인터넷의 급속한 증가는 네트워크상의 트래픽 형성에 중요한 변화를 가져오게 되었다. 통신 성능 향상을 지원하는 과정에서 여러 가지 통신상의 이상 현상들이 발생하게 되었으며, 그로 인한 통신상의 성능 문제에 부딪히게 되었다. 본 논문에서는 이러한 네트워크상의 비정상적인 트래픽의 예 중에서 비순서적 도착(Out-of-Order)에 대해서 실험을 하였으며, 트래픽 컨디셔너라는 개념과 이 개념을 도입한 독립형 구현 모델을 이용해서 네트워크상의 통신 성능을 개선하는 방법에 대해서 설명한다.
한국시뮬레이션학회 1998년도 The Korea Society for Simulation 98 춘계학술대회 논문집
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pp.17-20
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1998
현재 늘어나는 개인 이동 통신 수요를 만족시키기 위하여 시스템의 용량 증가가 필요하다. 서로 다른 이동성을 갖는 사용자에 대한 서비스를 위해 매크로 셀 내에 마이크로 셀들로 이루어진 다층 셀구조가 제안되고 있다. 본 논문에서는 급증하는 이동 통신 수요를 만족시키기 위한 다층 셀 구조를 갖는 이동 통신 시스템의 성능 분석을 위해 큐잉 네트워크 모델을 이용한 해석적 분석 방법을 제안하고 컴퓨터 시뮬레이션을 이용하여 제안된 해석적 방법의 유효성을 검증한다. 제안된 해석적 방법은 수학적 분석 결과를 얻는데 상당한 용이성을 제공하고, 더 나아가 다층 셀 구조의 채널 할당 방식에 대한 시스템의 성능분석을 위해 사용될 수 있을 것이다.
본 논문에서는 MPICH-G2의 집합 통신 중 가장 많이 이용되고 있는 브로드캐스트 함수의 통신 속도를 개선함으로써 분산 자원들의 통신속도를 높여 컴퓨팅 능력을 증가시켜주는 효과를 도모한다. 성능향상의 방법으로 패킷단위의 부분 데이터 송수신과 한 노드에서 여러 노드로 동시에 전송하는 두 가지 방법을 이용하였다. 제안된 방식을 사용했을 경우의 얻어지는 효과를 분석한 결과 데이터가 나뉘어진 패킷 수 p, 노드 수 n일 때, O(p$\times$n)에서 O(P+n)로의 성능향상을 나타냈고. bandwidth가 작은 노드로 인해 발생하는 병목현상이 감소되는 것을 확인하였다.
본 논문에서는 가시광 통신(visible light communication: VLC) 상향 전송에서 전송거리 확대를 위한 전송방식을 제안하였다. 이를 위해 집광된 infrared(IR)-light emitting diode(LED)의 출력을 이용하여 조명에 위치한 광수신부에 전송하였다. 이러한 집광을 하는 경우 지향성이 너무 커서 IR-LED를 조명부 수신모듈에 정확히 향하지 않는다면 전송이 어렵게 되는 문제점이 있는데, 이를 해결하기 위해 여러 개의 IR-LED를 조금씩 다른 방향을 향하도록 배치하고, 수신부와 통신을 통해 이 중 최고의 전송성능을 보이는 IR-LED를 선택하는 방법을 제안하였다. 통신 성능을 주기적으로 감시하고, 성능이 저하되면 LED 재검색 과정을 통해 새롭게 최상의 성능을 보이는 LED로 통신을 교체하도록 한다.
