본 논문에서는 무선 ATM의 MAC 프로토콜로 DTDD!PS(Dynamic Time Division Duplex using PolV S Select scheme)을 제안한다 DTDD!PS 프로토콜의 기본 개념은 기지국과 단말로 구성된 무선 ATM 라디오 셀올 큐잉 시스템으로 고려하는 것이다. 기지국에 있는 MAC 제어기는 각 단말의 QoS(Quality of Service)를 만족시키기 위해 각 단말의 순간적인 대역요구의 수용에 초점을 둔다. 이를 위해 기지국에서는 각 단말로부터 동적 매개변수를 받아 이것을 이용하여 기지국에서는 각 단말들의 접속 상태를 통제하고 슬롯 단위로 대역의 동적인 할당을 한다. 이러한 방법으로 유선 ATM 보다 낮은 전송률을 갖는 무선 ATM에서 실시간 서비스의 Q QoS를 만족시킬 수 있게된다. DTDD/PS 프로토콜의 성능을 평가하기 위해서 시율레이션을 수행하였다. 그 결과 전송률이 251이bps인 시스템에서 음성 단말과 데이터 단말이 공폰된 환경에 대한 시률레이션올 수행한 결과 음성 단말의 증가에 따라 데이터 트래픽의 지연이 급격히 증가하는것을 볼 수 있었다. 그러나, 데이터 단말의 부하가 증가하더라도 음성단말에 우선 순위를 주고 있는 상황에서 동시통화 음성단말의 수는 크게 변화가 없다. 따라서 멀티미디어 트래픽과 같은 다양한 QoS를 갖는 트래픽이 공존하는 상황에서 DTDD/PS 프로토콜이 효과적으로 적용될 것올 예상할 수 있다.
무선 ATM 환경에서 다양한 멀티미디어 트래픽을 지원하기 위해서는 매체 접RMS 제어(MAC) 프로토콜이 필요하다. MAC 프로토콜은 다양한 트래픽 클래스에 대한 QoS를 보장하면서 제한된 무선 대역폭을 효율적으로 활용할 수 있도록 설계되어야 한다. 본 논문에서는 서로 다른 종류의 트래픽이 혼재된 무선 ATM 환경에서 각 서비스 클래스의 QoS를 만족할 수 있는 동적 자원 할당 방식 기반의 MAC 프로토콜을 제안하였다. CBR이나 VBR에 비해 낮은 우선 순위를 가지는 ABR 트래픽에 대해서는 최소 대역폭을 확보함으로써 지연을 크게 개선하였으며, 실시간 VBR 트래픽의 경우에는 대역폭이 초기에 경쟁을 통해 할당되고 이후로는 경쟁 없이 대역폭을 할달함으로써 처리율을 증가시켰다.
무선 ATM에서 단말의 이동성을 지원하기 위해서는 핸드오버 기법과 이에 따른 경로 재설정 및 자원재할당, 그리고 서비스 품질(Quality of Service : QoS) 및 트래픽 제어 기술의 구현이 필요하다. 이 문제를 해결하기 위해서 본 논문에서는 무선 ATM기능을 ATM망의 한요소로 보고 기존 ATM 스위치의 Q.2931 프로토콜을 별도의 수정없이 그대로수용하면서 ATM 스위치에 단말의 이동성을 지원하는 별도의 이동성 지원 서버를 두는 방안을 제시하고 구현하였다. 본 논문에서 구현한 이동성 지원 서버는 단말의 이동성 자원을 성공적으로 수행하면서 클러스터 단위로 단말의 이동성 서비스를 지원할 수 있음을 보였다.
미래의 이동 통신망은 ATM 기술을 이용한 B-ISDN 근간망에 WATM 기술을 이용해서 사용자에게 높은 대역의 연결 서비스와 QoS 서비스를 제공할 것이다. 이런 포괄적인 망에서 이동 단말기를 갖는 사용자의 이동성을 지원하면서 ATM 망의 고유 특성인 셀 순서 유지, 셀 중복 방지 등을 만족하면서 셀의 손실을 없애고 동시에 셀 버퍼링으로 인한 버퍼 오버헤드를 최소화 할 수 있는 핸드오프 방법이 필요하다. 본 논문은 기존의 핸드오프 방법에 대한 분석을 토대로 멀티캐스트 연결을 이용해서 셀의 손실을 없애고 버퍼 오버헤드를 줄이는 핸드오프 방법을 제안했다. 제안한 방법은 MT가 현재 AP 영역에서 정확하게 수신한 데이터에 대해 각 멤버 AP들에게 통보하면, 멤버 AP가 MT의 핸드오프를 위해 미리 저장해 둔 버퍼 공간들을 해제해서 다른 연결들이 사용할 수 있게 하는 손실없는 핸드오프를 제공한다. 성능 평가결과 제안한 방법은 VCT, 동적 멀티캐스트 핸드오프 방법에 비해 버퍼 오버헤드 면에서 좋은 성능을 보였다.
