• 정보과학회 논문지
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• 제42권10호
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• pp.1268-1279
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• 2015

사물인터넷(IoT)에 연결된 다수의 장치를 관리하기 위해서 IETF는 IPv6를 지원하는 RPL 라우팅 프로토콜을 제안하였다. RPL은 사물인터넷이 구축되는 네트워크에서 요구되는 서비스에 맞는 OF(Objective Function)를 통해 경로가 생성된다. RPL에서는 단순하게 노드 간 링크 품질만을 고려하여 경로를 구축하므로, 다양한 목적의 QoS를 제공할 수 있는 OF에 대한 연구가 필요하다. 기존의 연구에서는 주로 에너지 소비 감소를 다루고 있고, 싱크 노드까지 형성된 경로의 링크 품질을 고려하지 않고 있어 종단 간 지연시간이 늘어 날 수 있다. 본 논문에서는 트래픽이 몰려 병목현상이 일어나는 노드의 예상 수명과 목적지까지 형성될 전체 경로의 품질을 고려하여 지연시간을 줄이는 기법을 제안한다. 실험을 통해 제안 기법의 가중치를 설정하였고, 종단 간 지연시간을 약 20.8%, 에너지 소비를 약 10.5% 개선하였음을 보였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제28권9A호
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• pp.702-709
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• 2003

본 논문에서는 블루투스(Bluetooth) 시스템에서의 각 마스터-슬레이브 쌍(Master-Slave pair)에 대한 수율 (throughput)과 지연(delay), 즉 형평성(fairness) 측면 모두를 고려한 효율적인 QoS (Quality of Service) 기반 MAC (Medium Access Control) 스케쥴링(scheduling) 알고리즘을 제안한다. 특히 기존에 제안한 T-D PP (Throughput-Delay Priority Policy) 방식[6]의 단점을 보완하여 이에 대한 성능 개선이 이루어진 수정된 T-D PP 방식, 즉 MTDPP (Modified T-D PP) 알고리즘을 제안한다. 블루투스가 마스터 중심의 TDD (Time Division Duplex) 방식으로 동작하며 기본적으로 라운드로빈(Round Robin) 방식의 스케쥴링을 수행하므로 전송할 큐(queue)에 데이터가 없는 경우에도 POLL 및 NULL 패킷(packet)으로 인한 슬롯(slot) 낭비가 발생한다. 이러한 링크 낭비 문제를 해결하기 위해 많은 알고리즘들이 제안되어 왔고, 그 중 큐 상태 기반 우선순위(priority)방식과 저전력 모드(low power mode) 기반의 알고리즘이 비교적 좋은 성능을 보인다. 하지만 이들은 트래픽(traffic) 특성에 따라 일정하지 않은 성능을 나타내며, 추가적인 계산과정과 시그널링(signaling) 오버헤드(overhead)가 요구된다. 따라서 본 논문에서는 놀은 수율과 낮은 지연을 보장하는 새로운 알고리즘을 제안하며, 시뮬레이션 결과를 통해 적절한 파라미터(parameter)의 선택이 기존의 방식에 비해 전반적인 성능의 향상을 가져옴을 보인다.

• 정보처리학회논문지C
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• 제9C권3호
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• pp.385-398
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• 2002

