본 논문에서는 멀티 셀 셀룰러 네트워크에서 채널 환경에 따른 스케줄링 알고리듬의 성능을 평가한다. 무선 통신 환경에서 대표적인 채널모델인 가우시안 채널, 레일리 페이딩 채널, SCME(Spatial Channel Model Extended) 채널 모델에 PF(Proportional Fair)와 MR(Maximum Rate) 스케줄링 기법을 적용했을 때, 시스템 성능을 평가하고 비교한다. 기지국에서 송신된 신호는 채널을 통과하며 변화하고 이는 채널 모델에 따라 달라진다. 채널 모델에 따른 스케줄링 알고리듬 성능 평가 결과 가우시안 채널모델과 레일리 페이딩 채널모델 SCME보다 좋은 성능을 보인다.
본 논문에서는 협력형 MIMO (multi-input multi-output) 채널 모델의 시뮬레이션 모델을 제안한다. 여기서 기하학적 one-ring 채널 모델과 기하학적 two-ring 채널 모델을 확장시켜 서 협력형 one-ring 채널 모델을 소개한다. 먼저, 송신 노드와 수신 노드 그리고 중계 노드가 모두 정방향의 무한개의 스캐터로 둘러 쌓여 있다는 가정아래, 협력형 one-ring 채널에 대한 참조 모델의 복소 채널 이득과 상관관계 함수를 정의한다. 다음으로, 그 참조 모델의 상관관계 함수의 값을 만족하도록 하는 시뮬레이션 모델을 제안한다. 이를 위하여 본 논문에서는 MEDS(method of exact Doppler spread) 방법을 이용하며, 마지막으로, 제안된 시뮬레이션 모델과 참조 모델의 상관관계 함수의 결과를 비교함으로서 적합한 시뮬레이션 모델임을 보인다.
차세대 이동통신 무선 채널모델이란 무선 인터페이스 구간 내에서의 신호 처리 모델로서 이동통신 시스템 개발에 필요한 알고리듬 구현 기술의 검증에 사용된다. 다중 안테나 사용의 중요성이 제기되기 이전에는 주로 전파 채널(propagation channel)에 관한 물리 현상의 분석이 무선 채널 모델의 주류를 이루었으나 전송속도의 증가 및 전송용량 증가를 위한 다중안테나 사용이 본격화되면서 안테나를 포함한 공간 채널(spatial channel)의 수학적 표현 및 전파 현상 분석이 이동통신 시스템 개발에 중요한 역할을 수행한다. 본 고에서는 개요에 이어 II장에서는 최근 WWRF에서 제시하는 B3G 시스템개발을 위한 채널 모델 과정을 소개하고, III장에서는 대표적인 다중안테나 무선 채널모델에 관한 내용을 소개한다. 또한 IV장에서는 차세대 이동통신을 위한 채널모델링의주요 연구 이슈와 함께 V장에서는 ETRI에서 추진중인 한국형 무선 채널모델 연구의 현황을 소개한다.
본 논문에서는 화자 확인 시스템의 등록과 확인 과정의 채널 환경 불일치로 성능이 저하되는 문제를 해결하기 위한 새로운 정규화 방법에 대해 설명한다. 제안된 방법은 첫째, 입력 음성으로부터 효과적으로 채널을 추정$\cdot$보상하고 둘째, 스코어 정규화 과정에서 사칭자 모델로서 사용되는 world모델과의 차이를 채널 추정 및 화자 모델 생성에 효과적으로 사용하는 것을 목표로 한다. 이를 위해 입력 음성의 켑스트럼과 HMM world 모델의 파라메터인 평균 켑스트럼과의 차이를 통해 음소열에 종속적인 채널 켑스트럼인 Phone-Dependent Difference Cepstrum을 추정한다. 한편 입력 음성의 음소열은 world모델의 스코어를 얻는 과정에서 함께 얻어질 수 있다. 채널 추정 실험 결과를 통해서 가장 일반적인 채널 정규화방법인 CMS에 의해 추정된 채널에 비해 실제 채널과 유사하며 화자 고유의 특성을 왜곡시키지 않는 채널 추정이 가능함을 확인할 수 있었다.
최근에는 무선 네트워크의 발달로 무선 채널을 이용한 통신의 사용이 증가하였으며, 이로인해 기존 유선 네트워크에서의 효율적인 프로토콜들의 성능을 재평가 하게 되었다. 즉. 무선 채널을 이용한 통신은 유선 채널을 이용한 통신과 전파 오류의 특성이 상이하며, 다양한 형태의 전송 오류가 존재한다. 특히, 시뮬레이션을 통한 프로토콜의 성능은 시뮬레이터에서 채택된 무선 채널의 전송 오류 모델 방식에 따라 크게 차이가 날 수 있다. 따라서 무선 채널에서의 전송 오류를 정확히 예측하고, 무선 채널의 전송 오류가 프로토콜의 성능에 미치는 영향을 연구하기 위해서는, 무선 채널에서의 다양한 형태의 오류를 정확히 시뮬레이션 해야 한다. 지금 까지 무선 채널에서 발생하는 전송 오류를 예측하기 위하여 여러 가지 오류 모델이 제안되었으며, 본 논문에서는 네트워크 시뮬레이터인 NS2에 구현되어있는 다양한 형태의 오류 모델을 사용하여 오류 모델이 프로토콜 특히 TCP의 성능에 미치는 영향[1]과. TCP의 종류와 오류 모델에 따라 변하는 프로토콜의 성능을 실험한다. 또한, NS2에는 아직 구현되어 있지는 않지만, 실제 네트워크에서 일어나는 오류를 정확히 예측하기 위해 새로이 제안된 오류 모델인 케이오틱 맵을 이용하여 캐이오틱 맵 오류 모델이 프로토콜 성능에 미치는 영향을 조사한다. 실험 결과 TCP의 종류에 상관없이, 오류 모델에 따라 같은 오류 율에서도 프로토콜의 성능이 최대 50%이상의 성능 차이가 나타남을 알 수 있다.
