• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
• /
• 제5권9호
• /
• pp.1492-1512
• /
• 2011

Due to multiple hops, mobility and time-varying channel, supporting delay sensitive real-time traffic in wireless local area network-based (WLAN) mesh networks is a challenging task. In particular for real-time traffic subject to medium access control (MAC) layer control overhead, such as preamble, carrier sense waiting time and the random backoff period, the performance of real-time flows will be degraded greatly. In order to support real-time traffic, an efficient adaptive packet scheduling (APS) scheme is proposed, which aims to improve the system performance by guaranteeing inter-class, intra-class service differentiation and adaptively adjusting the packet length. APS classifies incoming packets by the IEEE 802.11e access class and then queued into a suitable buffer queue. APS employs strict priority service discipline for resource allocation among different service classes to achieve inter-class fairness. By estimating the received signal to interference plus noise ratio (SINR) per bit and current link condition, APS is able to calculate the optimized packet length with bi-dimensional markov MAC model to improve system performance. To achieve the fairness of intra-class, APS also takes maximum tolerable packet delay, transmission requests, and average allocation transmission into consideration to allocate transmission opportunity to the corresponding traffic. Detailed simulation results and comparison with IEEE 802.11e enhanced distributed channel access (EDCA) scheme show that the proposed APS scheme is able to effectively provide inter-class and intra-class differentiate services and improve QoS for real-time traffic in terms of throughput, end-to-end delay, packet loss rate and fairness.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제36권3A호
• /
• pp.215-222
• /
• 2011

본 논문에서는 3GPP (3rd Generation Partnership Project) LTE (Long Term Evolution)-Advanced 시스템의 Relay 환경에서 효율적 serving cell 선택을 위한 power control 기법을 제안한다. Relay를 사용하는 환경에서 UE가 백홀 링크의 채널 상태를 고려하지 못하는 기존의 serving cell 선택 과정은 백홀 링크 (backhaul link)가 좋지 않은 상황에서도 액세스 링크 (access link)가 다이렉트 링크 (direct link)보다 채널 상태가 좋다면 RN (Relay Node)을 serving cell로 선택하여 최대 throughput을 얻을 수 없는 문제점을 갖는다. 또한, 제안된 기존의 해결 기법인 eNB (evolved NodeB)나 RN이 백홀 링크의 채널 정보를 리포팅하는 방식은 추가적인 데이터 전송이 필요하고, UE (User Equipment)가 백홀 링크의 채널 상태까지 고려하여 serving cell을 선택하기 때문에 serving cell 선택 과정의 복잡도가 증가하며, 백홀 링크의 채널 상태가 좋지 않아서 serving cell을 eNB로 선택한 경우에 RN에 의한 강한 간섭의 영향으로 수산 신호가 열화되는 문제점을 가지고 있다. 따라서, 이러한 문제점들을 해결하기 위하여 RN이 백홀 링크의 수신 SINR (Signal to Interference plus Noise Ratio) 에 따라 송신 전력을 조절하는 power control 기법을 제안하며, 다양한 모의실험을 이용한 성능 분석을 통해 제안하는 방식이 3GPP LTE-Advanced 시스템의 Relay 환경에서 매우 유용한 것을 입증하였다.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제29권11A
• /
• pp.1253-1262
• /
• 2004

이 논문에서는 디지털 유선방송 시스템에서 대역외 채널을 통한 시스템 메시지 전송과 데이터 서비스를 위하여 DOCSIS 모뎀을 사용할 때의 성능을 분석하였다. 객관성을 유지하기 위하여 상/하향 채널과 잡음 환경을 고려한 가운데 패킷 크기, 전송스트림 속도, 연결, 단편화, 우선순위 등에 따른 처리율, 평균 접속 지연 및 상향 채널 이용률을 분석하였다. 우선순위를 적용한 경우에 우선순위가 낮은 서비스들은 채널 상에서 계속적으로 기아 상태가 될 수 있는데, 연결과 단편화 기능을 적용하여 이러한 문제를 해결할 수 있었다. 또한 상/하향 채널 상에 잡음을 적용하였을 때. 처리율과 평균 접속 지연의 성능이 잡음이 없을 때와 비교하여 크게 차이나는 것을 확인하였다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
• /
• 제10권3호
• /
• pp.950-975
• /
• 2016