이 논문에서는 백스케터 통신에서 악의적인 간섭이 존재할 때, 게임이론을 적용하여 간섭으로부터 회피하고 통신의 성능 최적화를 통한 성능 분석에 관한 내용을 다룬다. 백스케터 통신을 원신호원을 반사하여, 백스케터 신호를 전송하기 때문에 악의적인 간섭에 취약하게 된다. 이를 해결하기 위해 리더-펄로워 관계인 스텔켈베르그 게임이론을 적용하며, 라그랑지안 승수 방법을 통해 최적화를 수행한다. 또한, 네쉬 게임이론과 스텔켈베르그 두 가지 게임이론을 백스케터 통신에 적용하고 적용된 게임이론에 따른 백스케터 통신의 간섭 회피 성능을 비교 분석을 수행한다. 본 논문의 시뮬레이션을 통해 스텔켈베르그 게임이론이 악의적인 간섭 회피에서 더 나은 성능을 보임을 증명하고, 백스케터의 통신 최적의 성능과 스텔켈베르그 게임 균형을 확인한다.
본 논문에서는 최대 우도 (ML: maximum likelihood) 등화기를 적용한 협력통신 시스템의 성능을 분석하고 모의실험 하였다. 무선통신 시스템에서 통신 커버리지를 확장하기 위해서 다수의 중계기를 이용한 협력통신 개념이 적용된다. 중계기와 사용자 단말기는 모두 이동할 수 있는 것으로 가정한다. 따라서 두 개 이상의 중계기의 커버리지가 서로 겹칠 수 있다. 만약 원하는 신호와 간섭 신호가 동일 채널을 통해 전송되고 커버리지가 중복된 부분에 하나의 수신 단말이 존재한다면, 간섭신호로 인해 수신기의 성능은 열화된다. 따라서 본 논문에서는 통신 시스템의 성능을 향상시키고 간섭 신호의 영향을 제거하기 위해 최대 우도 등화기를 적용하였다. 협력통신 시스템의 성능은 비트 오류율 측면에서 평가되었다. 실험 결과로부터 최대 우도 수신기는 복잡도가 높지만 간섭 제거 성능이 우수한 것을 확인하였다.
본 논문에서는 무선통신에서의 시스템 성능을 향상시키기 위해 협력통신에서 매우 중요한 도움노드를 선정하는 방법에 대하여 연구를 수행하였다. 본 논문에서 제안한 BT-COMAC (busy tone cooperative MAC) 프로토콜은 사후(reactive) 도움노드 선정기법을 채용하였으며, 기존 기법의 장점을 극대화하면서 단점을 보완한 새로운 협력통신용 MAC 프로토콜이다. 컴퓨터 모의실험을 통해 성능평가를 수행하였으며, 시스템 처리량과 채널 액세스 지연시간을 성능평가 척도로 사용하였다. 모든 통신노드들이 통신영역 내에서 독자적으로 움직이는 이동성 모델을 사용하였으며, 슬로우 페이딩 채널 환경에서 수신 전력을 기반으로 전송속도를 결정하는 방법을 사용하였다. 성능평가 결과 본 논문에서 제안한 기법이 기존 방식에 비해 시스템 처리량 측면에서 최대 15% 정도 성능개선을 달성한 것을 확인할 수 있었다.
최근 초고속 멀티 미디어 통신망을 경제적으로 구성할 수 있는 하나의 방안으로서 성층권 통신시스템에 대한 관심이 증가하고 있다. 성층권 통신 시스템이란 대류권(Troposphere, 지상 10-20 Km) 위에 존재하는 성층권(Stratosphere, 지상 20-50 Km)에 통신 탑재체를 싣고 있는 비행선을 체공시켜 각종 무선 통신 서비스를 제공하는 시스템이다. 본 논문에서는 실측 데이터를 이용한 채널 모델을 적용하여 성층권 통신 채널을 섀도우잉이 포함된 라이시안 채널로 모델링하였으며, 이러한 채널에서의 BPSK시스템의 성능을 분석하였다.
정보통신망의 진화가 PSTN 중심의 협대역서비스에서 멀티미디어서비스를 지향하는 광대역통신망으로 진행함에 따라 디지털 전송망의 오류성능구현 및 설계 기술과 그 개념도 변화되었다. 이를 반영하여 본 고에서는 전송망의 오류성능을 설계하기 위해 분석을 토대로 기술적인 설계방법을 제시하였다. 또한 현재까지 구현된 기술의 분석 및 고찰을 통해 오류 성능 설계를 위한 발전적인 방향을 제시하고자 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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