제한된 라디오 스펙트럼에서 증가하는 이동 단말기의 수에 따라 서비스를 제공하기 위해서, 무선 시스템은 마이크로/피코 셀룰러 구조와 같이 설계되어야 한다. 이와 같이 다수의 사용자를 수용하기 위하여 셀 크기를 축소하게 되면 핸드오프 이벤트가 증가하게 되며, 안정적인 서비스를 제공하기 위해 효과적 처리해 줄 수 있는 핸드오프 기술이 필수적이라 할 수 있다. Population-Based Bandwidth Reservation(PBR) 구조는 한 셀(Cell)의 이웃에 있는 셀 들에게 셀룰러 트래픽의 양에 따라 대역폭의 양을 동적으로 조절함으로써 핸드오프 호(Hand-off Call)들에게 우선 순위를 제공하는 구조이다. 본 논문에서는 어떤 기간에 발생하는 핸드오프 호에 요구되는 전체 대역폭에 대한 요청 예약 비율을 나타내는 Fractional Parameter, f의 변화에 따라 PBR 구조의 성능을 분석하였다. 파라미터 f의 값은 QoS(Quality of Service) 요구에 따라 결정되어지며, 요구사항을 충족시키기 위하여 변화하는 트래픽 상태에 따라 동적으로 조절된다. f의 최적값은 이동국(Mobile Station)의 속도, 평균 호의 기간, 셀 크기 등에 따라 결정되어진다. 본 논문에서는 이동국의 속도에 따라서 평균 호의 기간과 셀 크기를 가정하였다. 속도에 따라서 약간의 타이가 나지만, 0.4 $\leq$ f $\leq$ 0.6인 경우에서 Blocking Probability, Dropping Probability, Utilization이 최적인 값을 가지게 된다.

• 전자공학회논문지
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• 제53권5호
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• pp.19-24
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• 2016

LTE-A(Long Term Evolution-Advanced)에서는 비용 효율적 방법으로 급증하는 무선 데이터 서비스를 대처하고 사용자의 QoS(Quality of Service)를 만족시키기 위해 소형셀 향상(SCE:Small Cell Enhancement)에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 하지만 수많은 소형셀이 밀집하여 불규칙하게 배치되기 때문에 오프로딩 기법이 적용되어야 한다. 본 논문에서는 LTE-Advanced 시스템에서 SCE 위한 새로운 사용자 오프로딩 기법을 제안한다. 제안 기법은 UE(User Equipment)로부터 받은 RSRP(Reference Signal Received Power)를 비교하여 소형셀의 클러스터를 구성한다. 클러스터 내에서 셀의 사용자 수와 간섭 상황을 고려하여 사용자 오프로딩을 적용한다. 모의실험 결과, 제안한 기법에서 소형셀 사용자의 전송률 및 스펙트럼 효율이 향상되어 전체적인 셀 성능이 향상 되는 것을 볼 수 있다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제13권5호
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• pp.740-753
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• 2010

WLP 기반 모바일 IP의 무선 네트워크에서, 사용자의 이동에 의한 핸드오프로 발생하는 패킷 손실은 TCP 수율 성능을 심각하게 악화시킬 수 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해, 사용자의 이동에 의하여 손실된 패킷을 복원하는 Bridge Station(BS) 패킷 버퍼링 방식이 제안됐다. BS 패킷 버퍼링 방식을 이용하면 핸드오프 동안 손실되는 패킷들이 이전 BS에서 저장되고, 핸드오프 종료시 저장된 패킷들이 새로운 BS로 포워딩되어, 복구된다. 그러나 WLP 디바이스가 새로운 WLP 서브 네트워크의 혼잡한 BS로 이동한 경우, 이전 BS가 포워딩하는 패킷들은 손실되고, 이전 BS가 포워딩하는 패킷들의 버스트한 도착 특성으로 심화된 혼잡이 BS 내 WLP 디바이스 플로들의 TCP 전송 성능을 저하시킨다. 본 논문에서는 이러한 BS 패킷 버퍼링 방식을 사용하는 WLP 기반 모바일 IP 무선 네트워크에서, AS(Assured Service) WLP 디바이스의 in-profile(IN) 및 전체 패킷 수율 감소를 막기 위해, 핸드오프 시 버퍼링된 out-of-profile(OUT) 패킷을 IN 패킷으로 Re- Marking하는 PBM(Packet Bridge Marker) 방식을 제안한다. 시뮬레이션 결과는 제안하는 PBM 방식을 사용하여 AS WLP 디바이스의 버퍼링된 OUT 패킷의 손실을 막아 핸드오프 시 IN 패킷의 수율뿐만 아니라 전체 패킷 수율도 향상시킬 수 있음을 보인다.

