전송률 기반의 흐름 제어 및 정체 제어 메커니즘을 사용하는 무선 네트워크에서 양방향 TCP/IP 연결의 성능을 연구한다. 전송률 기반의 흐름 제어를 이용하여 데이터의 흐름을 원활하게 유지함으로써, TCP 윈도우 흐름 제어에서 나타났던 다양한 유형의 버스트 현상을 제거하거나 완화시키는데 논하고, 대기열에서 전송률 제어 채널을 통해 실행되는 동안 버스트 반응에 의해 TCP ACK 압축 문제가 발생한다. 소스 IP 대기열의 주기적인 버스트 반응을 분석하여, 양방향 트래픽으로 인해 쓰루풋 저하됨으로써 향상된 퍼포먼스와 상황에 적용 가능한 쓰루풋 저하 예측을 나타내어 대기열의 최대값을 성능분석 한다.
이 논문에서는 IMT-2000(International Moblie Telecommunication-2000)시스템에서의 멀티미디어 트래픽을 전송하기 위한 핸드오프 처리절차를 제안하였다. 이 절차에는 기본 코드채널(Fundamental Code Channel)과 부가 채널(Supplemental Code Channel)을 제어하기 위한 핸드오프관련 메시지들이 포함되었다. 부가 채널코들를 사용하기 위한 협상은 전송되는 트래픽의 크기에 따라 핸드오프 초기화 동안 수행된다. 그리고 MS(Moblie Station), BTS(Base Station transceiver Subsystem) 및 BSC(Base Station Controller)사이에서의 핸드오프 처리를 위한 호 흐름도와 상태천이도 (State Transition Diagram)도 설계하였다.
본 논문에서는 신호 채널을 이용하여 실제적인 호 연결 처리 전에 착신 단말의 가용 전송률 및 서비스 호환성 여부를 조사하는 Look Ahead Enquiry/Response 기법에 의한 새로운 ABR 트래픽 파라메터 협상 베시지 흐름 메카니즘을 제안하였으며, 신호채널을 이용한 ABR 트래픽 전송률 제어가 가능하도록 Bandwidth Request 메시지와 Bandwidth Allocated 메시지를 고안하였다. 또한 성능 분석을 통하여 기존 방식과 비교하여 호 처리시간과 링크 이용 효율측면에서 본 논문에서 제안한 방안이 월등히 우수함을 알 수 있었다.
본 연구에서는 열 장 흐름 분획장치를 제작하고 이를 이용하여 폴리스티렌의 머무름과 선택성을 조사하였으며 최적 분리조건을 결정하였다. 열 장 흐름 분획장치의 채널 부분은 열전도도가 좋은 구리판을 윗벽과 아랫벽으로 하여 그 사이에 Mylar spacer를 끼워 제작하였다. 구리판 표면은 이상적인 유선형 흐름이 이루어지도록 매끈하고 굴곡이 없도록 세공하였으며, Mylar spacer는 채널을 형성하도록 잘라낸 후 거친 부분을 사포로 갈아내었다. 윗 구리판은 히터를 넣어 온도를 높였고 아래 구리판은 수도물을 이용하여 온도를 낮추어 온도 구배를 주었다. 폴리스티렌의 머무름은 분자량과 채널에 가해준 온도차가 커지면 증가하였고, 일정한 온도차에서 차가운 벽의 온도를 20∼$45^{\circ}C$로 높히면 감소하였다. 시료의 선택성은 크기 배제 크로마토그래피보다 훨씬 좋았으며, 머무름이 큰 용질일수록 선택성이 좋았다. 이론단의 높이는 유속과 비례하였으며, 이로부터 폴리스티렌의 다분산도를 측정할 수 있었다.
열영동은 매질의 온도 구배에 의해 입자가 이동하는 현상이다. 본 논문에서는 미세유체 채널에서 입자의 열영동 현상에 대해서 논의한다. 흐름이 없는 비유동 채널에서 열원인 백금 와이어에 가해지는 전압에 비례해서 열영동에 의한 마이크로 입자의 이동이 더 크게 나타남을 확인하였다. 전압에 따른 백금 와이어 주변 온도 변화는 Callendar-van Dusen 식을 이용하여 예측하였다. 동일한 시스템에서 나노 입자의 열영동 현상을 관찰한 결과, 나노 입자도 마이크로 입자와 유사한 열영동 거동을 보임을 확인하였다. 마지막으로 Y 모양 미세유체 채널을 제작하고 백금 와이어 열원을 채널 내에 설치하여, 채널을 흐르는 현탁액 내의 입자의 열영동 현상을 구현하고, 이를 기반으로 현탁액의 흐름을 제어할 수 있음을 보인다.
