• ETRI Journal
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• 제40권1호
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• pp.39-50
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• 2018

More people prefer using rail traffic for travel or for commuting owing to its convenience and flexibility. The railway scenario has become an important communication scenario in the fifth generation era. The communication system should be designed to support high-data-rate demands with seamless connectivity at a high mobility. In this paper, the channel characteristics are studied and modeled for the railway tunnel scenario with straight and curved route shapes. On the basis of measurements using the "Mobile Hotspot Network" system, a three-dimensional ray tracer (RT) is calibrated and validated for the target scenarios. More channel characteristics are explored via RT simulations at 25.25 GHz with a 500-MHz bandwidth. The key channel parameters are extracted, provided, and incorporated into a 3rd-Generation-Partnership-Project-like stochastic channel generator. The necessary channel information can be practically realized, which can support the link-level and system-level design of the communication system in similar scenarios.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제16권6호
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• pp.1069-1074
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• 2021

최근 들어 5G 상용통신의 보급으로 이동통신기술은 새로운 시대를 맞이 하고 있다. 현재 도시지역을 중심으로 5G 이동 통신 서비스가 제공되고 있으나 조만간 전국을 대상으로 서비스가 확대될 것으로 전망된다. mmWave 기술을 기반으로 하는 5G 이동통신은 초기 단계로 일반인 대상으로 하는 음성 및 인터넷 서비스 중심으로 전개되고 있으나 전국망 구축이 완료되면 산업통신으로 확장될 것으로 예상된다. 이 산업 통신분야의 대표적인 예가 철도통신 시스템이다. 따라서 본 논문에서는 5G 이동통신을 기반으로 하는 철도통신망의 트래픽 전송 성능을 컴퓨터 시뮬레이션을 사용하여 분석한다. 이 분석 결과를 기반으로 5G 기반 철도통신망의 구축 조건을 살펴본다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제29권5호
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• pp.353-358
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• 2018

본 논문에서는 5G 이동통신의 서비스 트래픽 특성 및 주파수를 분석하고, 5G 이동통신 서비스를 효율적으로 제공할 수 있는 망구축 및 운용 방안을 제시하였다. 5G 이동통신 서비스는 수 kbps의 음성 및 사물인터넷 서비스부터 1 Gbps 이상의 홀로그램 영상 서비스까지 다양한 데이터 전송 속도를 나타내고 있다. 5G 이동통신 서비스는 다양한 데이터 전송 속도와 모바일 서비스 트래픽의 증가로 인한 다중 주파수 대역을 이용함으로써 다양한 셀 커버리지 환경을 나타낸다. 5G 이동통신 서비스를 효율적으로 제공하기 위해서는 새로운 서비스 환경에서 나타나는 서비스 커버리지와 다중 대역 주파수의 최적화된 망구축이 필요하다. 현재 논의되는 5G 주파수 블록을 고려하여 3.5 GHz 대역이 5G 서비스 100 Mbps를 셀 경계 200 m에서 제공한다고 가정하면, 28 GHz 대역은 1 Gbps의 홀로그램 서비스를 셀 경계 50 m에서 그리고 500 Mbps 4k UHD 서비스를 셀 경계 100 m에서 제공할 수 있음을 보여주고 있다. 따라서 다양한 5G 서비스를 다중 주파수 대역과 매칭하는 주파수 포트폴리오를 구성한 망구축 방안은 5G 이동통신 서비스를 효율적으로 제공할 수 있다.

• ETRI Journal
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• 제37권5호
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• pp.856-866
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• 2015

A heterogeneous network (HetNet) is a network topology composed by deploying multiple HetNets under the coverage of macro cells (MCs). It can improve network throughput, extend cell coverage, and offload network traffic; for example, the network traffic of a 5G mobile communications network. A HetNet involves a mix of radio technologies and various cell types working together seamlessly. In a HetNet, coordination between MCs and small cells (SCs) has a positive impact on the performance of the networks contained within, and consequently on the overall user experience. Therefore, to improve user-perceived service quality, HetNets require high-efficiency network protocols and enhanced radio technologies. In this paper, we introduce a 5G HetNet comprised of MCs and both fixed and mobile SCs (mSCs). The featured mSCs can be mounted on a car, bus, or train and have different characteristics to fixed SCs (fSCs). In this paper, we address the technical challenges related to mSCs. In addition, we analyze the network performance under two HetNet scenarios-MCs and fSCs, and MCs and mSCs.

