현재 국내외의 무선인터넷 서비스는 WAP방식과 ME방식으로 크게 나누어져 있으며 각기 사용하는 언어가 상이하여 무선인터넷 서비스 제공자의 입장에서 어려움이 많다. 따라서 무선인터넷 서비스 제공자의 입장에서는 한 가지 방식으로만 개발하면 손쉽게 다른 방식으로 변환이 가능한 변환기가 절실하게 필요한 실정이다. 본 논문에서는 WML 과 M-HTML의 중간적 포맷인 XML(Extensible Markup Language)을 이용, WAP 및 ME 통합 서비스를 위하여 WML과 M-HTML 상호간의 변환을 가능하게 하는 마크업 언어 변환 모듈을 설계 및 구현하였다.
무선 네트워크 기반 실내 측위는 측위를 위한 특수 장비를 필요로 하지 않고, Fingerprinting 방식은 무선 네트워크 기반 측위를 위한 기술 중에서 가장 정확도가 높기 때문에 무선 네트워크 fingerprinting 방식이 가장 적당한 실내 측위 방법이다. Fingerprinting 방식은 준비 단계와 실시간 측위 단계로 구성되고 정확한 위치 측정을 위해 보다 효율적이고 정확해야 한다. 본 논문에서는 Fingerprinting 방식에 대한 베이지안 알고리즘으로 강력한 통계적 학습 이론인 베이지안 학습을 결합한 퍼지 군집화를 이용하여 실내 측위를 결정하는 알고리즘을 제안하였다.
이 논문에서는 무선 LAN망과 이동통신망을 연동하는 통합 시스템에 적합한 과금 시스템 구현 방안을 제시한다. 기존의 무선 LAN망과 이동통신망의 과금 정보를 식별하는 방식이 서로 상이하여, 두 망을 연동하는 통합 시스템에서는 두 망의 과금 정보를 통합하여 식별할 수 있는 방법이 필요하다. 따라서, 이 논문에서는 무선 LAN망과 이동통신망의 서비스를 모두 사용하는 연동 시스템에서 통합된 과금 식별자를 사용하여 두 가지 망의 서비스 사용에 대한 과금 정보를 수집하는 방법을 제시한다. 또한 선불제, 후불제, 정액제와 같은 사용자의 과금 방식을 기반으로 과금 정보 수집 주기를 변경하는 방식을 제시하고, 제시된 방법을 통해서 과금 정보의 정확성을 높이고 과금 정보 수집에 필요한 통신 부하가 감소되는 것을 검증한다.
선내 통합유무선 네트워크에서는 선내의 각종 센서와 제어기를 자율적으로 구성관리하고 원격제어를 제공하는 기능을 수행한다. 특히 센서장비에 장착되는 무선통신 모듈은 선내 통합유무선 네트워크와의 원활한 연결을 위하여 무선 게이트웨이 기능을 수행하는 브릿지(bridge)를 통한 데이터 전송방식이 필요하다. 본 논문에서는 이러한 선내 통합유무선 네트워크를 위한 무선 브릿지로 와이미디어기반 통신방식구조를 제안한다. 제안한 무선 브릿지구조에서 선내 제어 유선네트워크의 정보를 효과적으로 전송할 수 있는 방안으로 분산적인 MAC 기반의 와이미디어 통신 방안을 적용하여 성능을 분석한다. 제안한 방식을 시뮬레이션한 결과, 선내 디바이스의 2홉 이동성에서는 신뢰성 있는 통신 성능이 보장됨을 나타내었다.
전력선 통신(Power-Line Communi-cation)에 있어서 전력선은 유선 매체임에도 불구하고 수많은 분기 및 부하접속, 그리고 상호간의 임피던스 부정합에 의해 무선 통신 채널 환경과 같은 다중 경로 페이딩 특성을 갖게 된다. 따라서 채널의 다중경로 해석이 상당히 중요하며, 실제 전력선 통신 채널 연구 분야에서 신호 송수신단 사이의 임펄스 응답 측정을 바탕으로 다중경로를 분석하는 방안이 적용되고 있다. PN 시퀀스를 이용한 광대역 임펄스 응답 측정 방식은 무선 채널 환경에 대해 개발되었으나, 현재는 무선 채널은 물론 전력선 채널과 같은 유선 채널에서도 적용되고 있다. 게다가 고압 배전선로와 같이 다중 경로를 포함하는 장거리 통신채널은 PN 시퀀스 방식이 여러 가지 면에서 효율적이다[1]. 본 논문에서는 PN 시퀀스 방식의 광대역 임펄스응답 측정 방법을 통해 고압 배전선로 채널의 다중경로 특성을 측정, 검토하고 이를 제시하였다.
