이 논문에서는 고온초전도체로 제작된 위성통신용 고온초전도 3dB 커플러에 대하여 보고한다. 커플러 제작에 사용된 초전도체는 MgO 기판위에 증착된 YBCO 고온초전도 박막이었다. 중심 주파수는 408 MHz 대역폭은 위성통신 기지국용 전력 결합기가 안정적으로 동작하도록 15 MHz의 광대역을 설정하였다. 설계를 위해 기존의 분포정수로회로를 ABCD Matrix를 이용해서 집중정수 회로로 전환하였고, 컴퓨터 모의실험을 위해 em Sonnet 상업용 프로그램을 사용하였다. 컴퓨터 모의 실험시 초전도체의 저항은 0으로 하였고, 기타 유전손실은 없는 것으로 가정하였다. 측정결과 우수한 대역폭 특성을 보여주었지만, 대체적으로 12 MHz의 대역폭이 측정되었으며 이는 설계시 모멘트 법 적용에 따른 계산 셀의 정밀도에서 기인하는 것으로 보이며 좀더 세밀한 계산 셀을 사용할 경우, 정확한 계산이 가능할 것으로 판단된다.
ISDN은 사용자에게 mB+1D의 channel을 제공한다. AO/DI기능은 D-channel을 통하여 저속의 지속적인 연결을 제공하며 고속의 통신이 필요한 경우에는 B-channel을 통하여 고속의 대역폭을 제공한다. 본 논문에서는 ISDN 환경에서의 다중 ON-OFF 소스에 대한 AO/DI기능의 성능분석을 수행한다. 다중 ON-OFF 소스가 하나의 mB+1D ISDN 링크를 통하여 연결되어 있는 상황을 가정한다. AO/DI 기능이 구현안된 경우 요구되는 대역폭은 모든 소스의 피크 대역폭의 합으로 주어지나 AO/DI 기능이 구현된 경우에는 실제로 사용되어지는 대역폭에 근접하게 대역폭이 할당된다.
본 논문에서는 SM 메시지(Search Message)를 이용하여 효과적인 예약 오류 최소화를 위한 새로운 RSVP(Resource Reservation Protocol) 알고기즘을 제안한다. 기존의 RFC-2205[1]에 제시된 방안은 각각의 예약 요청을 모두 유지해야하기 때문에 과도한 대역폭 낭비와 이로인한 예약 성공 횟수가 감소되는 문제점을 안고 있다. 대역폭 낭비를 줄이기위해 본 논문에서는 SM 메시지를 도입하였다. 수신자는 주기적으로 SM 메시지를 송신자로 전송하여, 전송로 상의 각 라우터의 사용가능한 대역폭을 검사하여 최소 대역폭으로 각 라우터에 블록케이드 값을 생성한다. 각 라우터에서의 병합작업시 SM 메시지를 이용하여 설정된 블록케이드 값을 기준으로 병합작업 여부를 결정한다. 이는 각각의 예약요청을 별도로 유지해야 할 필요가 없어지므로, 기존의 KRP-I 문제의 해결책인 RFC-2205보다 대역폭 낭비를 줄일수 있게되며 이로인해 예약 수락율이 증가하여 보다 많은 예약 성공 횟수를 얻을수 있게된다. 제안한 SM 알고리즘을 모의 실험 해 본 결과, 예약 수락율이 기존의 RFC-2205보다 전체적으로 약 26% 정도 향상되었다.
본 논문에서는 접속 (connection)과 패킷의 두 레벨 (level)을 함께 고려하는 IEEE 802.16 망에서의 무선 자원 관리 큐잉 모델을 개발한다. 상위 레벨인 접속 레벨에서는 대역폭 가용여부와 서비스 클래스별 우선순위 큐를 사용하여 접속 수락제어를 모델링하고 하위 레벨인 패킷 전송은 서비스 클래스별 임계치와 현재 가용한 대역폭의 두 항목을 동시에 고려한 동적 대역폭 할당 방법을 모델링 한다. 계층 모델은 페트리 네트의 확장형인 SRN (Stochastic Reward Nets)을 이용하여 개발되며 802.16서비스 클래스별 트래픽에 대한 대역폭 활용률과 처리율을 성능지표로 모델에 대한 수치결과를 구한다.
공정 패킷 스케줄러에서 트래픽 흐름의 속도에 의해 결정되는 최대전달지연이 그 흐름의 요구 지연규격을 위반할 경우 예약속도를 높여서 이를 줄여야 한다. 이러한 과잉예약의 결과로 전송대역폭이 손실되나, 이전연구에서 사용되었던 레이턴시, 공정성 및 구현복잡성의 세가지 성능지표로는 손실대역폭을 평가할 수 없다. 본 논문에서는 스케줄링 서버 자원의 손실특성을 평가할 수 있는 대역폭 이용도 지표를 제안하고, 대역폭 및 페이로드(payload) 이용도 측면에서 공정 패킷 스케줄러의 성능을 분석 및 평가하였다. 평가결과 요구 지연규격이 느슨할수록 높은 페이로드 이용도를 얻을 수 있었고, 특히 WFQ급 레이턴시를 갖는 스케줄러의 페이로드 이용도가 SCFQ에 비해 50%까지 개선됨을 발견할 수 있었다.