무선 통신 시스템에서는 무선 채널의 속성상 채널 고장과 복구를 고려한 성능분석을 수행해야 한다. 본 논문에서는 고정 혼합 모델과 근사 모델 기법에 대하여 논의하고 이들에 대한 SRN 모델을 개발한다. 고정 혼합 모델은 채널 고장 및 복구와 채널 할당 및 서비스를 혼합한 모델로 상태 크기의 문제점이 발생할 수 있어 이를 해결할 수 있는 계층 모델을 개발한다. 계층 모델은 고장과 복구를 고려한 가용도를 상위 모델로 채널 할당 및 서비스를 하위레벨로 갖는 근사 모델이다. 하위모델은 핸드오프 호를 위한 가드채널과 음성 호의 선점 핸드오프 방식을 모델링한다. 성능지표인 신규 호 차단 확률과 핸드오프 호 분실 확률의 수치결과가 주어진다.
차세대 이동통신 무선 채널모델이란 무선 인터페이스 구간 내에서의 신호 처리 모델로서 이동통신 시스템 개발에 필요한 알고리듬 구현 기술의 검증에 사용된다. 다중 안테나 사용의 중요성이 제기되기 이전에는 주로 전파 채널(propagation channel)에 관한 물리 현상의 분석이 무선 채널 모델의 주류를 이루었으나 전송속도의 증가 및 전송용량 증가를 위한 다중안테나사용이 본격화 되면서 안테나를 포함한 공간 채널(spatial channel)의 수학적 표현 및 전파현상 분석이 이동통신 시스템 개발에 중요한 역할을 수행한다. 본 고에서는 최근 WINNER 등에서 제시하는 B3G(Beyond 3G) 시스템 개발을 위한 채널 모델링 과정과 대표적인 다중 안테나 무선공간 채널모델 연구의 현황을 소개하며, 또한 차세대 이동통신을 위한 채널 모델링의 주요 연구 이슈를 소개한다.
DVB-S2 표준안에서는 다양한 부호화율과 그에 따른 변조 방식을 제공한다. 그리고 비선형 영역에서 동작하기 위하여 특정 성상도를 갖는 고차 변조 방식을 사용한다. 본 논문은 LMS (Land-Mobile-Satellite) 채널 환경에서 DVB-S2 시스템의 수신 성능을 분석한다. 또한 비선형 HPA (Non-liniear High Power Amplifier) 모델을 적용하여 수신 성능도 제시한다. LMS 채널 모델로는 Log-normal, Rician, Rayleigh등 단일 채널 모델이 합성된 Hybrid 채널을 사용한다. 비선형 HPA 모델은 Saleh 모델을 사용한다. 그리고 각각의 채널 환경에서 8PSK, 16APSK, 32APSK 변조 방식에 따른 BER을 제시하고 그 성능을 제시한다.
본 논문에서는 실측 데이터를 기준으로 9가지의 다양한 모델을 제안한 JTC(Joint Technical Committee) 모델을 전송 채널 모델로 채택하여 채널의 PDP(Power Delay Profile)의 불규칙성 따른 OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 통신 시스템의 성능을 분석하였다 전송 채널의 불규칙성은 Main profile의 길이, Peak 위치, Echo profile의 지연 시간, 그리고 Echo profile의 강도로 분류하여 각각에 따른 PDP를 설정하여 각 모델에 따른 OFDM 시스템의 성능 분석을 하였다.
최근에 널리 사용되고 있는 IEEE 802.l1b의 QoS보장은 중요한 기술적 이슈가 되고 있다. IEEE 802.l1b의 QoS를 보장하기 위한 정책을 효율적으로 수립하기 위해서는 현재 채널에서의 사용 가능한 대역폭을 예측할 수 있어야 한다. 본 논문은 기존에 제시 되었던 IEEE 802.l1b의 채 널 saturation 대역폭 모델을 확장하여 채널 상태의 모니터링을 기반으로 한 현재 의 채널에서 사용 가능한 대역폭의 예측 모델을 제안한다. 또한 실제 무선 환경을 구현하여 실험한 결과와 제안한 모델에서의 결과 비교를 통해 제안한 모델이 채널의 가용 대역폭을 효과적으로 예측할 수 있음을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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