인터넷의 급속한 보급과 대용량 멀티미디어 서비스에 대한 요구 증가로 댁내 또는 중소사업장에 대한 광대역 무선 액세스(Broadband Wireless Access) 수요가 증가하고 있다. 기존의 무선랜은 도달거리가 짧아서 이동 중일 때나 AP(Access Point)에서 멀어지면 통화품질이 저하되고, 무선인터넷은 사용 비용이 높다. 이를 보안한 광대역 무선 인터넷 시스템인 와이브로(WiBro: Wireless Broadband Internet)는 휴대폰과 무선랜의 중간 영역에 위치한 이동초고속인터넷서비스이다. 본 논문에서는 IEEE 802.16 BWA을 기반으로 멀티미디어 서비스를 제공하기 위해서 서비스별 트래픽 모델과 특성을 분석하고, 다양한 트래픽 혼합 비율에 따라 시뮬레이션을 수행하였으며, 이를 토대로 최종적으로는 WiBro 시스템에서 수용 가능한 최대 가입자 수를 산출하였다.
본 논문은 광대역 무선 액세스를 위하여 다중 수신안테나를 갖는 OFDMA 시스템의 타이밍 딜레이 추정기의 구현 복잡도를 낮추는 방안을 제안한다. 타이밍 딜레이 값을 추정하기 위해 각 수신안테나 별로 푸리에 연산과 역 푸리에 연산을 수행하므로, 다중 수신안테나를 사용하는 경우에는 계산 복잡도가 큰 단점이 있다. 먼저, 각 안테나에 수신된 레인징 심볼의 위상을 회전시키는 구조를 제안함으로써 각 안테나의 역 푸리에 연산을 제거하여 구현 복잡도를 크게 개선할 수 있다. 둘째로, N점/M구간 푸리에 연산을 수행하고 시간 대역 평균 전력 추정기 대신 주파수 대역 평균 전력 추정기를 포함한 구조를 제안함으로써 성능 저하 없이 복잡도를 크게 낮출 수 있다. 기존 방식에 대하여 제안된 두 가지 구조의 복잡도 개선량을 보여주고, 시뮬레이션 결과를 통해 성능 비교를 실시한다.
본 논문에서는 CDMA다원접속방식에 의한 광대역 무선가입자망의 무선접속프로토콜을 설계하고, 액세스 채널의 랜덤액세스 절차를 제안하며 채널의 성능을 분석한다 무선접속프로토콜의 구조는 IMT-2000으로의 진화가 용이하도록 무선자원에 종속적인 무선자원제어부, 무선자원과는 독립적인 통신제어부, 무선 패킷데이 타를 제어하는 패킷처리부, 그리고 각 처리부간 인터페이스를 지원하며 가입자 장치와 처리부간 인터페이스 역할을 담당하는 응용부로 분리하여 설계한다 또한 무선접속프로토콜의 핵섬인 액세스채넘의 랜멈액세스 절차를 제안하고 성능을 분석한다 성능분석에서 근원영향(near-far effect)과 페이딩은 개방루프 전력제어로 보상된다고가정한다 성능분석의 결과로서 액세스횟수,즉 지연은단말국의 초기 전송전력과전력 증가치에 따라 예민하게 변화하며, 초기의 송신 전력치가 부적절한 경우 평균 액세스 시도 횟수가 증가함올 알 수 있다.
본 논문은 IEEE 802.16 광대역 무선 액세스 망을 위한 새로운 충돌 감소 방안으로 DCCG 알고리즘을 제안하였다. 이 알고리즘은 채널 경쟁 후 충돌이 발생한 슬롯 수와 가입자의 충돌 횟수에 따라서 상향링크의 자원요청 슬롯 구간을 결정한다. 그 결과 제안한 DCCG 알고리즘은 기존 Binary Back-off 알고리즘보다 처리율이 증가하였고 지연시간이 감소하였다.
인터넷의 급속한 보급과 대용량 멀티미디어 서비스에 대한 요구 증가로 댁내 또는 중소사업장에 대한 광대역 무선 액세스(Broadband Wireless Access) 수요가 증가하고 있다. 본 논문에서는 ADSL이나 케이블 등의 유선 광대역 기술을 대체할 수 있는 IEEE 802.16 BWA 환경에서 시뮬레이션을 수행할 수 있는 트래픽 모델에 대해 설명한다.
