MANET은 토폴로지의 빈번한 변화에 따라 경로가 짧은 기간 동안만 유지되고 모든 노드는 에너지를 배터리에 의존하기 때문에 배터리에 많은 제약을 받는다 이와 같은 제한사항을 극복하기 위해 링크의 안정성을 유지하거나 파워 소모를 고려한 프로토콜에 대한 연구들이 활발히 이루어져 왔다. 하지만 링크의 안정성 또는 파워 소모의 어느 한 측면만을 고려함으로써 링크의 안정성은 높일 수 있으나 파워 소모가 효율적이지 못하다. 또한 전체 파워소모는 줄일 수 있으나 파워소모의 균형을 이루지 못함으로써 네트워크 수명을 오래 지속시킬 수 없는 문제점이 발생 한다. 본 논문에서는 배터리 잔량과 신호세기를 동시에 고려하여 각 노드들의 균형된 파워소모와 네트워크 전체의 파워 소모를 최소화함 으로써 네트워크 수명을 오래 지속시키기 위한 프로토콜인 RBSSPR(Residual Battery Capacity and Signal Strength Based Power-aware Routing Protocol in MANET)를 제안한다. RBSSPR은 AODV(Ad-hoc On-demand Distance Vector Routing)를 기반으로 하였다. NS-2 네트워크 시뮬레이션 결과를 통해, 제안된 RBSSPR이 특정 노드로 집중되는 트래픽을 분산시켜 파워소모의 균형을 이루고 네트워크 전체의 파워소모를 최소화함으로써 네트워크 수명을 연장시킴을 보였다.
도시성장관리는 도시개발의 위치와 시기를 조절하여 도시의 지속가능한 개발을 지향하는 정책이다. 도시기반시설은 도시성장관리의 핵심관리대상으로써 미국의 경우 대표적으로 도시서비스구역(urban service boundary), 공공시설의 충분성 및 동시성 프로그램 등을 통하여 관리되고 있다. 우리나라도 기반시설의 관리를 위하여 밀도관리구역과 기반시설부담구역 제도를 도입한 바 있다. 그러나 현실적으로 도시기반시설은 그 중요성에도 불구하고 기반시설용량에 대한 종합적인 분석없이 도시개발이 진행되고 있다. 이에 본 연구는 GIS를 이용하여 기반시설의 용량을 분석하고 그 결과를 바탕으로 기반시설용량 지도를 작성하여 이를 다시 주상복합아파트 개발과 연계함으로써 도시성장관리 측면의 적용 가능성을 검정하고자 한다. 본 연구에서 도로와 초등학교를 대표적인 기반시설로 선정하고 기반시설용량 지표로서 도로율과 초등학교 학급당인원수를 적용하여 분석하였다. 이 계산결과를 관련 법령에서 정하거나 권장하고 있는 수준의 용량과 비교하였다. 분석결과, 도로율은 외곽지역과 도심, 도심과 인접한 지역에서 높게 나왔고, 반면, 소규모 공장이 입지한 공업지역, 공원, 공항, 군사시설 등이 있는 지역에서 낮게 나왔다. 초등학교 수용용량은 전반적으로 양호하였으며 그중 농촌지역, 도심과 기성시가지 지역은 용량이 충분하였고 반면, 주택밀도가 높은 아파트 지역은 부족한 것으로 분석됐다. 기반시설용량과 주상복합아파트개발 입지를 중첩하여 분석한 결과, 대구광역시의 경우 대부분의 주상복합아파트가 기반시설용량의 여유가 있는 지역에 입지하여 과밀개발의 가능성이 낮았으며, 인구측면에서도 인구감소지역에 개발되어 어느 정도의 인구유입의 효과를 기대할 수 있다.
ATM(Asyncronous Transfer Model)의 효과는 셀이라고 부르는 고정 길이 패킷의 통계적 다중화에 기인한다. ATM 교환 망을 실현하기 위한 가장 중요한 핵심 기술은 버퍼와 스위치의 배열이다. 현재 대부분의 스위칭 망은 $8{\times}8$ 150Mb/s 또는 $16{\times}16$ 150Mb/s의 단위 ATM 스위치를 이용한 성장 모듈 방식으로 구현해 오고 있으며 $32{\times}32$ 150Mb/s의 단위 스위치는 각국에서 개발 중에 있다. 본 논문에서는 셀 손실, 지연 및 처리율 성능에 있어서 보다 우수한 트래픽 특성과 쉬운 LSI(Large Scale Intergrated circuit)가 가능한 공유 버퍼 메모리 스위치를 채용한 $32{\times}32$(4.9Gb/s 처리율) ATM 단위 스위치 구조를 고찰하고, 버퍼 용량을 해석적으로 평가하고 컴퓨터 시뮬레이션 하였다. 그리고 비충돌 같은 링크 속도를 개선하는 대용랑($M{\times}M$. M>1.000)의 ATM 교환 비충돌(non-blocking) 교환망 구성 방안을 고찰하였다.
