• 전자통신동향분석
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• 제21권2호통권98호
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• pp.192-199
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• 2006

본 고에서는 IEEE 802.16/와이브로 망에서의 IPv6 적용에 따른 시나리오 및 기존IPv6 프로토콜에 대한 네트워크 이슈들을 기술한다. 이를 위해 먼저 IEEE 802.16 망의 특성 및 IPv6 적용에 따른 문제점들을 분석하고, IPv6 적용 가능한 시나리오를 서비스 방법, 시스템 구조, CS 적용 방법, 프리픽스(prefix) 할당 방법에 따라 구분하여 제안한다. 이를 기준으로 IPv6 이웃 탐색(neighbor discovery), IPv6 패킷 전송, 이동성, 멀티캐스트, 보안 프로토콜 등이 어떠한 제한 및 수정이 요구되는지에 대해 기술한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제37B권9호
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• pp.723-733
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• 2012

무선 애드 혹 네트워크는 단말의 이동으로 인해 패킷 손실과 전송 지연이 빈번하게 발생하며, 네트워크의 전송 홉 수가 증가할수록 처리율 저하는 더욱 심각해진다. 본 논문에서는 애드 혹 네트워크 성능을 향상시키기 위하여 IEEE 802.16j MMR (Mobile Multi-hop Relay) 기반 애드 혹 네트워크 시스템을 제안한다. 제안하는 무선 애드 혹 네트워크 시스템은 효율적인 데이터 전송을 위하여 Nearnest BS와 Farthest BS 스케줄링 방식을 적응적으로 사용하며, 데이터 손실과 전송 지연을 최소화하기 위한 경로를 선택한다. 제안한 무선 애드 혹 네트워크 시스템의 성능 분석을 위하여 NS-2 시뮬레이터의 LWX (Light Wimax) 모델을 수정하여 제안하는 시스템을 구현하였으며, 실험을 통해 다양한 시나리오에 대한 네트워크 성능을 분석하였다.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제37권4호
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• pp.294-300
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• 2010

본 논문에서는 IEEE 802.16j를 기반으로 하는 중계기를 도입한 와이브로 시스템에서 지향성 안테나를 사용한 3섹터 셀룰러 시스템에서 효율적인 기지국 커버리지 확장에 대해 분석하였다. 현재 진행 중인 IEEE 802.16j MMR 규격에서는 기지국과 멀티홉 중계기에 전방향성 안테나와 지향성 안테나의 사용을 고려하고 있다. 전방향성 안테나는 전방향($360^{\circ}$)으로 서비스 제공이 가능하지만 이웃한 기지국과의 신호간섭 때문에 효율이 떨어진다. 그러나 지향성 안테나의 경우는 빔이 방향성을 갖도록 안테나를 배치하여 이웃한 기지국과의 신호간섭을 줄일 수 있어 전방향성 방식보다 효율성이 높다. 그러나 IEEE 802.16j MMR환경에서는 기지국과 멀티홉 중계기가 지향성 안테나를 사용할 경우 채널 재사용 등에 의해 다른 셀에서 쓰이는 동일 채널의 간섭(Co-channel interference) 때문에 지향성 안테나가 갖는 효율성이 달라질 수 있다. 따라서, 본 연구에서는 지향성 NBTC, WBTC 방식의 기지국에 지향성 안테나를 갖는 중계기를 multi-tier로 배치하는 구조를 제안하고, 기지국과 중계기들의 빔의 방향에 따른 동일 채널 간섭을 분석하였다. 또한, 제안하는 멀티홉 중계기가 배치된 NBTC안테나와 WBTC 안테나 방식을 전방향성 안테나를 갖는 중계기가 배치된 방식과 비교 분석하여 멀티홉 중계기의 홉 수가 증가함에 따른 성능 저하 및 셀 커버리지 확장과의 상관관계를 알아보았다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제10권4호
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• pp.412-421
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• 2008