최근에 이동통신 시스템이 3세대로 진화하면서 음성 위주의 서비스에서 점차 인터넷 서비스 같은 여러 다양한 서비스들을 지원하게 되었다. 그리고 급증하는 사용자들을 수용하기 위해 무선 가입자망의 Iub 인터페이스에서AAL2 다중화 기술을 도입하여 한정된 링크의 효율을 높이고 있다. 그러나 무선 자원의 부족과 지원되는 다양한 서비스들의 요구조건이 다르기 때문에 무선 가입자망에서는 제대로 각 서비스 별로 QoS를 만족시켜 주지 못하고있다. 기존의 AAL2/ATM의 다중화 시스템에서는 음성과 데이터의 다중화 효과와 실시간성, 비실시간성 서비스에 대해 QoS를 분석해 왔다. 본 논문에서는 여러 다양한 서비스들을 QoS 요구조건에 따라 분류하고 그 요구조건에 맞도록 통계적 다중화와 간단한 구조로 스케쥴하는 AAL2/ATM 다중화 전송방안을 제안한다. 모의실험 결과 각 서비스의 QoS 요구조건을 맞출 수 있어 기존의 방법보다 더 좋은 성능이 나타남을 확인하였다.
무선 ATM은 무선 멀티미디어 서비스를 종단간 ATM 기술로 제공하는 전송방식으로 최근에 그 요구가 급증하여 단말기의 개발과 보급이 폭증하고 있다. 이에 따라 사용자 및 전송용량의 증가로 인하여 셀의 크기가 작아지게 되고 더 많은 핸드오프가 발생하게 되는데, 좀 더 빠르고 망 자원을 보다 효율적으로 이용하도록 하기 위한 기법들에 대한 연구가 증대되고 있다. 본 논문에서는 보다 빠른 핸드오프를 위하여 사용되어지는 여러 가지 routing 방법들 중 단말기가 접속된 기지국이 바뀔 경우 VC(Victual Connection)를 재설정하는 방식인 Path Extension과 Path Rerouting을 사용하여 LAN 환경에서 해당 MSC에 속한 BS의 개수에 따라 어떠한 VC path length와 receive latencies를 나타내는지 비교하여 핸드오프 지연이 보다 적은 기법을 제안한다.
멀티미디어 통신, 양방향서비스, 방송분야 등에서 미래의 핵심기술로 정착될 무선광대역시스템의 물리계층을 중심으로 최근의 기술들 - 무선 LAN, 무선ATM, TDMA, CDMA, LMDS/MMDS등 - 을 서술하였다. 광개역무선모뎀의 발전방향은 LAN을 확장한 무선인프라의 구축과, 셀룰라망과 같은 무선 공중망의 광대역 멀티미디어 서비스로 나아가고 있다. 마지막으로 전파환경과 이의 발전방향을 제시하였다.
무선 ATM 시스댐에서 효율적인 데이터 전송을 위해서는 우수한 오류 정정 부호가 필요하다. 본 논문에서는 오류 정정 부호로 RCPSCCC를 사용한 적응 하이브리드 ARQ 기법을 제안한다. 이 RCPSCCC의 부호율은 채널 환경과 데이터 종류에 따라 조절된다. 레일레이와 라이시안 페이딩 채널에서 BER(Bit Error Ratio)과 WER(Word Error Ratio)의 상한계(upper bound)를 outer 부호기 와 inner 부호기 의 유효 자유거리(effective free distances)만을 사용하여 유도한다. RCPSCCC를 적응 하이브리드 ARQ 프로토콜에 적용함으로서 효율적인 데이터 전송을 할 수 있다.
제안한 분산 앵커(Anchor) CX 탐색 알고리즘은 무선 ATM 네트워크에서 빠르고 매끄러운 핸드오프를 지원해 주는데 중요한 역할을 한다. 본 방법은 그룹핑 한 네트워크 내에서 각 그룹은 Anchor 스위치가 그룹의 연결을 관리하고 Anchor과 Anchor 사이에는 정보교환을 위하여 작은 대역폭의 PVC를 할당한다. 제안한 알고리즘은 빠르게 CX를 찾을 수 있고, 전체 네트워크 관리가 용이하며, 시스템 오버헤드나 전달지연시간이 줄어 매끄러운 핸드오프를 지원 할 수 있다.
무선 ATM 시스템에서 효율적인 데이터 전송을 위해서는 우수한 오류 정정 부호가 필요하다. 본 논문에서는 오류 정정 부호로 RCPSCCC를 사용한 적응 하이브리드 ARQ 기법을 제안한다. 이 RCPSCCC의 부호율은 채널 환경과 데이터 종류에 따라 조절된다. 레일레이와 라이시안 페이딩 채널에서 BER(Bit Error Ratio)과 WER(Word Error Ratio)의 상한계(upper bound)를 outer 부호기의 inner 부호기의 유효 자유거리(effective free distances)만을 사용하여 유도한다. RCPSCCC를 적응 하이브리드 ARQ 프로토콜에 적용함으로서 효율적인 데이터 전송을 할 수 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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