이동성이 있는 센서 노드나 매우 제한된 에너지 량을 사용할 수 있는 배터리 용량을 가진 센서 노드는 채널의 변화나 미세한 이동이 있더라도 정확한 네트워크 구성을 할 수 있어 한다. 본 논문에서는 무선 센서 네트워크 내에서 다수의 협동 릴레이 노드가 존재할 때 선택기준에 따라 SNR(Signal to Noise Ratio)과 릴레이 노드의 신호 증폭률 그리고 단말과 단말 간 직접적으로 통신하는 경우 경로의 이득의 변화에 따른 무선 센서네트워크의 단위 비트를 전송하는데 소모되는 에너지 효율에 대하여 분석하고 이에 따른 영향을 정량적으로 평가하였다. 전송용량의 이득과 에너지 소모에 있어서 이득이 있는 협동 릴레이 노드를 선택하여 직접 경로와 릴레이 경로의 복수의 경로를 사용함으로써 위상 비동기 협동 릴레이를 적용하는 센서네트워크 환경하에서 직접적으로 통신하는 경우대비 적은 에너지를 사용하여 무선 센서 네트워크 내에서 효율적으로 통신이 이루어 질 수 있음을 분석을 통해 확인하였다.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제14권1호
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pp.93-113
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2020
According to information theory, non-orthogonal transmission can achieve the multiple-user channel capacity with an onion-peeling like successive interference cancellation (SIC) based detection followed by a capacity approaching channel code. However, in multiple antenna system, due to the unideal characteristic of the SIC detector, the residual interference propagated to the next detection stage will significantly degrade the detection performance of spatial data layers. To overcome this problem, we proposed a modified power-domain non-orthogonal multiple access (P-NOMA) scheme joint designed with space-time coding for multiple input multiple output (MIMO) NOMA system. First, with proper power allocation for each user, inter-user signals can be separated from each other for NOMA detection. Second, a well-designed quasi-orthogonal space-time block code (QO-STBC) was employed to facilitate the SIC-based MIMO detection of spatial data layers within each user. Last, we proposed an optimization algorithm to assign channel coding rates to balance the bit error rate (BER) performance of those spatial data layers for each user. Link-level performance simulation results demonstrate that the proposed time-space-power domain joint transmission scheme performs better than the traditional P-NOMA scheme. Furthermore, the proposed algorithm is of low complexity and easy to implement.
ATM 망에서의 장애는 가상 경로(virtual path; VP) 링크와 가상 경로 교환기(VP switches), 가상 채널 교환기(virtual channel switches)에서 발생할 수 있다. 이들 중에서 VP 링크와 VP 교환기의 장애를 복구하는 방법은 많이 연구되어 왔으나 보호 도메인(protection domain)의 종단점으로 사용되는 VC 교환기 장애에 대한 대응 방법은 아직 제안된 것이 없다. VC 교환기 장애는 단 한 번으로도 심각한 문제를 발생시킬 수 있기 때문에 이에 대한 새로운 고장 우회 방법이 절실히 요구된다. 지금까지 제안된 가상 경로 수준의 복구 방법은 크게 플러딩(flooding) 알고리즘을 사용하는 방법과 예비 가상 경로(backup virtual path; BVP)를 사용하는 방법으로 분류할 수 있다. 후자의 경우 예상치 못한 장애에 적절히 대응할 수 없다는 단점이 있기는 하지만, 복구 속도가 빠르고 필요 여유 용량(spare capacity)이 적다는 장점이 있다. 이 논문에서는 VC 교환기의 장애에 대응하기 위하여 새로운 형태의 BVP를 사용하는 복구 알고리즘을 제시한다. 제안된 알고리즘들은 공통적으로 VC 교환기의 고장으로 인해 단절된 가상 연결을 복구 할 수 있다는 장점을 가지며, 단순한 VP의 장애에 대해서도 기존의 연구와 비교하여 복구 능력의 저하가 없음을 실험을 통해 보인다.