기저대역 채널선택 필터는 외부의 잡음이나 공정상의 변화에 따라 각각의 통신 채널을 선택하기 위해 인가되는 제어 전압이 변동될 수 있다. 본 논문에서는 제어 전압을 일정하게 유지시키기 위해, 전류의 흐름을 감지하여 채널선택 필터의 차단주파수가 자동으로 조정되어 필터 동작이 원활하게 유지되면서 최소 면적을 갖는 전류 비교 방식 전압 안정화 회로를 설계하였다.
본 연구에서는 동역학적 격자기반 대정준 Monte Carlo (Kinetic Lattice Grand Canonical Monte Carlo, KLGCMC) 모의실험 방법을 이용하여 모델 이온채널 내에서 KCl과 HCl의 이온 전류를 시간의 함수로 구하였다. KLGCMC 모의실험 계산 결과로부터 이온채널의 양이온 선택성이 더 큰 것을 확인 할 수 있었다. 또한 모의실험 결과를 통해 각 이온의 확산계수가 전류에 미치는 영향을 확인 할 수 있었다. $H^+$ 이온은 농도가 매우 작음에도 확산계수가 커 전체 전류에 큰 영향을 미쳤다. 반면에 확산계수가 작은 $K^+$ 이온은 이온채널 안에서 쉽게 흐르지 못하고 정체 되며, $H^+$ 이온의 전류흐름을 방해하는 것을 확인 할 수 있었고, 이로 인해 이온전류의 패턴이 시간에 따라 변화함을 알 수 있었다.
본 논문은 무선통신 트래픽제어에서 데이터의 흐름을 원활하게 유지 향상시키기 위한 연구이다. 통상적인 TCP 윈도우 흐름제어에서 나타났던 다양한 유형의 버스트현상은 양방향 트래픽제어를 통해 제거하거나 완화시킬 수 있다. 현재는 대기열이 주로 최종 시스템에 위치함으로 인해 무선통신 제어채널을 운영하는 동안에 TCP ACK 압축문제가 발생한다. 그러므로 소스 IP 대기열의 주기적인 버스트 특성을 분석함으로써 대기열의 최대값을 예측하여 적용한다. 이와 같은 예측수단을 무선통신 트래픽제어에 적용하여 대칭트래픽을 제어함으로써 처리율이 현저하게 증가되어 성능이 향상됨을 분석한다.
하전된 마이크로채널의 전기이중층에서 계면동전기 흐름에 의해 발생되는 흐름전위는 일반적 Helmholtz-Smoluchowski 관계식으로부터 중공사 멤브레인 기공의 제타전위를 결정하는데 적용된다. 흐름전위는 실제 운전상황이나 물리화학적 조건에서의 표면특성 및 기공과 입자간 상호작용에 대한 유용한 실시간 정보를 제공함이 알려져 있다. 무리화학적 인자들이 주공사에 의한 여과에 미치는 영향을 투과플럭스와 흐름전위의 동시적 모니터링으로 고찰하였다. 특히, 본 연구에서는 중공사의 위치에 따른 흐름전위를 측정함으로써 중공사 길이 방향과 멤부레인 오염 진행에 따라 달라지는 케이크층 효과를 규명하는 실험방법을 다루었다. 실험결과, 입자농도가 증가할수록 투과플럭스는 감소하나 흐름전위는 증가하였다. 입자농도가 증가하면서 케이크층 성장은 활발하지만 쌓인 하전 입자들의 표면전하 효과로 흐름전위는 증가한 것이다. 용액의 이온화 세기를 KCI 0.1 mM에서 10mM로 증가하면 투과플럭스와 흐름전위가 함께 감소하였다. 이는, 이온화 세기의 증가로 라텍스입자 주위의 Debye 길이 감소로 치밀한 케이크층이 형성되고, 전기이중층의 얇아진 확산층에 의한 이온흐름의 약화로 흐름전위는 감소한 것을 판단된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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