A Simulation of Mobile Base Station Placement for HAP based Networks by Clustering of Mobile Ground Nodes

지상 이동 노드의 클러스터링을 이용한 HAP 기반 네트워크의 이동 기지국 배치 시뮬레이션

High Altitude Platform (HAP) based networks deploy network infrastructures of Mobile Base Station (MBS) in a form of Unmanned Aerial Vehicle (UAV) at stratosphere in order to build network configuration. The ultimate goal of HAP based network is a wireless network service for wide area by deploying multiple MBS for such area. In this paper we assume multiple UAVs over designated area and solve the MBS placement and coverage problem by clustering the mobile ground nodes. For this study we assumed area around Cheju island and nearby naval area where multiple mobile and fixed nodes are deployed and requires HAP based networking service. By simulation, visual results of stratospheric MBS placement have been presented. These results include clustering, MBS placement and coverage as well as dynamic reclustering according to the movement of mobile ground nodes.

HAP(High Altitude Platform) 기반 네트워크에서는 무인비행체 등을 이용하여 고고도에 네트워크의 이동기지국을 전개하여 이를 매개체로 한 네트워크 시스템을 구성한다. HAP 기반 네트워크는 최종적 형태로 다수의 무인 플랫폼을 성층권에 배치하여 무인 플랫폼 간의 협력을 통하여 원하는 지역에 대한 광역 네트워크 서비스를 효율적으로 구현하고자 한다. 본 논문에서는 넓은 지역에 전개된 다수의 이동 기지국을 활용하였을 때 어느 위치에 얼마만큼의 커버리지로 성층권 플랫폼이 전개되어야 할지를 지상 이동 노드를 클러스터링 하는 방식을 통하여 해결하고자 한다. 제주도 및 인근 해상지역을 대상으로 고정 및 이동 지상 이동 노드를 가정하고 이러한 환경에서 성층권 네트워크를 전개할 때의 상황을 시뮬레이션으로 실험 하여 HAP 기반 네트워크에서의 이동기지국 배치 문제를 다루었다 동적 클러스터링 결과로 성층권 이동 기지국이 배치되는 결과를 시뮬레이션으로 나타내었으며 지상 이동 노드가 이동하여 클러스터링이 새롭게 이루어지는 하는 과정을 보였다.