ETSI BRAN (Broadband Radio Access Network)는 고속 무선 LAN 또는 고정 광대역 무선액세스 네트워크에서의 무선 접촉 계층과 ATM 및 IP(Internet Protocol) 코어 네트워크와의 연동을 위한 일부 기능을 표준화하기 위한 과제이다. 특히, BRAN의 HIPERLAN type-2(HIPERLAN/2)의 경우에는 과제의 범위는 무선 접속면, 무선 부시스템에서의 서비스 인터페이스, 서비스 구현에서 요구되는 연동 및 각종 지원 기능을 표준화하며, 무선 접속면의 경우에는 다수 벤더간의 상호 호환성을 제공할 수 있는 인터페이스를 구현하는 것이다. HIPERLAN/2의 기술 규격은 코어 네트워크와 독립적인 물리계층 및 데이터 링크 제어 (DATA Link Control: DLC) 계층과 서로 상이한 코어 네트워크와의 연동을 위한 네트워크 수렴 부계층을 다루게 될 것이며, 초기 단계에서는 ATM과 IP 코어 네트워크와의 연동 기능을 제시하게 될 것이다. 따라서 HIPERLAN/2기반의 시스템 규격을 제시하기 위해서는 네트워크 계층 및 기타 상위 계층에 대한 규격이 요규되며, 이는 ATM Forum에서의 무선 ATM 신호 방식 규격, IETF(Internet Engineering Task Force)의 IP규격, 그리고 ETSI의 SMG (Special Mobile Group) 프로젝트에서 표준화되고 있는 UMTS (Universal Mobile Telecommunication Service) 규격 등과 접목될 것이다. 결과적으로 무선 ATM 관점에서는 완전한 시스템 규격 작성은 ETSI BRAN과 ATM Forum에서 무선 접속 규격과 이동성 관리 및 신호 방식으로 각각 이원화되어 진행되고 있다. 현재 물리 계층에서의 전송 방식은 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)으로 확정되었으며, DLC 계층에서는 고정 길이의 TDD (Time Division Duplexing) TDMA 프레임 구조를 기반으로 AP (Access Point)에 의해 동적으로 상향 링크 자원을 예약 할당하는 매체 접근 제어 (Medium Access Control: MAC) 프로토콜이 고려되고 있다. 이와 같은 DLC 계층에서는 기본적으로 짧은 길이의 패킷을 통해 다양한 대역폭의 멀티미디어 트래픽을 효율적으로 수용하면서 ATM 네트워크뿐만 아니라 향후 IP 네트워크에서 요구하는 각 서비스별 QoS (Quality of Service)를 개별적으로 보장할 수 있는 기능을 구현하고자 한다. 향후 이 부문에 대한 표준화가 본격적으로 진행될 것으로 예상되며 HIPERLAN/2의 경우에는 1999년 중반까지 1차 기능 규격을 완료할 예정이며, BRAN 전반에 대한 완전한 규격을 2002년까지 완성하는 것을 목표로 하고 있다.
광대역 무선 액세스 기술에 대한 관심이 증폭되면서, IEEE 802.16 워킹그룹에서는 광대역 무선 도시권 통신망을 정의하였고, 802.16j 태스크그룹에서는 높은 전송 속도와 넓은 커버리지 제공을 위해서 802.16 시스템에 중계기를 도입하는 작업이 진행중이다. 차세대 네트워크 환경에서는 단말의 이동에도 지속적인 서비스를 제공해야 하므로 본 논문에서는 이동 단말과 기지국 간의 통신을 정의하는 802.16e의 핸드오버 절차를 확장하여 802.16j 네트워크에서 단말의 이동성을 제공하기 위한 방안을 정의하고자 한다.
와이브로 망을 백홀 링크로 하고, WiFi 무선망을 사용자 액세스 링크로 사용하는 방법은 무선 인터넷 서비스 제공에 관한 비즈니스 영역의 확장 측면에서 최근의 연구 추세이다. 그러나, 이와 같은 연동방법에서는 인가대역을 사용하는 와이브로 망과 비인가 대역을 사용하는 WiFi 망 사이에서의 상이한 사용자 인증방식에 대한 호환 문제의 해결을 필요로 한다. 즉 와이브로망에서 WiFi 사용자에 대한 제어, 과금 등의 관리를 하기 위해서는 이 둘 사이의 인증 문제를 해결하는 것이 필요하기 때문이다. 본 논문에서는 이와 같은 사용자 인증 및 과금 등의 제어 관리를 위하여, 두 개의 망을 연결하는 RS인 WiNNERs를 통하여 BWAN 망사업자가 WiFi 사용자를 인증하는 방안을 제안하고, 또한 이에 대한 성능효과를 분석한다.
본 문서에서는 WRC-2003 회의에서 결정된 차기 회기동안 연구하여야 할 연구 의제 중 1.19 ‘글로벌 인터넷 액세스를 위한 고정위성업무의 스펙트럼 연구’에 대해 2004년 4월에 개최된 ITU-R WP4A에서 논의된 사항을 중심으로 위성 인터넷 액세스 서비스의 배경 및 연구 현황에 대해 기술하였다. 고도화되는 무선 통신 환경에서 지역간 국가간 디지털 격차를 해소하기 위하여 광대역 인터넷 액세스를 위한 위성 시스템은 좋은 해결책이 될 수 있다. 또한, 글로벌 환경에서 사용 가능하도록 적절한 주파수 대역을 찾는 일 또한 중요한 이슈가 될 것으로 예상되며, 이에 대하여 계획된 고정위성업무 주파수 대역에 대해 본 서비스의 활용 가능성에 대하여 기술하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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