본 논문은 DTV 주파수 대역(185 MHz, 481 MHz, 687 MHz)에 WiBro와 무선랜 서비스가 동일 채널 및 인접 채널에 할당되는 시나리오를 가정한 후, Monte-Carlo 기반의 Spectrum Engineering Advanced Monte Carlo Analysis Tool(SEAMCAT)을 이용한 간섭 분석을 통해 최적의 주파수 대역을 제시하였다. 분석 내용으로 WiBro Mobile Station과 무선랜 User Equipment 사이의 요구되는 보호거리 및 보호 대역, WiBro Mobile Station/Base Station 및 무선랜 User Equipment 의 허용 송신 파워를 분석하였다. 분석 결과, 주파수 대역 185 MHz에 할당할 경우가 상대적으로 잠재적 간섭이 가장 큰 경우이고 697 MHz의 할당이 최적의 주파수 대역으로 분석되었다. 본 분석결과는 향후 DTV 주파수 대역에 WiBro와 무선랜의 할당에 유용하게 활용될 것으로 기대된다.
OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 기반의 무선 랜 모뎀에 사용되는 고속/저전력 64-점 FFT/IFFT 프로세서 코어를 설계하였다. Radix-2/4/8 DIF (Decimation-In-Frequency) FFT 알고리듬을 R2SDF (Radix-2 Single-path Delay Feedback) 구조에 적용하여 설계하였으며, 내부 데이터 흐름 특성에 대한 분석을 토대로 데이터 패스의 불필요한 switching activity를 제거함으로써 전력소모를 최소화하였다. 회로 레벨에서는 내부의 상수 곱셈기와 복소수 곱셈기를 절사형(truncated) 구조로 설계하여 칩 면적과 전력소모가 감소되도록 하였다. Verilog-HDL로 설계된 64점 FFT/IFFT 코어는 0.25-$\mu\textrm{m}$ CMOS 셀 라이브러리로 합성한 결과, 약 28,100 게이트로 합성되었으며, 추출된 게이트 레벨 netlist와 SDF를 이용한 타이밍 시뮬레이션 결과, 50-MHz@2.5-V로 안전하게 동작하는 것으로 검증되어 64점 FFT/IFFT 연산에 1.3-${\mu}\textrm{s}$가 소요될 것으로 예상된다. 설계된 코어를 FPGA에 구현하여 다양한 테스트 벡터로 동작시킨 결과 정상 동작함을 확인하였으며, 50-dB 이상의 신호대잡음비(SNR) 성능과 50-MHz@2.5-V 동작조건에서 약 69.3-mW의 평균 전력모소를 나타내었다.
본 논문에서는 새로운 형태의 3-라인 발룬을 제안하였다. 먼저 3-라인 발룬의 등가회로를 제시하였고, 이등가회로의 각 포트에서의 전압과 전류의 관계를 이용하여 임피던스 행렬,[Z]를 구하고 이를[S]파라미터로 변환하여 제시하였다.[S]파라미터를 이용하여, 제시한 등가회로가 발룬으로 동작할 수 있도록 하는 설계식을 도출하였다 본 논문에서 제안한 등가회로와 설계식의 타당성 및 유용성을 검증하고자 2.4 GHz ISM 대역에서 동작하는 MLC(Multi-layer Ceramic) 칩 발룬을 설계하였고, LTCC(Low Temperature Co-fired Ceramic) 기술을 이용하여 제작하였다. 새로운 3-라인 발룬의 등가회로와 LTCC 기술을 이용한 다층구조를 동시에 적용함으로써 2012사이즈의 초소형 발룬을 구현할 수 있었다. 제작된 발룬의 측정 결과는 3차원 전자장 시뮬레이션 결과 와 매우 유사하였고, 넓은 대역에서 매우 우수한 위상 및 진폭 평형 특성을 보였다. 본 논문에서 제안한 3 라인 발룬은 본 논문에서 보인 것처럼 LTCC 기술을 이용하여 매우 쉽게 구현이 가능할 뿐만 아니라 인쇄회로기판 상의 마이크로 스트립라인 등을 이용하여도 구현이 가능하며 작은 사이즈의 우수한 특성을 가진 발룬이 요구되는 무선랜이나 블루투스 등의 무선 통신 시스템 등에 매우 유용하게 적용될 수 있다.
