• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제35권5호
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• pp.437-452
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• 2008

IEEE 802.16j MR 네트워크는 데이타 처리율 향상과 커버리지 확대를 목적으로 IEEE 802.16 시스템에 RS (Relay Station)를 도입하였다. 그런데 현재 표준은 BS (Base Station)가 MS (Mobile Station)의 핸드오버를 제어하는 구조만을 채택하고 있어 무선 링크에서의 시그널 오버헤드가 크고 MS의 빠른 핸드오버 수행이 어려울 수 있다. 본 논문에서는 이를 개선하기 위하여 MS 제어 기능을 가진 고성능 RS를 둔 MR 네트워크에서의 MS 핸드오버 프로토콜을 제안한다. 먼저 이와 같은 고성능 RS를 도입한 IEEE 802.16 시스템의 핸드오버 시나리오들을 체계적으로 분류하고, 802.16e MS가 이와 같은 MR 네트워크에서 끊김 없이 핸드오버를 수행할 수 있도록 하기 위한 MAC 계층 핸드오버 절차와 이에 관련된 관리 메시지를 정의하며 새로운 메시지의 전송 경로를 제안한다. 시뮬레이션 결과를 통해 제안하는 핸드오버 프로토콜은 현재 표준인 802.16j/D1에 비해 무선 링크에 전송되어야 하는 MAC 관리 메시지 오버헤드를 줄였으며 기존 802.16e 네트워크와 802.16j/D1 보다 신속하고 안정적으로 핸드오버를 수행할 수 있음을 알 수 있었다.

• 한국전자파학회지:전자파기술
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• 제21권2호
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• pp.24-34
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• 2010

본 고에서는 IEEE 802.16m 표준 및 기술 동향에 대해서 개관한다. 현재 상용화된 IEEE 802.16e 시스템에서 진화된 IEEE 802.16m 시스템은 IMT-2000을 대체할 차세대 이동 통신 시스템을 목표로 한다. 이런 요구 사항을 만족시키기 위해 우선 IEEE 802.16m 시스템은 IEEE 802.16e 시스템과의 호환성이 유지되어야 하며, 차세대 통신 시스템 표준으로 추진 중인 IMT-Advanced 시스템의 성능 요구사항을 만족시켜야 한다. 이와 같은 목표 달성을 위해 물리 계층 및 MAC 계층에서 다양한 기술들이 고려되었고, 본 고에서 전반적인 기술들에 대해서 간략히 살펴보도록 한다. 더불어, ITU-R에 제출한 IMT-Advanced 제안서의 결과를 토대로 IEEE 802.16m 시스템의 성능을 살펴보도록 한다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제49권7호
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• pp.6-11
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• 2012

IEEE 802.16e는 수면 모드 작동기법을 사용하여 이동 단말기(Mobile Station: MS)의 제한된 에너지를 관리한다. MS는 수면 모드의 비가용 구간에 물리적인 작동 요소의 출력을 낮출 수 있다. 이 논문은 비가용 구간를 체계적으로 증가시켜 에너지 소모율을 감소시키기 위하여, MS에 I형과 II형의 활성화된 절전 클래스(PSC)가 존재할 때 강화된 절전 메커니즘(ePSM)을 제안한다. 성능 평가 결과, ePSM은 비가용 구간뿐 아니라 에너지 소비에 있어서도 기존 방식에 비해 성능을 향상시킨 것을 확인하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제32권3A호
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• pp.221-229
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• 2007

본 논문에서는 IEEE 802.16e 기반 Wireless Metropolitan Area Network (WMAN) 이동 단말의 전력 소모 최소화를 위한 최적 휴면 기법 (sleep mode)을 제안한다. 802.16e 표준에 정의된 sleep 모드 단말은 항상 현재 접속 중인 기지국 (BS)과 상태 정보를 유지해야 하므로, 단말이 기지국을 이동할 때마다 새로운 기지국과 sleep 상태를 재 협상해야 한다. 따라서 sleep 모드는 단말의 이동성이 클수록 헨드오버 (handover)에 의해 불필요한 전력 소모가 증가한다. 이에 따라 본 논문에서는 단말의 이동성은 사용자의 호 사용 패턴과 무관하다는 것에 착안하여 헨드오버에 따른 불필요한 베터리 소모를 제거할 수 있는 최적 휴면 기법을 제안한다. 본 논문에서는 제안 기법의 성능을 전력 소모량과 착신 호의 초기 응답 시간 측면에서 수학적으로 분석하였고 모의 실험을 통해 제안한 분석 모델을 검증하였다. 또한 기존 sleep 모드와 제안 기법의 성능을 모의 실험을 통해 비교하여 제안 기법은 기존 sleep 모드에 비해 수용 가능할 만큼의 초기 응답 시간을 증가시키지만 전력 소모량을 보다 많이 줄일 수 있다는 것을 검증하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제31권12C호
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• pp.1143-1149
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• 2006