• 한국통신학회논문지
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• 제27권7B호
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• pp.673-685
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• 2002

본 논문에서는 먼저 음성과 데이터 트래픽의 혼합으로 해당 트래픽 채널간의 송/수신 전력 차이가 발생하게 되는 CDMA 순방향 링크 환경에 빠른 폐회로 전력제어 방식을 도입함으로써 발생하는 장단점을 분석하고, 시스템자원 할당 관점에서 기존의 빠른 전력제어 방식의 성능을 개선시킬 수 있는 Zone-based 전력제어 방식을 제안한다. 제안하는 Zone-based 전력제어 방식은 이동국의 위치 분포에 따라 데이터 트래픽의 전력과 전송률을 동시에 제어하는 메커니즘이다. 즉 제안하는 방식은 CDMA 시스템의 빠른 전력제어 방식에 기반을 두고 있으며 동시에 비실시간 데이터 트래픽의 전송률을 적응적으로 제어하여 전력 이득을 얻기 때문에 해당 채널에 소비되는 전력량 이득을 취할 수 있고 결과적으로는 간섭량 생성을 줄일 수 있는 방안이다. 제안하는 방식은 시스템에 유입되는 간섭량이 커지는 상황에서도 고속 트래픽의 서비스 영역을 셀의 전체 영역으로 확보해줌은 물론 저속 트래픽의 QoS도 지속적으로 유지해줄 수 있는 장점을 갖는다. 시뮬레이션을 통한 실험 결과들은 제안하는 방식이 기존 방식에 비하여 상당한 성능 개선이 있음을 보여주었다. 특별히 고속 데이터 트래픽의 수가 증가하는 상황에서 제안하는 전력제어 방식은 전력 소비량과 트래픽 처리율 관점에서 기존 전력제어 방식보다 훨씬 우수한 성능을 보였다.

• 정보처리학회논문지C
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• 제9C권1호
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• pp.73-78
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• 2002

무선 ATM망에서 동적 슬롯할당을 행하기 위해서는 이동국(MT)에서 요구되는 슬롯량은 이동국의 트래픽 특성을 반영하는 동적 변수들(DPs)에 의해 예측된다. VBR 트래픽에서 슬롯할당은 시의존성 특성 및 서비스품질(QoS) 요구를 고려하여 이동국에서 행해진다. 본 논문에서는 동적 변수들-버퍼상태 정보와 버퍼상태 변화-이 대역내 신호방식으로 전송된다. 또한, 기지국(BS)은 각 이동국의 트래픽 특성을 고려하여 동적 슬롯할당을 수행한다 다시 말해서, 이동국 버퍼가 특정한 임계값을 넘으면 버퍼상태 정보는 기지국에게 '버퍼풀 상태'의 가능성을 알리며, 버퍼상태 변화는 이동국에게 입력 셀에 대한 버퍼상태의 변화를 알려준다 만약 버퍼상태 정보가 '낮음(임계값보다 큰 경우)'과 '급상승' 상태이면 셀 전송지연과 셀 손실이 발생하는 '버퍼풀'을 가져온다. 이때 기지국은 이동국에게 부가적인 슬롯을 할당하며 이동국은 버퍼내의 셀들을 전송한다. 시뮬레이션을 통해 제안된 방식이 EPSA 대역내 신호방식보다 샌 지연과 셀 손실에 대한 성능이 우수함을 보여준다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제12권8호
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• pp.1109-1119
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• 2009