본 논문에서는 무선LAN환경에서의 신속한 핸드오버를 지원하기 위하여 핸드오버 횟수와 인접한 AP간 겹쳐지는 영역의 유무를 고려하여 주변 AP가 실제 사용하고 있는 유효채널만을 탐색하는 새로운 방식을 제안한다. 제안된 방식에서는 이동단말이 새로운 AP로의 핸드오버가 완료되면, 자신이 탐색과정에서 습득한 주변 AP의 유효 채널정보를 새로운 AP에게 보고한다. 해당 AP는 이 정보를 이전 AP에게 전달하고, 핸드오버 횟수와 인접한 AP간에 겹쳐지는 구간이 없는 셀의 정보를 고려하여 우선순위를 결정한 이전 AP는 유효채널정보를 정렬한 후, 이 채널정보를 자신에 접속된 단말들에게 주기적으로 통보한다. 이러한 절차에 의해, 기존 AP에 접속된 나머지 단말들은 자신이 핸드오버 할 경우 인접 AP가 사용하는 활성화되어 있는 채널만 탐색할 수 있기 때문에 보다 신속한 핸드오버가 가능하게 된다. NS-2 시뮬레이터를 사용하여, 핸드오버 횟수와 인접한 AP가 겹쳐지는 구간이 없는 셀의 정보를 고려한 우선순위선정 방법에 대한 모의실험을 수행하여 최적화된 우선순위방식을 제안된 유효채널탐색 방법에 적용하였다. 이 제안방식과 인접한 모든 채널을 검색하는 기존의 full scanning 그리고, 미리 정해진 순서에 따라 일부 채널만 탐색하는 selective scanning 방식 등 3가지에 대한 성능비교를 수행한 결과, 제안된 방식이 핸드오버 과정에서 수행하는 전체 탐색채널의 개수와 채널탐색시간 면에서 우수함을 보였다.
오늘날 인프라 무선 랜은 많은 사용자들이 사용하는 중요한 인터넷 접속 기술이다. 지금까지 무선 랜에 관한 연구들은 물리 계층의 채널 다양성으로 인하여 발생하는 모델링 부정확성에 대해 충분히 고려하지 않고, MAC 프로토콜의 향상 및 분석 그리고 시뮬레이션을 통한 성능 평가에만 초점을 맞추어 왔다. 본 논문에서는 계층 상호 간의 의존성의 중요성에 주목하는 새로운 시각으로 IEEE 802.11 무선 랜의 특성을 고찰한다. 실제 무선 랜 시스템 상에서 실험을 수행하여 물리 계층에서 발생하는 불평등성을 관찰하였다. 그리고, 그것이 노드들 간의 혼잡 수준을 떨어뜨리는 역할을 하여 경쟁 기반의 MAC 처리율이 혼잡 상태에서도 서서히 감소하는 것을 보인다. 반면에 노드들 간의 공평성과 노드 처리율의 안정성은 시스템 입력 로드가 특정 수준을 넘으면 크게 저하되는 것을 보인다. 이와 같은 결과를 통하여, 처리율을 높이기 위해 링크 계층에서 제어를 할 필요성은 적은 반면에, 공평한 자원 분배나 서비스의 품질을 보장하기 위해서는 트래픽 제어가 필요하다는 것을 알 수 있다. 시스템의 성능 평가를 위하여 시뮬레이션과 실험을 병행하였다.
본 논문은 각 노드들이 라운드 로빈 형태로 매체에 접근하는 전송제어 기반 실시간 네트워크에서 시간 제약조건을 고려한 오류 제어 기법을 제안하고 성능을 평가한다. 전송제어 네트워크에는 FDDI, TDMA 및 무선 LAN 등이 속하는데 이러한 네트워크들은 실시간 전송 보장을 위해 오프라인 시에 대역폭 할당을 수행한다. 수신자는 비동기 대역폭을 통해 재전송 요청을 하며 송신자는 대역폭 할당 과정에서 불가피하게 발생한 여분의 대역폭을 이용하여 재전송을 수행하기 때문에 다른 메시지의 전송에 영향을 주씨 않고 종료시한 내에서 오류제어가 수행된다. 또 메시지 프레임들로 하여금 메시지의 길이와 순서번호를 포함하도록 하여 메시지의 길이가 주기마다 다는 경우에도 수신자가 빠르게 오류를 보고함으로써 보다 많은 오류에 대한 복구가 가능하다. 분석 결과와 SMPL을 이용한 실험 결과는 제안된 방식이 실시간 통신을 위한 오류제어 기능으로서 네트워크 오류를 극복하여 메시지의 종료시한 만족도를 증가시킬 수 있으며 이중화 혹은 중복 전송 네트워크에 비견할 만한 성능을 보임으로써 적은 비용으로 실시간 네트워크를 구축할 수 있음을 보인다.