• ETRI Journal
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• 제42권5호
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• pp.669-685
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• 2020

5G AgiLe and fLexible integration of SaTellite And cellulaR (5G-ALLSTAR) is a Korea-Europe (KR-EU) collaborative project for developing multi-connectivity (MC) technologies that integrate cellular and satellite networks to provide seamless, reliable, and ubiquitous broadband communication services and improve service continuity for 5G and beyond. The main scope of this project entails the prototype development of a millimeter-wave 5G New Radio (NR)-based cellular system, an investigation of the feasibility of an NR-based satellite system and its integration with cellular systems, and a study of spectrum sharing and interference management techniques for MC. This article reviews recent research activities and presents preliminary results and a plan for the proof of concept (PoC) of three representative use cases (UCs) and one joint KR-EU UC. The feasibility of each UC and superiority of the developed technologies will be validated with key performance indicators using corresponding PoC platforms. The final achievements of the project are expected to eventually contribute to the technical evolution of 5G, which will pave the road for next-generation communications.

• 한국통신학회논문지
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• 제41권12호
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• pp.1914-1924
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• 2016

본 논문은 5G 모바일 네트워크에서 가상화 기반의 이동통신 코어망인 Virtualized Evolved Packet Core(vEPC) 환경을 고려하여, 가입자의 종류 및 트래픽 식별에 따라 동적으로 End-to-end 서비스를 제공하기 위한 기술인 Service Function Chaining(SFC)을 적용하기 위한 구조 및 메시지 절차를 제안한다. SFC 기술은 네트워크 기능들을 물리적인 연결에 상관없이 선택적으로 제공하기 위한 기술로써, 가상화 기반 네트워크 기술인 Network Function Virtualization(NFV)기반의 네트워크 환경에서 서비스 제공을 위한 주요 기술로 예상된다. 특히, 5G 모바일 코어 네트워크는 분산 코어 형태로 구축될 것으로 예상되기 때문에 본 논문에서는 이를 고려하여 계층적 SFC(hSFC: Hierarchical SFC) 구조를 적용하였다. 본 논문에서는 제안하는 구조 및 구조 내에서의 SFC를 이용한 경로 설정 메시지 절차를 정의하고 오픈소스 기반의 테스트베드 설계를 통해 이를 구현하고자 하였다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제9권11호
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• pp.4268-4290
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• 2015

Future mobile communications face enormous challenges as traditional voice services are replaced with increasing mobile multimedia and data services. To address the vast data traffic volume and the requirement of user Quality of Experience (QoE) in the next generation mobile networks, it is imperative to develop efficient content distribution technique, aiming at significantly reducing redundant data transmissions and improving content delivery performance. On the other hand, in recent years cloud computing as a promising new content-centric paradigm is exploited to fulfil the multimedia requirements by provisioning data and computing resources on demand. In this paper, we propose a cooperative caching framework which implements State based Content Distribution (SCD) algorithm for future mobile networks. In our proposed framework, cloud service providers deploy a plurality of cloudlets in the network forming a Distributed Cloud Service Network (DCSN), and pre-allocate content services in local cloudlets to avoid redundant content transmissions. We use content popularity and content state which is determined by content requests, editorial updates and new arrivals to formulate a content distribution optimization model. Data contents are deployed in local cloudlets according to the optimal solution to achieve the lowest average content delivery latency. We use simulation experiments to validate the effectiveness of our proposed framework. Numerical results show that the proposed framework can significantly improve content cache hit rate, reduce content delivery latency and outbound traffic volume in comparison with known existing caching strategies.

• Journal of Communications and Networks
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• 제7권2호
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• pp.192-206
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• 2005

Integration of mobile networks and Internet has started with 2.5 generation of mobile cellular networks. Internet traffic is today dominant traffic type worldwide. The hanger for higher data rates needed for data traffic and new IP based services is essential in the development of future wireless networks. In such situation, even 3G with up to 2 Mbit/s has not provided data rates that are used by Internet users with fixed broadband dial-up or through wired local area networks. The solution to provide higher bit rates in wireless access network has been found in wireless LAN although initially it has been developed to extend wired LAN into wireless domain. In this paper, we propose and describe a solution created for interoperability between mobile cellular network and WLAN. The integration between two networks, cellular and WLAN, is performed on the authentication, authorization, and accounting, i.e., AAA side. For that purpose we developed WLAN access controller and WLAN AAA gateway, which provide gateway-type access control as well as charging and billing functionalities for the WLAN service. In the development process of these elements, we have considered current development stadium of all needed network entities and protocols. The provided solution provides cost-effective and easy-to-deploy PLMN-WLAN Internetworking scenario.

