재전송을 반복하게 된다. 이와 같이 기존 TCP는 무선 통신망에서 동작하는 이동 단말의 한정된 배터리 전원을 고려하지 않고 동작하기 때문에 이동 단말의 에너지를 불필요하게 낭비하는 문제를 가지게 된다. 본 논문은 Ad-hoc 망에서 이동 단말의 에너지 효율을 개선하기 위해 불필요한 재전송 방지 및 망 상태에 따라 전송률을 적절하게 조절하는 TCP의 새로운 혼잡 제어 기법을 제시하였다. 또한 ns-2 시뮬레이터를 이용한 실험을 통해 이동 단말의 에너지 효율이 제안된 혼잡 제어 기법에 의해 향상되었음을 확인하였다.
이동통신의 급속한 발전과 함께 사용자의 서비스 요구를 만족시키기 위한 femtocell 기술이 개발되고 있다. Femtocell 기지국은 적은 사용자를 대상으로 고품질의 서비스를 제공할 수 있지만, 기존 기지국에 비하여 숫자가 많고 별도의 사용자 접속 리스트를 유지한다는 점에서 확장성 측면에서 한계를 보이고 있다. 따라서, 본 논문에서는 지리적 특성과 사용자 연관성이 높은 femtocell 기지국 간 하나의 관리 영역을 가지기 위한 서비스 클러스터 구성 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 femtocell 기지국들과 이동단말들의 상호 작용만을 통하여 수행되므로 높은 확장성을 가진다.
UxNB(Radio Access Node on-board UAV)는 3GPP(3rd Generation Partnership Project)에서 표준화된 기술 용어로서 사용자 단말에 대한 연결성을 제공하는 무선 액세스 노드로 UAV(Unmanned Aerial Vehicle)를 통해 공중에서 이동성을 가지는 기지국을 의미한다. 이는 드론 기지국, 공중 기지국, 플라잉 기지국 등으로 다양하게 언급된다. UxNB는 5G-Advanced 및 6G 환경에서의 초연결성 및 초저지연 요구사항을 충족하기 위한 필수적인 기술이므로 6G 보안 내재화를 위해 UxNB에 관한 보안 연구가 필요한 실정이다. 본 논문은 UxNB 보안에 대해 효율적으로 연구를 수행할 수 있는 UxNB 보안 테스트베드에 대해 설명하며 확장 방안에 관해 제시한다.
이동통신사 주도의 LPWA(Low Power Wide Area) 기반 IoT 기술은 NB-IoT와 LTE Cat.M1이 상용화되어 서비스되고 있다. LPWA 기반 IoT에 대한 서비스 요구사항이 증가되면서 이러한 서비스 가입자도 증가하고 있는 상황이다. 서비스 초기에는 NB-IoT 및 LTE Cat.M1을 수용하기 위한 기지국 용량에 이슈가 없었으나, 가입자 증가로 하나의 셀에서 수용하기 위한 용량이 부족해지는 문제가 발생하고 있다. 이러한 Active UE 용량 문제는 지속적인 증가로 인한 과부하와 일시적인 증가로 인한 과부하 문제가 발생할 수 있다. 본 논문에서는 기지국에서 NB-IoT 및 LTE Cat.M1 단말의 일시적인 증가로 인해 발생 하는 LTE 접속제어 채널인 RRC(Radio Resource Control) Active UE 용량 부족 및 기지국 과부하 문제를 해결하기 위한 방안을 제시한다. 제시한 방안은 이동통신의 셀 분할 및 추가 기지국 투자 없이 셀 용량을 증대 시킬 수 있는 방안을 제시함으로써, 증가하는 IoT 단말을 수용해 서비스 성능을 개선시킨다.
본 논문에서는 아마추어 무선 HR(HAM Radio)을 기반으로 구축되는 새로운 무선 재난통신망인 이동단말용 위성 통신 무선패키지 시스템을 소개하고, D2D 다중 홉 기반의 재난통신망 접속에서 D2D 단말이 인접 기지국과 D2D 그룹들에 의해 간섭을 받는 간섭 시나리오를 구성하였다. 이러한 간섭 시나리오에서 D2D 단말이 재난통신시 필요한 채널용량 확보하고 재난통신망에 원활하게 접속, 통신할 수 있도록 주파수 재할당 방법을 제시하였고, 제안한 기법의 성능을 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 기존 알고리즘 대비 시스템 Throughput 성능 개선 및 BER 성능에서 최대 1.5dB 이득이 있음을 확인하였다.
셀룰러 네트워크 환경에서 단말 간 직접통신(D2D : Device-to-Device)을 위해서는 기존의 셀룰러 링크의 성능을 보장함과 동시에 D2D 통신 링크의 성능을 극대화하는 것이 중요하다. 따라서 D2D 통신에 사용할 자원을 할당함에 있어 D2D 송신 단말이 셀룰러 시스템에 미치는 간섭과 셀룰러 시스템이 D2D 수신 단말에 주는 간섭을 동시에 고려해야 한다. 본 논문에서는 D2D 송신기와 수신기로 이루어진 D2D 링크가 셀룰러 시스템의 상향링크 자원을 공유하는 상황에서 복수의 D2D 링크에 효과적으로 자원을 할당하는 기법을 제안한다. 기지국은 인접 셀의 기지국과 정보 교환을 통해 셀 내의 단말들의 위치 정보를 공유한다는 가정 하에 단말들의 단말 위치 정보를 이용하여 D2D 링크와 셀룰러 링크 사이의 간섭을 최소화하는 자원을 할당한다. 아울러 경로손실 모델을 이용하여 계산한 셀룰러 링크 보호 상수 및 D2D 링크 보호 상수를 이용하여 셀룰러 링크와 D2D 링크 상호간의 간섭 및 D2D 링크 간의 간섭을 제한한다. 모의실험을 통해 제안한 자원할당 기법의 성능을 검증한다.
선진국에서 ISDN 상용서비스를 개시한 지 벌써 수년이 지났고 일부 국가에서는 통신사업자 및 단말 제조업자의 지속적인 보급 노력에 힘입어 ISDN 서비스가 보편화된 상태이다. 후발국들도 망의 디지틀화를 시작하여 ISDN 서비스 도입을 서두르거나 이미 제공하기 시작했다. 국내에도 ''93년 12월 ISDN 서비스를 상용화하여 제공하기 시작하였고 계속 그 시설 확장 및 제공지역 확대를 재촉하고 있다. 본고에서는 유럽, 미주, 아시아 각국의 ISDN 추진현황을 간략히 기술하고자 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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