본 논문에서는 체크 노드 분할을 이용한 변형된 반복 복호 방법 [8]을 IEEE 802.16e 표준에서 제시된 low-density parity-check(LDPC) 부호에 적용하여 복호의 수렴 속도 개선을 확인한다 또한 IEEE 802.16e에서 제시된 LDPC 부호에 가장 적합한 체크 노드 분할 방법을 제안한다. 수렴 속도 개선은 반복 횟수를 줄일 수 있다는 의미에서 계산 복잡도를 감소시킬 수 있다. 이러한 체크 노드 분할을 이용한 복호 방법은 복호기의 하드웨어 구현이 병렬 처리 방식으로 구현되기 어려운 시스템에서 효과적인 직렬 처리 방식으로 적용될 수 있다. 제시된 LDPC 부호의 변형된 반복 복호 방법은 무선 통신 시스템 환경의 실제 복호기를 구현하는데 사용될 수 있다.

• 한국통신학회논문지
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• 제36권1B호
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• pp.21-28
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• 2011

본 논문에서는 IEEE 802.16e 기반의 펨토셀 환경에서 이동단말이 매크로셀에서 펨토셀로 핸드오버를 수행할 때 발생하는 긴 스캐닝 지연 시간과 큰 배터리 소요를 줄이고자 한다. IEEE 802.16e 시스템에서는 이동단말이 핸드오버를 수행할 때 인접한 기지국들을 스캐닝 해서 적절한 후보 기지국들을 선정하는데, 펨토셀이 도입되면 인접한 펨토셀의 수만큼 추가적으로 스캐닝 동작을 수행하여야 한다. 따라서 이동단말의 스캐닝 지연 시간 몇 배터리 소모가 증가하는 문제가 발생한다. 이러한 문제를 해결하기 위해 본 논문에서는 삼각 측위법과 펨토셀의 모니터링 메커니즘을 이용하여 이동단말의 위치로부터 가장 근접한 하나의 펨토셀을 찾는 방안을 제안한다. 이동단말은 선정된 하나의 펨토셀에 대해서만 스캐닝 동작을 수행하기 때문에 스캐닝 지연 시간 및 배터리 소모를 줄일 수 있다. 시뮬레이션을 통해 제 안 방안으로 동작할 경우 실제 이동단말의 위치에서 가장 근접한 펨토셀을 찾을 수 있는 확률이 높음을 확인하였으며 스캐닝 대상 펨토셀을 줄임으로써 기존 방안보다 스캐닝 지연 시간이 현저히 줄어들었음을 확인하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제33권6A호
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• pp.624-634
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• 2008

이동성을 보장하는 IEEE 802.16e 네트워크에서 MS는 자신이 핸드오버 할 타겟 BS를 결정하기 위해 스캐닝 과정을 수행한다. IEEE 802.16e 네트워크에서 동작하는 BS는 각각의 MS에 대한 위치정보를 관리하지 않으므로 스캐닝 스케줄을 요청한 각각의 MS들에게 위치적으로 고려되지 않은 이웃 BS 채널들을 제공하게 된다. MS는 적절한 타겟 BS 채널을 발견하기까지 긴 시간을 스캐닝 과정에 머무르게 된다. 이러한 스캐닝 과정은 반복적인 스캔 구간에 의해 MS의 서비스 품질을 저하시키거나 MS가 이후의 핸드오버를 시작할 적절한 타이밍을 놓치게 하는 등의 문제점을 내제하고 있다. 따라서 본 논문에서는 IEEE 802.16e의 여러 MS들이 그룹을 형성하여 분산적으로 스캐닝을 수행하고 그 결과를 공유함으로써 보다 빠르고 효율적으로 타겟 BS를 발견할 수 있는 그룹 스캐닝 기법을 제안한다. 제안된 기법은 직접 그룹을 형성하는 MS들 뿐만 아니라 동일한 셀 내에서 유영하는 다른 MS들에게도 유용하게 적용될 수 있다.