최근 무선 인터넷 수요의 증가와 더불어 WLAN의 표준화 작업도 활발히 진행 중이다. IEEE 802.11e에서 통신 품질 보장과 함께 데이터 전송속도가 54Mbps 이상의 성능을 보이고 있지만 아직까지 사용자들의 요구에 부응하지 못하고 있는 것이 현실이다. IEEE802.11e다음 버전인 IEEE 802.11n의 연구 동향은 크게 두 가지로 MAC 계층에서 패킷 간의 Aggregation을 통하여 시스템 처리량을 높인 결과와 PHY 계층에서 MIMO 시스템을 적용하여 데이터 전송속도를 높인 결과로 정리될 수 있다. 그러나 아직까지 MAC 계층과 PHY 계층의 연동을 고려하여 IEEE 802.11n의 성능 분석을 보인 결과는 발표되지 않았다. 그래서 본 논문에서는 IEEE 802.11n 시스템에서 MAC계층과 PHY 계층의 연동을 고려하여 성능을 분석한다. MAC 계층에서의 A-MPDU 기반 하에 PHY 계층에서 MIMO 방식을 적용한다. MIMO 방식은 실내용 WLAN MIMO TGn 채널 모델의 사용과 함께 SVD 기법을 적용하여 분석하였고, 결과적으로 기존의 방식에 비해 데이터 전송속도의 증가와 처리량이 향상되었음을 보인다. 또한, MAC과 PHY의 연동을 고려하여 현실성 있는 시뮬레이터인 Ns-2를 사용하기로 한다.

• 정보처리학회논문지C
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• 제12C권4호
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• pp.481-488
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• 2005

현재 무선 네트워크 IP를 위한 이동성 자원의 표준인 Mobile IP는 이동 노드(Mobile Node, MN)의 접속에 관한 사용자 인증이 비효율적이다. 본 논문에서는 네트워크 구성원들의 상호 인증 및 보안 서비스를 위해서 인증(Authentication), 권한부여(Authorization) 및 과금(Accounting)을 지원하는 AAA 프로토콜에 기반하여 Mobile IP의 보안성을 유지하고 빠른 핸드오프를 수행하는 새로운 보안 핸드오프 방식을 제안한다. AAA 프로토콜은 QoS를 제한하는 비효율적인 인증 절차가 존재하여 MN이 핸드오프를 수행할 때마다 새로운 세션 키를 분배 받아야 한다. 본 논문에서는 MN이 핸드오프를 수행할 때 발생하는 지연 시간과 MN의 인증으로 인한 AAA 서버의 오버헤드를 줄이고자 공유(Overlap, 오버랩) 네트워크 구조 기반의 세션키 재사용 방법을 제안한다 본 방식에서는 MN의 보안성 향상을 위하여 공유 세션 키를 유선상에서 전달하는 방식에 기반하고, 그에 따라 신속하고 자연스러운 핸드오프 메커니즘을 제공한다. 분석적 모델링결과에 의하면 제안하는 방식은 기존 세션키 재사용 방식과 비교하여 핸드오프 시간을 고려하는 핸드오프 실패율에 있어서 $40\%$정도의 성능향상을 보인다.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제32권6호
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• pp.723-731
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• 2005

오늘날 인프라 무선 랜은 많은 사용자들이 사용하는 중요한 인터넷 접속 기술이다. 지금까지 무선 랜에 관한 연구들은 물리 계층의 채널 다양성으로 인하여 발생하는 모델링 부정확성에 대해 충분히 고려하지 않고, MAC 프로토콜의 향상 및 분석 그리고 시뮬레이션을 통한 성능 평가에만 초점을 맞추어 왔다. 본 논문에서는 계층 상호 간의 의존성의 중요성에 주목하는 새로운 시각으로 IEEE 802.11 무선 랜의 특성을 고찰한다. 실제 무선 랜 시스템 상에서 실험을 수행하여 물리 계층에서 발생하는 불평등성을 관찰하였다. 그리고, 그것이 노드들 간의 혼잡 수준을 떨어뜨리는 역할을 하여 경쟁 기반의 MAC 처리율이 혼잡 상태에서도 서서히 감소하는 것을 보인다. 반면에 노드들 간의 공평성과 노드 처리율의 안정성은 시스템 입력 로드가 특정 수준을 넘으면 크게 저하되는 것을 보인다. 이와 같은 결과를 통하여, 처리율을 높이기 위해 링크 계층에서 제어를 할 필요성은 적은 반면에, 공평한 자원 분배나 서비스의 품질을 보장하기 위해서는 트래픽 제어가 필요하다는 것을 알 수 있다. 시스템의 성능 평가를 위하여 시뮬레이션과 실험을 병행하였다.