We observe simultaneous transmission of relay stations (RSs) allowed in current IEEE 802.16j draft standard for multi-hop relay networks may involve severe interference among the RSs, hence leading to throughput degradation. Allowing only 1/3 of the RSs to simultaneously transmit instead of 1/2 RSs as in the current draft standard reduces the interference but results in reduced throughput. To remedy this problem, we devise schemes to incorporate network coding at link-layer level (decode-and-forward) into the simultaneous transmission of RSs. Data movement is rearranged to maximize coding gain. Formula is derived to dictate exact movement of packets traveling between base station (BS) and mobile stations (MSs) via intermediate RSs. The frame structure in the current IEEE 802.16j draft standard does not allow broadcast needed for network coding. We devise a new frame structure which supports the broadcast. A new R-MAP (pointers to the burst data) is introduced to implement the broadcast. Since our new frame structure is used only for BS to RS or RS to RS communication, our schemes retain backward compatibility with legacy MSs based on IEEE 802.16e standard. Simulation based on simple configuration of RSs shows considerable improvement in terms of system throughput and round trip delay. For a 4-hop relay network with 1 BS and 4 RSs with symmetric traffic in uplink (UL) and downlink (DL), throughput is improved by 49% in DL and by 84% in UL traffic compared with IEEE 802.16j draft standard under the assumption that omni-directional antennae are used in BS and RSs.

• ETRI Journal
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• 제35권2호
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• pp.234-244
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• 2013

Internet protocol television (IPTV) service depends on the network quality of service (QoS) and bandwidth of the broadband service provider. IEEE 802.16j mobile multihop relay Worldwide Interoperability for Microwave Access networks have the opportunity to offer high bandwidth capacity by introducing relay stations. However, to actually satisfy QoS requirements for offering IPTV services (HDTV, SDTV, Web TV, and mobile TV) for heterogeneous users' requests, providers must use a video server for each IPTV service type, which increases the network load, especially bandwidth consumption and forwarding time. In this paper, we present a solution for forwarding IPTV video streaming to diverse subscribers via an 802.16j broadband wireless access network. In particular, we propose a new multicast tree construction and aggregation mechanism based on the unique property of prime numbers. Performance evaluation results show that the proposed scheme reduces both bandwidth consumption and forwarding time.

• 한국통신학회논문지
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• 제38C권1호
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• pp.64-77
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• 2013

본 논문에서는 요구되는 통신 거리가 길고 LOS 확보가 쉽지 않은 산악 지형이 보편적인 군 전술 통신 환경에서 커버리지 확장과 음영 지역 제거를 위한 협력 중계 기반의 IEEE 802.16j 네트워크를 고려한다. 이를 통해 IEEE 802.16j 네트워크의 상향 링크(UL)에서 협력 중계 전송을 위한 대역 할당과 경로 선택을 통합적으로 수행하는 기법을 제안한다. 이를 위해 OFDMA 프레임 구조에서 협력 중계에 의한 처리율 증가량과 UL 접속 구간 및 UL 중계 구간의 대역 제한폭을 고려하여 전체 시스템의 데이터 처리율을 최대화하는 최적화 문제를 정의하고, 다중 차원 다중 선택 배낭 문제(MMKP)로 변환 후, 전역 탐색 알고리즘을 이용하여 최적해를 구한다. 협력 중계를 이용하지 않는 경우에 대해서도 최적화 문제를 정의하고, MMKP 기반 기법을 제안한다. 성능 비교를 위해 링크 품질 기반 (LQB) 기법의 전체 시스템 처리율도 평가한다. 군 전술 통신 환경 중 LOS 확보가 쉽지 않은 산악 지형 환경에서 OPNET 기반 시뮬레이션을 통해 제안하는 기법들의 전체 시스템 처리율을 비교 분석하고, 제안하는 MMKP 기반 기법들이 LQB 기법들에 비해 좋은 성능을 나타냄을 보이고, 협력 중계를 사용하는 기법들이 그렇지 않은 기법들보다 더 높은 전체 시스템 처리율을 제공함을 보인다.