• 한국통신학회논문지
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• 제32권6A호
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• pp.537-543
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• 2007

본 논문은 MIMO-OFDM 시스템에서 터보 처리 기법 (Turbo-BLAST)을 위한 새로운 조기 정지 기법을 제안한다. 터보 처리 기법의 높은 복잡도를 줄이기 위해서는 외부 반복 횟수를 줄이는 일이 필수적이다. IEEE 802.16e Mobile WiMax와 같은 시스템에서는 전송된 데이터 버스트의 마지막 인코딩 패킷을 제외하면 CRC 비트가 부가되지 않는다. 따라서 이러한 시스템에서는 CRC 비트의 도움 없이 반복을 종료할 수 있는 조기 정지 기법이 필요하다. 제안된 기법은 수신된 패러티 비트들과 수신된 정보 비트들로부터 재 부호화된 패러티 비트들 간의 부호 변화를 관찰함으로써 수행된다. 또한, IEEE 802.16e와 같이 tail-biting 부호를 가지는 시스템의 경우에 재 부호화의 복잡도를 절반으로 줄이는 방법이 제안된다. 컴퓨터 모의실험 결과는 제안된 조기 정지 기법이 종래의 조기 정지 기법에 비해 더 적은 수의 평균 반복 횟수를 가지고 GENIE aided 기법과 동등한 수준의 성능을 가짐을 보인다.

• 정보와 통신
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• 제24권11호
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• pp.5-13
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• 2007

광대역 무선 접속 표준을 관장하는 IEEE 802.16 워킹 그룹은 IEEE 802.16 표준을 2004년에 발표하였으며 이 IEEE 802.16 표준안에는 현재 WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access)라 불리는 고정 및 저속 이동 접속에 대한 광대역 무선 통신 지원 기술이 포함되어 있다. 특히 여러 기술 중 보안 관점에서 IEEE 802.16 표준은 MAC 계층 안에 PKM(Privacy Key Management)라고 불리는 Security Sub-layer를 가지고 있다. PKM은 PKMv1과 PKMv2로 구분되며, 먼저 PKMv1은 기본적인 인증 및 기밀성 기능을 제공하고 IEEE 802.16 표준에 기본적으로 적용되어있다. 하지만, IEEE 802.16 표준 이후 많은 연구들이 PKMv1의 보안성에 대하여 의문을 제기하였고 이에 따라 IEEE 802.16 표준안의 확장 개선안으로서 완전한 이동성을 바탕으로 하는 2005년 발표된 IEEE 802.16e 표준안에서는 향상된 보안 기능을 제공하는 PKMv2를 제공하며 기존 표준안의 부족한 점을 보완하기 위하여 시도하였다. 이러한 PKMv2는 EAP(Extensible Authentication Protocol) 인증, AES(Advanced Encryption Standard) 기반 기밀성 제공 알고리즘, CMAC/HMAC(Cipher/Hashed Message Authentication Code)을 사용한 메시지 인증 기능 제공 등 보다 다양한 보안 기능을 제공하였다. 그러나 IEEE 802.16e 표준안의 보안 기능은 SS(Subscriber Station)과 BS(Base Station)간의 통신구간 보안에 초점을 맞추어서 네트워크 도메인간의 보안 문제나 핸드오버시 보안과 같은 네트워크 구조적 보안 취약성을 여전히 가지고 있다. 하지만 표준안에서 정의하고 있는 SS와 BS 구간 보안 역시 완전한 솔루션을 제시하고 있지는 않다. 본 논문에서는 이러한 취약성을 고찰하고 그에 따른 대응방안을 제시하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제29권12A호
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• pp.1309-1318
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• 2004

무선 인터넷의 급속한 성장에 따라 사용영역과 그 범위가 점차 확대되고 있으며, 사용자들은 멀티미디어 $.$ 동화상 등 점차 많은 대역폭을 요구하는 서비스를 원하고 있다. 현재 사용 중인 이동통신 단말기로 다양한 멀티미디어 서비스를 지원하기에는 한계가 있다. 다양한 컨텐츠를 지원할 수 있는 유선 인터넷 서비스와 유사한 IEEE 802.11 무선 LAM (Local Area Network)에 핸드오프까지 고려하여 설계한 광대역 무선 접속 (Broadband Wireless Access) 시스템인 IEEE 802.16 무선 MAN (Metropolitan Area Network)시스템이 제안되었다. 특히 IEEE 802.16의 TG (Task Group)e 에서는 BS (Base Station) 혹은 섹터(sector) 단위의 상위 계층 핸드오프의 지원과 MAC에서의 핸드오프를 지원하는 것에 대한 논의가 진행중이지만, 세부적인 방안은 나오지 않고 있다. 본 논문은 이동 통신 망인 cdma2000 Ix EV-DO (Evolution Data only) 네트워크를 이용하여 IEEE 802.16e에서 BS간의 소프트 핸드오프를 지원하기 위한 네트워크 모델을 제안한다. 이 모델에서는 MC(Mobility Controller)에 각 BS의 MA를 관리하는 기능을 추가하여 소프트 핸드오프를 지원하고자 한다. 제안하는 네트워크 모델은 기존의 시스템을 그대로 활용할 수 있고, 다양한 무선 인터넷 멀티미디어 서비스를 이용할 수 있다.