본 논문에서는 시간 선택성 다중경로 이동 무선 채널을 다양한 방법으로 모델링 하고 그에 따른 여러 가지 특성평가를 제시하였다. 모델링 방법에는 Jakes 방식과 시간 영역에서 독립적인 두 개의 가우시안 잡음 발생기와 정형필터(shaping filter)를 사용하는 방식 및 주파수 영역에서 필터링 하는 방식이 있다. 이 세 가지 모델링 방법의 성능을 진폭의 자기상관함수, 상호상관함수, 누적분포함수(Cumulative Distribution Function), 레벨 교차율(Level Crossing Rate), 평균 페이딩 지속 시간(Average Duration of Fades), 위상차의 확률 밀도, 위상차의 자기상관함수 등의 측면에서 시뮬레이션하고 그 결과치와 이론치 간의 특성 비교를 제시하였다. 특히, 확산 대역 시스템을 고려했을 때 이상적인 채널 추정을 가정한 레이크 수신기에서의 BER 성능을 다중경로 개수에 따라 보임으로써 여러 가지 채널 모델링 중에서 주파수 영역에서 필터링 하는 방식이 이동 무선 채널을 모델링 하는데 있어 가장 적합하다는 것을 보였다. 마지막으로 비대칭 도플러(Doppler) 스펙트럼을 모델링 하는 것도 주파수 영역에서 필터링 하는 방식이 편리하다.
본 고에서는 Beyond IMT-2000 시스템에서 Mobile Access의 무선 전송 기법으로 OFDM 방식의 적용 가능성에 대하여 살펴본다. 현재 사용되는 CDMA 방식은 고속 전송 시 chip rate가 크게 증가하기 때문에, Beyond IMT-2000 시스템의 Mobile Access에서 요구하는 2∼100Mbps의 고속 데이터 전송률을 만족시키기가 용이하지 않다. 반면, OFDM 방식은 주파수 효율이 높고, 주파수 선택적 페이딩 채널에 쉽게 대처할 수 있으며, FFT를 사용하여 고속으로 구현할 수 있기 때문에 고속 데이터 전송 시 적합하다. 본 고에서는 OFDM 방식을 사용한 기존의 통신 시스템의 특징을 살펴본 후, Beyond IMT-2000 시스템 Mobile Access의 전송방식으로 OFDM을 적용할 경우의 기술적인 고려사항과 모의실험 결과에 대하여 서술한다.
본 논문에서는 무선 센서 네트워크의 다양한 응용 환경 및 상/하향 트래픽 스트림의 특성에 따라 유연하게 적용할 수 있는 새로운 매체접근제어 프로토콜을 제안한다. HiPERMAC(Hierarchically-Paired Evolutionary Radio MAC)이라고 불리는 제안 매체접근제어방식은 다양한 클러스터링 방식에 의하여 구축된 다 계층 (Hierarchical) 네트워크에서 별도의 대역 확산 전송방식이나 다수의 주파수 채널을 사용하지 않고, 단 2개의 시간 구간을 공간적으로 재활용하여 N 계층의 개별적인 통신이 가능한 구조를 제공한다. 즉, 제안방식은 단일 주파수 개념을 이용하여 계층화된 우선 센서 네트워크를 계층적 이중화(Hierarchically-Paired)하고 이때 발생하는 클러스터 간 상호 간섭의 요인들을 시간 및 공간적으로 분리하여 망 확장성과 자원 효율성을 극대화 하는 새로운 매체접근 제어 방식 이다.
본 논문에서는 무선전력 통신 네트워크에서 소스에서 목적지 노드까지 종단간 데이터 전송률을 최대화하기 위한 최적의 멀티홉 전송 방식을 제안한다. 에너지 하베스팅을 하면서 멀티홉 전송을 위한 프레임 구조를 제시하고, 노드간 서로 다른 에너지 수확량과 링크 품질을 고려하여 종단간 전송률을 최대화하는 각 노드의 전송 시간을 수학적 분석을 통하여 도출한다. 아울러, 고려하는 무선전력기반 멀티홉 전송의 시스템 모델링을 통하여 최적화 문제를 도출하고, 이 최적화 문제가 convex 함을 보임으로써 전역 최적해가 존재함을 증명한다. 이를 통하여 최적화 문제를 계산 가능한 형태로 변형하여 손쉽게 최적해를 찾는다. 제안한 최적 멀티홉 전송 방식은 모든 링크의 전송률이 같아지도록 노드별 전송 시간을 최적으로 할당함으로써 종단간 전송률을 최대화한다.
본 논문에서는 LBT(Listen Before Talk) 방식을 사용하는 ZigBee와 FH(Frequency Hopping) 방식을 사용하는 DCP, RFID, Bluetooth 등의 소출력 무선기기가 공유주파수대역에 공존할 경우 요구되는 적정 채널수를 산출하고 전체 공유주파수대역폭 산출법을 제시하였다. 한정된 주파수 대역에서 LBT 및 FH 방식을 사용하는 총 User 수가 포용되는 공유주파수대역폭 산출은 중요한 작업이다. 소출력 무선기기 시스템의 간섭 회피 기술로 사용되는 FH 방식과 LBT 방식에 대기행렬이론(Queueing Theory)을 적용하였으며, 주위의 전파환경을 감지하여 유휴 주파수대역을 찾아 데이터전송을 시도하는 LBT 방식은 random하게 주파수채널을 이동하며 통신을 시도하는 FH 방식과는 구별된다. 채널수 별 User의 통신시도 시간간격을 통계적으로 처리하여 Throughput을 분석한 결과, Throughput 70% 조건에서 FH 방식과 LBT 방식을 사용하는 250mW 소출력 무선기기들이 공존하는 공유주파수대역의 적정 채널수는 30개를 가지며, 전체 공유주파수대역폭은 채널수에 채널당 대역폭의 곱으로 산출이 가능하다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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