본 논문에서는 한국전자통신연구소가 개인통신서비스 시스템 규격으로 제안한 4.3008Mcps 광대역 CDMA의 물리계층을 소개한다. 제안된 물리계층은 $28{\times}2^n$ 길이의 Hadamard 코드를 사용하여 5MHz 대역에 적합하게 설계되었다. 여기서는 13kbps CELP를 주 보코더로 채택했고 32kbps ADPCM도 채택할 수 있다. 역방향 링크에 버스트 파일럿 방법이 제안되었고, 이것은 연속 파일럿 방식에 비해 용량 증가를 가져온다. 또 시그널링이 많아질 경우에도 서비스의 품질을 유지하기 위하여 정보 데이터와 시그널링 데이터를 시간다중화하였고, 시그널링 활성도를 이용하는 것이 제안되어 용량을 증가시켰다. QPSK 데이터와 QPSK 확산, 가변 프레임크기, 코드쌍 할당 방법을 이용하여 정보데이타를 64kbps가지 전송한다. 제안된 여러 가지 방법들은 향후 FPLMTS의 요소 기술로도 이용될 수 있다.
무선 네트워크 사용자가 폭발적으로 증가하구 서비스 종류들이 다양해짐에 따라 고 전송률 및 사용자의 QoS(Quality of Service) 보장에 대한 요구가 강화되고 있는 현실이다. 본 논문에서는 이를 위한 해결 방안으로 직교 주파수 분할 다원 접속 시스템 상에서 사용자 QoS 요구사항의 만족을 고려한 주파수 자원 할당 기법을 제안한다. 즉, 본 논문에서는 시간 분할 다원 접속 시스템에서 지연에 민감한 사용자의 QoS 만족을 위하여 송신 기지국과 각각의 사용자들 사이의 통계적인 채널 특성과 더불어 사용자마다의 실시간 큐잉 분석을 고려한 M-LWDF(Modified-Largest Weighted Delay First)를 기반 한 자원할당 기반의 RR(Round Robin) 및 K&H(Knopp&Humblet) 결합 스케줄링을 제안하며, 이를 통해 전체적인 시스템의 전송률 향상과 지연에 민감한 서비스를 요구하는 사용자의 QoS를 만족시킬 수 있다는 점을 확인한다. 또한 제안한 기법을 OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 시스템에 적용하여 최적의 부 캐리어 할당을 통한 사용자 스케쥴링을 수행한다. 본 논문에서 제안된 기법의 성능을 분석하기 위하여 물리계층의 채널 특성으로부터 구해진 실효 링크 계층 용량을 고려하여 모의실험을 수행하였다.
무선 메쉬 네트워크 (Wireless Mesh Network)는 넓은 지역에 저렴한 비용으로 무선 인터넷 서비스를 제공할 수 있는 기술로 많은 관심을 받고 있다. 하지만 무선 메쉬 네트워크는 게이트웨이 주변 노드로 트래픽이 집중되는 병목현상이 발생하는 문제가 있다. 이러한 병목현상을 해결하기 위해서는 멀티 라디오를 사용하는 무선 메쉬 네트워크 구성이 필요하지만, 무분별한 안테나 설치는 전체 시스템 구축비용의 증가를 초래하게 된다. 이에 본 논문에서는 네트워크 트래픽 용량에 따라 최적화된 메쉬 클러스터 규모를 결정하고, 각 메쉬 라우터의 무선 채널 사용량에 따라 안테나 수의 차등적 배치를 통해 병목 현상 해소 및 시스템 구축비용의 최소화가 가능한 시스템 비용 최적화 모델을 제안한다. 제안 최적화 모델의 성능 분석을 위해 CPLEX를 사용해 사용자 트래픽과 게이트웨이 용량에 따른 네트워크 규모 및 최적의 안테나 수를 결정하는 최적해를 도출하였다. 그 결과 제안된 최적화 모델을 통해 멀티 라디오 무선 메쉬 네트워크 구성 시 병목 현상 해결 및 시스템 구축비용의 현저한 감소를 확인할 수 있었다.
본 논문은 다중접속 간섭을 효과적으로 제거할 수 있는 기지국 어레이 안테나를 이용하여 전파음영 환경하에서 빔 형성 알고리즘과 전력 제어 오차에 따른 DS/CDMA 셀룰라 시스템의 역방향 링크에 대한 성능을 분석한다. 블로킹(blocking) 확률을 어레이 파라미터와 E$_{b}$/N$_{o}$ 및 간섭 통계를 이용하여 유도하고 특정한 블록킹 확률에 일치하는 시스템 용량을 계산하다. 1%의 블록킹 확률을 가정하였을 경우, 동방성 안테나 1개를 사용하는 경우보다는 12개의 어레이 안테나를 이용한 MCGM 알고리즘을 사용하였을 경우에 약 32배의 시스템 용량이 증가함을 보인다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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