무선컴퓨팅에서의 최근 동향은 모바일능력을 향상시키고, 응용범위의 필요성에 적합한 새로운 접근 방법을 개발하는데 초점이 모아지고 있다. 이 논문은 환자의 무선의료 소자로부터 무선으로 데이터를 받고 반응하고 그 셀룰러 네트워크를 활용하여 의료센터로 보내는 기능을 가진 IEEE802.15.4 무선 CDMA기반의 헬스케어 시스템에 관한 것이다. 모바일 응용시스템은 무선센서네트워크와 셀룰러 네트워크사이에서 의료데이터를 받고 보내는 것을 조절하는 미들웨어 뿐만 아니라 위치에 상관없이 휴대전화로 환자의 헬스상태를 연속적으로 모니터링하고 분석하는 인터페이스를 제공한다. 따라서 이 시스템은 원격 헬스모니터링을 가능하게 하고 IEEE802.15.4 무선네트워크와 병원이외의 지역에서의 CDMA 네트워크사이에서 원격 헬스모니터링과 끊김없는 메디컬데이터 연결을 제공한다.
본 논문에서는 레일리 페이딩 채널에서 다중접속 간섭의 제거와 시스템 채널 용량의 증가를 위해 MIMO-MC/CDMA 16QAM 시스템의 모바일 액세스 계층에 대한 성능을 평가하였다. 전통적으로 무선통신에서 다중경로는 불필요한 요소로 여겨졌다. 따라서 다이버시티와 적응 어레이 방식이 다중경로를 제거하기 위하여 제안되었다. 최근에는 스펙트럼 효율과 링크의 신뢰도를 증가하기 위하여 다중경로를 이용하는 MIMO방식이 제안되었다. 특히, MIMO-MC/CDMA 16QAM 시스템의 채널 용량이 Eb/No, Mc, p에 따라서 평가되었다. 결과로부터 채널용량을 개선하기 위해서는 신호의 요소들은 서로 무상관이어야 하며 만약 부적당한 공간과 상호 결합 효과에 의하여 경로사이가 상관이 이루어지면 MIMO-MC/CDMA 16 QAM시스템의 채널 용량은 상당히 감소하게 된다.
본 논문은 균일한 도심지역에서의 CDMA 시스템의 상향링크에 대하여 송신전력, 간섭전력 및 블로킹 확률 등을 최소화하는데 기지국 배치에 따라 결정되는 셀 모양의 효과를 분석하기 위하여 시스템 수준의 모의실험이 이루어진다. 도심 마이크로 셀에서 기지국에 대한 경로 손실은 단말이 위치한 거리의 방향성에 영향을 받는다. 단말로부터 기준 기지국에 대한 간섭은 2차 Tier까지 고려된다. 간섭 계산의 정확성에 대한 손실 없이 계산 복잡도를 줄이기 위한 방법으로Wrap around method가 사용된다. 모의실험 결과는 송신전력, 간섭전력 및 블로킹 확률 등이 효율적인 기지국 배치에 따른 셀의 모양에 따라 줄어들 수 있음을 보여준다.
복수의 안테나를 사용하는 Pre-Rake CDMA 시스템은 복잡한 RAKE 합성기를 수신기에서 사용하지 않아도 좋은 수신 성능을 얻을 수 있는 장점이 있다. 그러나 Pre-Rake 시스템은 채널 추정오류에 크게 영향을 받기 때문에 시스템 성능 평가에 있어서 채널추정 오류는 반드시 고려되어야 한다고 볼 수 있다. 본 논문에서는 채널추정오류를 가지는 MISO Pre-Rake CDMA 시스템을 이론적인 해석을 통하여 분석한 후 도출된 결과를 컴퓨터 시뮬레이션을 이용해 얻은 결과와 비교한다. 이론적인 해석결과로 볼 때, Pre-Rake 시스템의 성능은 진폭오류 보다는 위상오류에 의한 영향을 크게 받는 것으로 확인되었다.
본 논문에서는 이동위성통신 DS/CDMA 시스템의 상향링크 채널에 대한 이중모드 통신방식을 제안하고, 제안 시스템의 성능을 해석하고 제안 시스템의 유용성도 확인하였다. 또한 이동위성통신 DS/CDMA 시스템에 큰 도플러 옵셋의 해결방안으로 Kajiwara가 제안한 이중채널 방식을 이용하여 이동위성채널에 널리 쓰이는 라이시안 페이딩 모델을 설정하였으며 변조 방식으로는 DCPSK 신호를 이동체의 속도와 전송률 에러의 성능을 비교 분석하였다.