무선기기가 인터넷에 저장된 자료를 3G 통신을 이용해 내려 받는 경우, 사용자가 부담하는 비용은 인터넷에서 내려 받은 자료의 양과 비례한다. 본 논문은 무선기기(peer 라 호칭함)들이 애드 혹 네트워크를 구성하여 미리 내려 받은 자료를 다른 peer 들과 공유하는 방법을 소개한다. 예를 들어, 스포츠 경기장에서 선수나 경기에 관한 정보를 얻거나, 미술관에서 작품에 관한 내용을 공유하거나, 야외수업에서 선생님이 내려 받은 자료를 학생들이 무료로 그 내용을 공유할 수 있다. 이를 위해서는 무선기기가 3G 통신과 무선 LAN 통신이 가능해야 한다. 만약 무선기기 사용자가 다른 peer 와의 통신과정에서 익명성을 필요로 하고, 트래픽 분석(traffic analysis)을 어렵게 하고자 하는 경우, 본 논문에서는 애드 혹 네트워크 내에 있는 추가적인 두 peer를 이용하여 익명성을 보장하는 통신 방법을 기술한다. 애드 혹 네트워크에서 익명성을 제공하는 통신에 대한 모의실험을 수행한 결과, 통신시간에 대한 오버헤드가 익명성이 제공되지 않는 통신의 경우 보다 50% 이하였으며, 참여하고 있는 peer의 수가 증가하거나 peer 들이 넓은 영역에 흩어져 있는 경우 오버헤드는 더 줄어들었다.
The success of the IEEE 802.11 standard has prompted research into efficiency of the different medium access methods and their support for different traffic types. A modified version of the point coordination function (PCF) called modified PCF has been introduced as a way to improve the efficiency over the standard method. It has been shown through a simulation study and a mathematical analysis that channel utilization can be much improved compared to the standard, in case there is no so-called hidden station problem. However, under the hidden station problem, the efficiency of the modified PCF would obviously decrease. In this paper, some enhancements of the modified PCF are introduced. Firstly, we propose a retransmission process to allow frames involved in collisions to be retransmitted. Then, we propose a collision resolution mechanism to reduce the frame collision probability due to the hidden station problem. In addition, we propose a priority scheme to support prioritization for different traffic types such as interactive voice and video, and real-time data traffic in the modified PCF. To prevent the starvation of one low priority traffic, minimum transmission period is also guaranteed to each traffic type via an admission control algorithm. We study the performance of the modified PCF under the hidden station problem and the performance of the modified PCF with priority scheme through simulations. To illustrate the efficiency of the priority scheme, we therefore compare its simulation results with those of some standardized protocols: The distributed coordination function (DCF), the enhanced distributed channel access (EDCA), the PCF, and our previously proposed protocol: The modified PCF without priority scheme. The simulation results show that the increment of delay in the network due to the hidden station problem can be reduced using the proposed collision resolution mechanism. In addition, in a given scenario the modified PCF with priority scheme can provide better quality of service (QoS) support to different traffic types and also support a higher number of data stations than the previous proposals.
International Journal of Computer Science & Network Security
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제23권5호
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pp.172-178
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2023
In this paper, performance of autoencoder based OFDM communication systems is compared with IEEE 802.11a Wireless Lan System (Wi-Fi). The proposed autoencoder based OFDM system is composed of the following steps. First, one sub-carrier's transmitter - channel - receiver system is created by autoencoder. Then learning process of the one sub-carrier autoencoder generates constellation map. Secondly, using the plural sub-carrier autoencoder systems, parallel bundle is configured with inserting IFFT and FFT before and after the channel to configure OFDM system. Finally, the receiver part of the OFDM communication system was updated by re-learning process for adapting channel condition such as multipath channel. For performance comparison, IEEE802.11a and the proposed autoencoder based OFDM system are compared. For channel estimation, Wi-Fi uses initial long preamble to measure channel condition. but Autoencoder needs re-learning process to create an equalizer which compensate a distortion caused by the transmission channel. Therefore, this autoencoder based system has basic advantage to the Wi-Fi system. For the comparison of the system, additive random noise and 2-wave and 4-wave multipaths are assumed in the transmission path with no inter-symbol interference. A simulation was performed to compare the conventional type and the autoencoder. As a result of the simulation, the autoencoder properly generated automatic constellations with QPSK, 16QAM, and 64QAM. In the previous simulation, the received data was relearned, thus the performance was poor, but the performance improved by making the initial value of reception a random number. A function equivalent to an equalizer for multipath channels has been realized in OFDM systems. As a future task, there is not include error correction at this time, we plan to make further improvements by incorporating error correction in the future.
최근 기업에서는 드론을 이용하여 다양한 상업적인 서비스를 시도하고 있다. 특히, 드론을 이용한 택배서비스가 그 좋은 예라고 할 수 있다. 그러나, 이러한 드론 택배시스템은 사람들이 활보하는 거리 위에서 무거운 물건들을 배송하는 일이기 때문에 서로 충돌로 인한 소포가 떨어지는 등 다양한 사안을 고려해야만 한다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 본 논문에서는 드론간 통신을 활용하고자 하며 예상되는 드론의 통신망 토폴로지를 Opnet 시뮬레이터로 구현하고, 해당 통신망의 성능을 시뮬레이션하고 분석하였다. 추가적으로 자유 운동적(random mobility)인 이동경로의 토폴로지도 구현하여 제안한 드론망의 성능과 비교분석하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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