• ETRI Journal
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• 제32권2호
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• pp.230-240
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• 2010

The IEEE802.16j standard uses non-transparent relay stations to extend coverage. There are two types of non-transparent relay modes, that is, the time-division transmit and receive (TTR) relay mode which can operate with one of two types of frame structures, a single-frame and multiframe structure, and the simultaneous transmit and receive (STR) relay mode. In this paper, we analyze the relay performance of TTR and STR relay modes in IEEE 802.16j MMR system. We also propose a fair resource allocation scheme for the downlink relay frame. Numerical results show that relay performance of the TTR with a single-frame or a multiframe structure and that of the STR relay modes are almost the same in a two-hop system. However, in a three-hop system, the TTR mode with a single-frame structure outperforms other relay modes.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제11권3호
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• pp.43-51
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• 2010

본 논문에서는OFDMA-TDD 구조를 갖는 IEEE802.16j 기반의 2-홉 셀룰러 중계시스템에서 non-transparent 방식의 무선 중계기를 이용하여 서비스 영역을 확장할 때, 시스템 전송률 및 하향링크 접근영역(Access zone)과 중계영역(Relay zone)에 대한 최적 무선자원 할당방법을 연구한다. 분석을 위해 먼저 non-transparent 방식의 MAC (Media Access Control) 프레임 구조를 알아보고, 접근영역과 중계영역에서 단말과 중계기 등의 네트워크 구성요소들에 대한 간섭요소들을 조사한다. 모의실험을 통하여 기지국과 중계기의 거리에 따라 확장되는 2-홉 셀 커버리지 크기와 전송률을 분석하고, 분석된 결과를 이용하여 하향링크 접근영역과 중계영역에 대한 최적 무선자원 할당량을 제시한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제34권5A호
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• pp.381-390
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• 2009

본 논문에서는 IEEE802.16j 기반의 MR-BS 내에서의 끊김없는 핸드오버 방법을 제안한다. 제안한 MR-BS내에서의 끊김없는 핸드오버는 기존의 핸드오버 시 발생하는 지연을 해결하기 위해서 기지국(MR-BS)에서 단말기(MS)의 아웃티지 발생을 예측하고 주변 사용자들 중 최적의 중계가 가능한 MS를 찾아 데이터를 끊김없이 전송하는 방법이다. 전산모의실험결과 제안한 방법의 지연시간은 기존의 MR-BS 내에서의 핸드오버에서 발생하는 지연시간에 비해 약 65% 줄어듦을 보였다. 또한 MS가 셀 전송영역 밖으로 이동할 때 데이터가 끊기지 않고 중계기에 접속하여 기존보다 낮은 PER(Packet Error Rate)로 전송됨을 보였고, 망각인자와 여유 임계값 설정에 의해 아웃티지 확률이 50%, 핸드오버 횟수가 50% 감소함을 보였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제33권6B호
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• pp.403-410
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• 2008

본 논문에서는 Non-transparent 모드 MMR 시스템의 성능을 분석한다. Non-transparent MMR 시스템은 Single-frame(in band)와 Multi-frame(out band) 두 가지의 전송 방식을 갖는데 모드에 따라 프레임 구조가 다르기 때문에 그에 따른 성능 또한 달라질 수 있다. 성능 분석은 각 모드에 따른 지연, 프레임의 효율, RS (Relay Station) 를 사용한 최대 홉 수로 나타냈다. 지연과 프레임 효율의 경우 BS (Base Station) 의 커버리지와 RS의 커버리지의 비율 값, RS의 개수를 변화시키면서 성능을 분석한다. 그리고 분석을 위해 BS, MS (Mobile Station), 그리고 RS 간의 채널 간섭은 없고 각각의 커버리지는 원으로 가정한다. 결과를 통해 single-frame 방식이 multi-frame 방식보다 효율적임을 알 수 있다. 향후 IEEE802.16j MMR 환경뿐만 아니라 차세대 이동통신망에서 릴레이를 사용하여 휴대 인터넷 서비스 지역과, 셀룰러 망을 넓히는데 있어 참고할 만한 가이드라인이 될 수 있을 것이다.