• 스마트미디어저널
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• 제13권4호
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• pp.33-48
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• 2024

향상된 모바일 광대역(eMBB), 초저지연 및 고신뢰 통신(URLLC), 대규모 기계형 통신(mMTC) 등의 특징을 가진 5G의 등장으로 인해 효율적인 네트워크 관리와 서비스 제공을 위해 증가하는 네트워크 트래픽과 복잡성 해결이 시급한 상황이다.본 논문에서는 기계학습(Machine Learning, ML) 및 딥러닝(Deep Learning, DL)기술을 활용하여 5G 네트워크의 초고속, 초저지연, 초연결성이라는 주요 과제를 해결하면서 네트워크 슬라이싱 및 자원 할당을 동적으로 최적화하는 새로운 접근 방식을 제시한다. 제안된 기법에서는 네트워크 트래픽 및 자원 할당에 대한 예측 모델, 네트워크 대역폭 및 지연 시간을 최적화하면서 동시에 개인 정보와 보안을 향상시키기 위한 연합 학습(FL) 기법을 사용한다. 특히, 본 논문에서는 랜덤 포레스트와 LSTM 등 다양한 알고리듬과 모델의 구현 방법에 대해 자세히 다루며, 이를 통해 5G 네트워크 운영의 자동화와 지능화를 위한 방법론을 제시한다. 마지막으로 제안된 기법을 통해 5G 네트워크에 ML 및 DL을 적용하여 얻을 수 있는 성능향상 효과를 성능평가 및 분석을 통해 검증하고 다양한 산업 응용 분야에서 네트워크 슬라이싱 및 자원 관리 최적화를 위한 솔루션을 제시한다.

• 지능정보연구
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• 제22권1호
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• pp.107-118
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• 2016

2020년경 우리에게 모습을 보이게 될 5G 이동통신은 IoT, V2X 등을 비롯하여 다양한 서비스를 고객들에게 제공할 것으로 예상되며, 이러한 서비스를 제공하기 위한 요구사항은 꾸준히 수준을 높여오던 고속 데이터 속도 외에도, 신뢰도, 그리고 실시간 서비스를 위한 지연 감소 등이 가장 중요한 고려사항이 될 것으로 전망된다. 이러한 이유는 5G의 주요 응용분야로 고려되는 분야인 M2M, IoT, Factory 4.0 등의 서비스를 위해서는 기존의 속도뿐 아니라, 특히 지연 및 신뢰성이 매우 중요하게 고려되어야 한다. 특히, 교통관제 등 자동차를 기반으로 하는 다양한 V2X(Vehicle to X)를 활용한 지능형 교통관제 시스템 및 서비스에서는 요구사항이 가장 높은 수준으로 고려될 수 있다. 5G 이동통신을 위하여 세계 각국의 표준화 기구들은 서비스를 규정하고 이를 요구사항에 따라 그룹화하여, 서비스의 시나리오 와 기술적 요구사항을 도출하였고, 최근에는 이러한 시나리오를 위한 요구사항의 수준이 어느 정도 합의에 다다르고 있다. 도출된 서비스 시나리오는 5개이며 이는 다음과 같다. 첫 번째 시나리오는 빠른 데이터 전송이 필요한 서비스로 가상 사무공간의 3차원 정보의 전송을 위해 높은 품질의 데이터를 요구한다. 두 번째 시나리오는 운동장, 콘서트장, 백화점과 같이 군중이 몰린 곳에서도 합리적인 이동통신 광대역 서비스 제공하는 경우이며, 세 번째는 이동 중에 일정 수준의 서비스를 제공하는 경우이고, 네 번째 경우는 지연 및 신뢰도에 대한 매우 강한 요구사항을 갖는 경우이며, M2M 통신과 같이 실시간성 보안 및 산업을 위한 응용 등의 예가 해당된다. 마지막으로 다섯 번째는 유비퀴터스 통신의 예이며, 다양한 요구사항을 가진 많은 수의 디바이스에 대한 효과적인 조정하는 경우를 예로 들 수 있다. 5G 통신은 또한 차세대 망의 구조를 고려하여 SDN(Software Defined Network)기반의 구조를 채택하고 있는데, 이러한 망의 구조는 지연과 신뢰도와 밀접한 관계를 갖고, 최악조건의 경우를 위한 SDN을 고려한 망 구조측면의 검토가 필요하다. 다양한 요구사항 중 5G에서 가장 주요시 고려 되어야 할 지연 및 신뢰도에 가장 적합한 시나리오는 지능형 교통 시스템 및 서비스 환경에서의 응급상황이다. 자동차는 매우 빠른 속도로 5G의 작은 셀들을 지나가고, 응급상황에 전달해야 하는 메시지는 매우 짧은 시간에 전달 및 처리되어야 하는 시나리오로 지연에 민감한 최악조건의 대표적인 예라고 생각할 수 있다. 본 논문에서는 V2X의 응급상황에서 SDN 망 구조 및 정보흐름의 규모에 대한 시뮬레이션을 통하여 시스템 수준의 분석을 진행하였다.