Device-to-Device (D2D) communication underlaying cellular networks is a promising add-on component for future radio communication systems. It provides more access opportunities for local device pairs and enhances system throughput (ST), especially when mobile relays (MR) are further enabled to facilitate D2D links when the channel condition of their desired links is unfavorable. However, mutual interference is inevitable due to spectral reuse, and moreover, selecting a suitable transmission mode to benefit the correlated resource allocation (RA) is another difficult problem. We aim to optimize ST of the hybrid system via joint consideration of mode selection (MS) and RA, which includes admission control (AC), power control (PC), channel assignment (CA) and relay selection (RS). However, the original problem is generally NP-hard; therefore, we decompose it into two parts where a hierarchical structure exists: (i) PC is mode-dependent, but its optimality can be perfectly addressed for any given mode with additional AC design to achieve individual quality-of-service requirements. (ii) Based on that optimality, the joint design of MS, CA and RS can be viewed from the graph perspective and transferred into the maximum weighted independent set problem, which is then approximated by our greedy algorithm in polynomial-time. Thanks to the numerical results, we elucidate the efficacy of our mechanism and observe a resulting gain in MR-aided D2D communication.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제35권5A호
• /
• pp.431-439
• /
• 2010

모든 노드에서 다중 안테나를 갖고 다중 릴레이가 존재하는 협동 통신망을 고려한다. 연판정 후 전송 기법을 적용하여 쌍 오류 확률을 구하고 이를 이용하여 심볼 오류 확률을 유도한다. 하지만 이러한 다중 릴레이 시스템 에서 간섭을 피하기 위해 일반적으로 전송률 측면에서 비효율적인 직교 채널의 사용이 요구된다. 이를 해결하기 위해 순시적인 신호 대 잡음의 비가 가장 큰 릴레이를 선택하도록 하는 선택 기법을 적용하고, 이 시스템에 대한 성능을 분석 한다. 또한, 릴레이의 개수가 증가할수록 모든 릴레이를 사용할 때보다 릴레이 선택 기법을 사용했을 때의 성능이 우수함을 보인다.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제29권9C호
• /
• pp.1316-1322
• /
• 2004

최근 고속의 데이터 전송이 가능하며 전송율과 신호대잡음비를 선형적으로 절충할 수 있는 UWB (ultra wide-band) 무선통신 기술이 근거리 무선 통신망 분야에서 관심이 고조되고 있다. UWB 무선통신 기술의 장점을 활용하고 UWB 시스템과 공존하는 시스템에 대한 간섭을 최소화하기 위해서는 수신 단에서의 신호대잡응비를 알아 야 한다. 본 논문에서는 UWB 신호에 대하여 수신단의 상관기의 출력만을 이용하여 펄스에너지대잡음비 Ep/No 를 추정하는 알고리즘을 제안하고 이 알고리즘의 성능을 모의실험을 통하여 평가하였다 모의실험 결과에 의하면 추정치의 평균값은 신호의 실제 Ep/No에 대하여 표준편차는 최대 1.l3dB 이내 이며 실제 값과 추정치간의 오차가 $\pm$3dB 이상 발생한 경우는 블록 크기가 500이며 Ep/No 가 2dB 경우에서만 발생하고 나머지 경우에서는 발생 하지 않았다 전반적으로 신호의 실제 Ep/No 가 증가할수록 정밀도가 증가하고 사용된 데이터 블록의 크기가 증가 할수록 추정 성능도 비례하여 개선되는 것으로 나타났다. 제안된 알고리즘의 특징은 추정 과정에서 추가척언 특정 형태의 훈련용 신호를 전송하지 않기 때문에 유효 데이터 전송률을 감소시키지 않는다는 점이다.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제35권4A호
• /
• pp.394-400
• /
• 2010

