WAVE는 IEEE 1609.x 패밀리 표준들과 IEEE 802.11p 표준으로 구성된 차량 에드혹 네트워크의 대표적인 표준으로 차량 운행시 안전 서비스, 편의 서비스 등을 제공하기 위해 멀티채널 코디네이션과 채널 동기화와 같은 동작들을 포함하고 있다. 데이터 통신 및 네트워킹 기술들은 일반적으로 ns-2, OPNET, 그리고 OPNET++와 같은 시뮬레이터들을 사용하여 그 성능이 평가되지만, 현재까지 이러한 툴들은 WAVE 프로토콜의 동작들을 제공하고 있지 않다. 따라서 본 논문에서는 ns-2를 기반으로 하여 WAVE 멀티채널 시뮬레이션 프로그램을 작성하고 검증하였다.
차량 에드혹 네트워크는 ITS의 핵심 기술로써 V2V 통신과 V2I 통신을 활용하여 도로 상에서 운전자 및 승객에게 안전 서비스와 정보 서비스를 제공한다. 대표적인 차량 에드혹 네트워크의 표준인 WAVE는 IEEE 802.11p에서 정의하는 MAC 프로토콜을 사용하고 다수의 채널들을 활용하기 위한 채널 코디네이션 알고리즘을 포함하고 있지만, 운전자의 안전을 위한 긴급 데이터의 QoS 보장에 문제가 있으며, 일반 인포테인먼트 데이터의 경우 성능향상에 한계를 보이고 있다. 본 논문에서는 위의 문제를 해결하기 위해서 지금까지 제안된 WAVE 기반 멀티채널 MAC 프로토콜의 동작원리를 소개하고 특징들을 분석하였다.
본 논문에서는 OFMDA 다중 셀 하향링크에서 채널 상태를 알고 있을 때, 주파수 비 선택적 페이딩과 선택적 페이딩의 경우에 대해 효율적인 부반송파 할당을 위해 적응적 변조와 여러 개의 주파수 재사용 지수를 동시에 고려한 두 개의 서로 다른 동적 셀 코디네이션 기법을 제안한다. 기존의 OFDMA 시스템이 다른 셀들에 의한 간섭으로 인해 시스템 수율이 떨어지는 것에 비해, 제안된 시스템은 시스템 수율을 높이고 각 사용자의 QoS(Quality of Service)를 보장하기 위해서 RNC(Radio Network Controller)가 각 부채널에 여러 종류의 재사용 지수를 동적으로 적용하고 각 사용자의 채널 상태와 간섭 정도를 고려해 스케줄링 한다. 비선택적 페이딩 환경에서는 제안된 방법이 기존에 제안된 동적 셀 코디네이션$^{[8]}$에 비해 평균적으로 3배 높은 시스템 수율을 보인다. 선택적 페이딩 환경에서는 모든 부채널의 주파수 재사용 지수를 1로 하는 경우에 비해 최대 2.6배 높은 시스템 수율을 보인다.
무선멀티홉네트워크(WMNs)는 무선 채널의 페이딩 및 가변적인 대역폭에 의해 패킷 손실 및 전송 지연에 의해 비디오 스트리밍의 성능이 저하된다. 고품질의 비디오 스트리밍의 성능을 보장하기 위해 FEC (Forward Error Correction) 기반의 네트워크 적응적인 비디오 스트리밍 기법이 제안되어 왔다. 종단간 FEC와 홉간의 FEC 기법 등을 사용하는 기존 네트워크 적응 기법들은 제한적인 모니터링 정보에 기반 하므로 스트리밍 경로의 전체적인 상태를 반영하기 힘들다. 본 논문에서는 WMNs 환경에서 모니터링 기반의 네트워크 적응적 FEC 코디네이션을 이용하여 모니터링을 통해 경로 전체의 네트워크 상태를 판별한 후 적응적으로 특정 홉으로부터 종단까지 제어하는 H2E(hop-to-end) FEC 기법을 제안한다. H2E-FEC 기법은 FEC의 시작노드와 중복도(redundancy)를 네트워크 상태에 따라 적절히 결정해야 하며, 이를 위해 중앙집중형 코디네이터를 활용해 획득한 정확한 모니터링 정보를 바탕으로 H2E-FEC를 위한 코디네이션을 적용한다. 제안된 기법은 OMF(Orbit Measurement Framework) 기반의 WMN 테스트베드에서 다수의 실험을 통해 검증하며, 강압적인 네트워크 환경에서 H2E-FEC가 기존의 E2E 및 HbH-FEC 기법에 비해 패킷 복구율 및 전송 지연 시간에 의한 복잡성에서 높은 성능을 나타낸다. 구축된 테스트베드 환경에서 코디네이터를 적용한 후 E2E-FEC 기법에 비해 패킷 복구율이 약 17% 향상됨을 보인다.
오늘날 선사 간 제휴 및 기술진보 등 세계 해운환경의 급격한 변화로 항만 간 경쟁이 더욱 치열해지고 있으며, 이에 따라 항만물류서비스를 제공하는 항만공사와 터미널 운영사 간의 협력이 매우 중요하다 하겠다. 항만들은 터미널운영사와 다양한 방식으로 임대 계약을 체결하고 있으며, 터미널 운영사는 산정된 임대료 하에서 최적 운임을 결정하여 수익을 창출하고 있다. 이와 같은 상황에서 본 연구는 항만공사와 터미널운영사의 상호 이익을 극대화하는 계약 방식 도출을 목적으로 하고 있다. 즉, 본 연구는 항만공사의 이익 극대화에 초점을 맞춘 기존 연구들과 달리, 항만공사와 터미널 운영사 간의 공유이익 극대화 측면에서 최적화 계약방식을 도출하고자 한다. 이러한 맥락에서 본 연구는 항만공사와 터미널 운영사 간의 네 가지 유형의 계약방식들을 과점시장 모형인 Non-cooperation, Cooperation, Cournot 및 Collusion 모델을 상호 비교하여 각 모형의 균형을 도출하고자 한다. 본 연구의 결과 two-part tariff 계약방식이 fixed contract 및 unit contract 계약방식에 비해 항만공사와 터미널운영사간의 공유이익이 많이 창출되는 것으로 분석되고 있다. 이는 two-part tariff 계약방식의 경우 항만공사와 터미널운영사가 수익과 위험을 상호 공유하므로 터미널 운영사는 보다 많은 물동량 확보를 위해 노력을 하게 됨에 따라 공유 이익이 극대화되는 것으로 사료된다. 본 연구는 향후 항만공사와 터미널운영자 간의 항만임대료 및 운임 결정을 위한 의사결정과정에서 중요한 이론적 토대를 제공할 수 있을 것으로 기대된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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