추적 레이더는 표적을 추적하기 위해 각도, 거리 및 주파수 추적루프를 사용한다. 특히, 레이더의 거리 추적루프 대역폭은 신호대 잡음비 및 표적의 거리에 따라 타협된 값으로 결정될 수 있다. 반면에 전자전은 레이더가 표적을 추적하지 못하도록 전자공격을 수행한다. 이때 전자전은 레이더의 추적루프 방해를 위해 기만 및 잡음재밍이 수행될 수 있다. 전자전에서는 레이더의 거리추적 대역폭을 추정하여 전자공격에 이용할 수 있다. 이를 위해 레이더 수집변수를 활용하여 레이더 거리추적 대역폭을 추정하는 방법에 대해 연구하였다.
본 논문에서는 chirp 신호를 초음파 신호처리 시스템에 입력시킬 때 반사신호의 진폭을 최대로 얻기위한 chirp 신호의 대역폭을 결정하는 방법을 연구하였다. 초음파 신호처리 시스템에서 반사신호의 S/N 비는 초음파의 전파시에 발생하는 감쇠와 산란에 의하여 매우 낮게된다. Chirp 신호를 사용한 펄스 압축기술은 초음파 반사시스템의 S/N 비를 증가시킬 수 있는 방법중 하나이다. 시뮬레이션 및 실험결과, chirp 신호의 펄스폭이 넓을수록 출력이 증가하였고 동일한 펄스폭과 주어진 초음파시스템의 대역폭에 대한 최대출력은 chirp 신호의 대역폭이 초음파시스템의 대역폭 보다 1.15배 클 때 얻어짐을 확인하였다.
멀티 포트 네트워크 인터페이스 카드는 지원 가능한 대역폭의 합이 포트의 수에 따라서 결정된다. 따라서 I/O 버스와의 대역폭 균형을 맞출 수 있는 장점이 있다. 또한 상대적으로 저렴한 스위치 가격으로 높은 대역폭을 지원해 줄 수 있다. 이러한 이유에서 최근 멀티 포트 네트워크 인터페이스 카드는 고 가용성 서버뿐만 아니라 고성능 서버에서도 사용되기 시작하고 있다. 본 논문에서는 이러한 멀티 포트 네트워크 인터페이스 카드가 지원할 수 있는 최대 대역폭을 분석한다. 특히 최근에 등장한 멀티 코어 프로세서 서버에서 TCP/IP 성능 측정을 수행하여 멀티 코어 자원을 최대한 활용하는지를 분석한다. 분석 결과 현재 리눅스가 제공하는 인터럽트 분산 정책 및 패킷 처리 기법으로는 멀티 포트 네트워크 인터페이스 카드의 높은 대역폭 특성을 최대한 활용하기에는 부족함을 밝힌다. 또한 각 포트 별로 들어오는 네트워크 흐름의 특성이 서로 다를 때에 시스템이 그에 신속히 적응하지 못함을 측정 결과를 통해서 보인다. 이러한 측정 및 분석 결과는 멀티 코어 시스템에서 멀티 포트 NIC을 최대한 활용하기 위한 리눅스의 향상 필요성을 시사하며 그를 위한 방안을 제시할 수 있다.
인지 라디오 시스템에서 PU사용자에게 간섭을 주지 않으면서 스펙트럼을 기회적으로 사용해야 하는 SU사용자 입장에서는 자신의 QoS를 보장받는 것이 또 하나의 과제이다. 본 논문에서는 PU사용자의 출현으로 SU사용자가 스펙트럼 핸드오프 해야할 경우, 가용 스펙트럼 홀 채널의 양이 부족할 때에는 요구 채널의 크기를 재협상하여, 가용 스펙트럼 홀의 크기 내에서 대역폭을 재할당하여 SU사용자 호의 손실률을 줄이는 방법을 제안한다. SU사용자는 스펙트럼 홀의 사용에서 우선권을 갖는 제1우선권 SU호와 품질의 재협상이 허용되는 제2우선권 SU호로 구분하고, 제1우선권 SU호에 대해서는 ARMA예측기법으로 PU사용자의 출현을 예측하여 스펙트럼 핸드오프에 필요한 자원을 우선적으로 예약하고, 제2우선권 SU호에 대해서 대역폭 협상을 통하여 대역폭을 재할당한다. 시뮬레이션결과 대역폭 재할당을 통해 SU호의 손실률과 시스템의 자원 이용률이 향상됨을 보인다.
일반적으로 CDMA 시스템의 해석에서 시스템의 대역폭에 관계없이 한 칩 구간 내에 일정한 평균 전력을 갖는 한 개의 다중 경로 성분만을 고려하고 있다. 그러나 본 논문에서는 고정된 채널 모델에서 시스템의 대역폭에 따라 한 칩 구간 내의 다중 경로 성분들의 수를 달리하고, 이 다중경로 성분들에 자기 상관 함수의 기울기와 상대적인 위상을 고려하여 페이딩의 영향을 해석하였다. 이러한 페이딩이 시스템에 미치는 영향을 알아보기 위해 출력 신호의 통계적 분포를 나타내는 출력 신호의 확률 밀도 함수를 구하였다, 그리고 이 출력 신호에 대한 조건부 에러 확률을 이용하여 사용자 수에 대한 평균 에러 확률을 유도하였다. 광대역 다중 경로 채널 모델로 실측 채널 모델인 JTC 채널 모델을 사용하고, 시스템의 성능 개선을 위해 MRC 레이크 수신기를 사용하였다. 그리고 W-CDMA 시스템의 대역폭에 따른 성능을 공정하게 비교하기 위해 사용자 수를 성능비교의 파라미터로 설정하고 동일한 주파수 대역폭 내에서 hybrid FDMA/CDMA 시스템을 가정하여 비교하였다. 모의 실험의 결과로부터 이용 가능한 많은 다중 경로 성분이 존재할 때 고정된 채널 모델에서 시스템의 분해능이 좋을수록 성능이 우수함을 알 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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