Mobile Multi-hop Relay (MMR) 시스템은 커버리지 확장과 Base Station (BS) 내의 전송률 증대에 의해 무선 액세스 네트워크의 처리량을 증가시킬 수 있다. 넌-트랜스패런트 모드 (non-transparent mode) Relay Station (RS) 를 갖는 MMR 시스템의 기존 연구에서는 Mobile Station (MS)의 채널 선택 과정, 동일 채널 간섭, 그리고 Multi-hop Relay Base Station (MR-BS)과 RS의 커버리지 비율은 고려하지 않았다. 본 논문에서는 다양한 토폴로지를 갖는 멀티셀 환경에서 MMR 상향링크 시스템의 성능을 분석한다. 성능은 호 발생률에 따른 호 차단 확률, 채널 사용률, outage 확률 그리고 시스템 처리량으로 나타낸다. 결과를 통해 MR-BS와 RS의 커버리지 비율이 7 대 1일 때 시스템 처리량이 가장 높음을 알 수 있다.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제33권8A호
• /
• pp.787-793
• /
• 2008

3GPP의 Evolved Packet System (EPS)는 LTE, HSPA/HSPA+는 물론 non-3GPP 네트워크까지 포함한 다양한 액세스 네트워크를 지원하는 all-IP 기반 시스템이다. 최근, 패킷수준 QoS를 지원하는 IP flow에 대한 요구사항이 EPS에 추가되었다. 본 논문에서는 이러한 패킷수준 QoS 요구사항을 3G LTE에서 효과적으로 지원하기 위한 adaptive modulation coding (AMC) 선택 기법을 제안한다. 제안방법에서는 전송오류께 따른 재전송을 패킷 QoS 만족에 가장 큰 영향을 끼치는 요소로 보고, 패킷별로 다른 최대 패킷전송 오류 확률 $P_{max}$를 적용하여 AMC 전송 모드를 선정하는 기준으로 삼는다. 이러한 $P_{max}$를 결정할 때는 채널 상황은 물론 패킷별 QoS 요구상황, 그리고 NACK-to-ACK 에러 확률을 고려하여 결정한다. 이러한 방식의 목적은 QoS를 만족시키면서 동시에 spectral efficiency를 최대로 하는 것이다. 시뮬레이션을 통해 제안한 방법과 기존 방법을 비교한 결과, 지연허용 시간 위반과 재전송과 관련깊은 status report 발생은 10% 감소하고, throughput이 12% 증가했음을 확인할 수 있었다.

• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제13권9호
• /
• pp.1811-1818
• /
• 2009

본 논문은 무선통신 트래픽제어에서 데이터의 흐름을 원활하게 유지 향상시키기 위한 연구이다. 통상적인 TCP 윈도우 흐름제어에서 나타났던 다양한 유형의 버스트현상은 양방향 트래픽제어를 통해 제거하거나 완화시킬 수 있다. 현재는 대기열이 주로 최종 시스템에 위치함으로 인해 무선통신 제어채널을 운영하는 동안에 TCP ACK 압축문제가 발생한다. 그러므로 소스 IP 대기열의 주기적인 버스트 특성을 분석함으로써 대기열의 최대값을 예측하여 적용한다. 이와 같은 예측수단을 무선통신 트래픽제어에 적용하여 대칭트래픽을 제어함으로써 처리율이 현저하게 증가되어 성능이 향상됨을 분석한다.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제26권12C호
• /
• pp.261-267
• /
• 2001

본 논문은 입력 버퍼와 중앙 중재기 사이에 중재 정보 전달 지연을 갖는 고속 셀/패킷 스위치에 적용된 다중 입력 큐 관리기의 구조 및 Chip 설계 기법을 제안한다. 제안된 다중 입력 큐 관리기의 구조는 wire-speed 셀/패킷 라우팅을 지원하고 입력 버퍼와 중앙 중재기 사이의 중재 정보 전송 지연에 대한 내성을 지원한다. 고속 쉬프터를 사용한 새로운 요청 신호 관리 방법을 사용하여 중재 정보 전송 지연에 대처하며 그로 인한 전체 스위치의 성능 향상을 제공한다. 제안된 다중 입력 큐 관리기는 FPGA Chip을 이용하여 구현되었으며 포트 당 OC-48c 속도를 지원한다. 본 다중 입력 큐 관리기를 이용하여 16$\times$16 스위치 크기와 입력 포트 당 128 셀 공유 버퍼를 가지는 입력 큐 스위치 시스템에서 최대 98.6%의 성능을 가지는 400bps의 스위치 시스템을 개발하였다.