주파수선택성 패이딩 채널 상황에서 Pre-Rake 다이버시티 기술은 이동단말에게 충분한 다이버시티 효과를 제공하며 이동단말의 수신기가 단순한 구조가 되도록 도와준다. 하지만, 기존의 Pre-Rake 시스템은 주파수선택성 페이딩 환경에서 Rake 시스템보다 두 배에 가까운 멀티패스에 의해 영향을 받기 때문에 다중유저 간섭을 Rake 시스템보다 훨씬 더 심각하게 받게 된다. 결국 이와 같은 간섭은 사용자가 증가할수록 성능이 열화하게 되는 원인이 된다. 따라서 이러한 문제점을 해결하기 위해 본 논문에서는 ZCD (Zero Correlation Code) 확산코드를 이용한 Pre-Rake TDD-CDMA 시스템을 제안한다. 또한 GI (Guard interval)를 포함하는 수정된 ZCD 코드들을 제시하고 다양한 채널환경에서 컴퓨터 시뮬레이션을 수행하고 그 성능을 평가한다.
멀티미디어 CDMA(code division multiple access) 이동통신 서비스는 음성, 동영상, 파일 전송, 전자 우편, 인터넷 접속 등과 같은 다양한 어플리케이션들을 이동중인 사용자들에게 각각의 요구 조건에 부합할 수 있는 QoS(quality of service)로 제공하여야 한다. 본 논문에서 고려한 시스템은 음성, 스트림 데이터 및 패킷 데이터의 혼합 트래픽 환경에서 실시간 전송을 요구하는 음성 서비스에게는 선점 우선권(preemptive priority)을 부여하고, 지연에 다소 민감하지 않은 스트림 데이터 서비스에 대해서는 버퍼를 부여하였다. 또한, 최선형(best-effort) 서비스를 받는 패킷 데이터 서비스에 대해서는 기지국의 방송 제어 신호에 의해 송신 허용 확률(transmission permission probability)을 결정함으로써 효율을 향상시킬 수 있는 접속 제어 시스템을 고려한다. 본 논문에서는 멀티미디어 CDMA 이동통신 시스템의 성능 분석을 위하여 음성 및 스트림 데이터 트래픽을 2차원-마르코프 체인으로 모델링하고 분석하였으며, 잔여 용량(residual capacity)을 기초로 하여 패킷 데이터 트래픽에 대한 수학적 분석을 수행하였다.
The aim of this study is to identify the data traffic capacity of 3G mobile communication networks, especially of cdma2000-1X networks. Three-layered ON/OFF traffic model is used to describe the dynamics of data traffics and the process of data transmission such as packet scheduling. We construct a simulator fully incorporating packet handling process of cdma2000-lX data network as well as three-layered ON/OFF traffic model describing the behavior of source data traffics. To get influence of traffic parameters on performance measures, the extensive simulations were performed for several data sets which are obtained from real trace data or previous studies. The experimental results show that the engineered throughput satisfying QoS criteria is approximately 25% of total capacity. Finally, some proposals to improve the system capacity are followed.
서비스 영역이 중심 셀로부터 3개의 궤도가 포함하고 있는 37개의 6각형 셀의 역방향 링크(이동체-기지국)에 대한 디지털 셀룰러 CDMA의 용량을 컴퓨터 시뮬레이션에 의하여 구하였다. 채널에는 shadow페이딩이 존재하며, 시스템은 이상적으로 전력제어가 이루어지고 있다고 가정하였다. 본 논문에서는 전파손실계수와 음성통화율 그리고 인접 셀의 통화량을 고려한 CDMA 시스템의 용량 평가를 통하여 CDMA 시스템의 용량은 전과손실계수가 증가하고 음성통화율이 감소함에 따라 증가하며 $\gamma=4일$ 때 아날로그 셀룰러 FM/FDMA와 디지털 셀룰러 TDMA의 용량에 비하여 각각 15배와 5배 가량 크며 인접하고 있는 셀의 통화량에 매우 민감하다는 결과를 얻었다.
CDMA/TOD with asymmetric capacity allocation between uplink and downlink is a highly attractive solution to support the next generation mobile systems. This is because flexible asymmetric allocation of capacity to uplink and downlink usually improves the utilization of the limited bandwidth. In this paper, we mathematically formulate an optimal timeslot and code allocation problem, which is to maximize the total utility considering the numbers of codes(channels) allocated to each data class and the forced terminations of previously allocated codes. We also suggest a real-time integrated timeslot and code allocation scheme using Lagrangean relaxation and subgradient optimization techniques. Experimental results show that the proposed scheme provides high-quality solutions in a fast time.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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