Recently, the metropolitan area network (MAN) has attracted much attention in telecommunication research and has emerged as one of the most important research topics in the community. Several standards representing the first step for developing metropolitan networks have been published; IEEE 802.16 (WiMAX) has taken a relevant role in reaching the goal of realizing a full-service network all over a urban and suburban area. At the same time, the wireless local area networks (WLAN) have been widely used for in-home or short range communications, mainly basing on the IEEE 802.11 (WiFi) standard. A consequence is the increasing interest in interworking technology, that allows an interconnection between different standards by maintaining certain properties, mainly in terms of quality of service (QoS). One of the major issues is to design bridging devices capable of transparently interconnect different wireless technologies. In this paper, we propose two interconnection bridging solutions between WiMAX and WiFi links; the first is more based on the concept of maintaining a certain end-to-end QoS level independently from the wireless technologies used. The second method is more devoted to the reduction of the implementation complexity at the cost of no QoS assurance. The performance of the two methods are compared by resorting to computer simulations showing the advantages of each one technique.
무선랜을 확장한 휴대인터넷은 그 셀크기가 이동통신처럼 크고 중저속의 이동성을 지원하면서 이음매 없는 (seamless) 서비스를 제공할 수 있다. 휴대인터넷 국제 표준인 IEEE 802.16e에서는 단말과 기지국간 권한인증 및 키 교환을 위해서 PKMv2(Privacy Key Management) 프로토콜을 사용하고 있다. 본 연구에서는 먼저, WMAN(Wireless Metropolitan Area Network) 표준인 IEEE 802.16 표준을 기반으로 이동성을 지원하는 IEEE 802.16e 표준과 TTA 휴대인터넷 표준을 바탕으로 휴대인터넷의 전체 보안구조를 파악하였다. 그리고 MSS(Mobile Subscribe Station)가 서비스를 제공받는 BS(Base Station)를 옮겨갈 경우 인증 및 키 교환을 위한 기존의 프로토콜을 분석하였다.
이중 이진 구조의 터보부호는 우수한 성능을 기반으로 무선 도심영역네트워크(wireless metropolitan area networks, WMAN)를 포함한 각종 차세대 통신 시스템의 표준으로 채택되고 있다. 이러한 이중 이진 구조 터보부호를 구성하는 요소 중의 하나가 인터리버인데 802.16 d/e 시스템의 경우 유사정형순환(almost regular permuation, ARP) 인터리버를 사용하고 있으나 파라미터들이 최적화 되어 있지 않다. 이에 본 논문에서는 인터리빙 파라미터 최적화를 위해 인터리빙 전, 후의 공간적 거리, 스프레드, 부호어 간의 최소 거리를 고려한 세 가지 최적화 방안을 제시하고 각각의 경우에 있어서 최적의 파라미터들을 찾는다. 성능 평가를 위해 가산성 백색가우시안 잡음 환경에서 시뮬레이션을 수행하였으며 기존 파라미터에 의한 성능과 제안 방법들에 의해 최적화된 파라미터들을 적용한 성능들을 비교, 분석하였다. 제안 파라미터를 적용할 경우 블록 크기에 따라 최대 1.0 dB의 전력 이득을 얻을 수 있음을 검증하였으며, 이러한 이득은 단순한 파라미터 변경 만으로 이루어지므로 기존 시스템의 복잡도를 전혀 증가시키지 않는다.
유비쿼터스 및 자동화된 컴퓨팅 환경은 개방적이고 동적이어야 하며, 끊김 없는(seamless)소프트웨어와 시스템 구조의 연동을 통한 일반적인 무선 접근으로 사용자에게 다가가는 퍼베이시브 서비스를 제공해야한다. 하지만 다양한 네트워크에서 모든 이동 기기들 간에 미리 정의된 보안 인증을 포함한 로밍 서비스를 제동하기는 매우 복잡하고 어렵다. 더욱이 퍼베이시브서비스 환경에서 끊김 없는 통신 서비스를 제공하기 위해, 다양한 무선 사업자간에 로밍 협정을 세팅하거나 스마트카드 기반의 효율적인 사용자 프로파일 모델링 연구나 다양한 종류의 사용자 인터페이스를 이용하여 자동화된 사용자 인증 시스템을 위한 보안 방안에 관한 연구는 많지 않다. 사용자에게 다가가는 네트워크 도메인 간의 퍼베이시브 보안 서비스를 포함한 상호 로밍이 가능한 로밍 코디네이터 기반의 보안 관리 프레임워크를 제안한다. USIM(Universal Subscriber Identity Module Card)을 이용한 상용 이동 통신은 하나의 서비스 도메인에서만 가능하지만 본 논문에서 제안한 로밍 코디네이터(Roaming Coordinator)는 PWLAN(Public Wireless Local Area Network)이나 3G 이동통신 그리고 WMAN(Wireless Metropolitan Area Network) 등의 다른 네트워크 도메인에서의 보안 서비스를 보다 안전하고 쉽게 제공할 수 있다.
Wireless mesh networks (WMNs) are used for metropolitan area network that requires high network throughput for handling many users. TDMA-based access is a common solution for this problem and several scheduling methods have been proposed. However, existing heuristic methods have room for improvement at network throughput although they are low complexity. In this paper, we propose a novel divided scheduling method based on structural characteristics in order to improve network throughput in WMNs. It separately schedules neighbor links of gateways and that of the other links by different scheduling algorithms. Simulation-based evaluations show that our proposal improves up to 14% of network throughput compared with conventional scheduling algorithm script.
The broadband wireless access industry, which provides high-tate network connections to stationary sites, has matured to the point at which it now has a standard for second-generation wireless metropolitan area networks. IEEE Standard 802.16, with its WirelessMAN air interface, set the stage for widespread and effective deployments worldwide. This paper presents an implementation of media access control that can be applied to BWA (Broadband Wireless Access) system. Medium access control (MAC) is a key issue in multi-access networks where a common channel is shared by many users. The designed MAC prototype roughly consists of MAC Hardware and MAC Software. The MAC Hardware part includes timing process, MAC transmission control, MAC reception control, and CRC/HCS process. The MAC Software part includes control of MAC signaling, network interface, and Physical (PHY) control. The designed MAC protocol will be integrated with the PHY of BWA in future and we can test overall system performance of MAC and PHY.
The IEEE 802.16 wireless metropolitan area network (WMAN) standard is designed to correct expensive communication costs in CDMA-based mobile communication systems and limited coverage problems in wireless LAN systems. Thus, the IEEE 802.16e standard can provide mobile high-speed packet access between mobile stations and the Internet service provider through the base station with cheap communication fees. To efficiently accommodate voice over IP (VoIP) services in IEEE 802.16 systems, an uplink quality of service packet-scheduling scheme is proposed, and its performance is evaluated with an NS-2 network simulator in this paper. Numerical results show that this proposed scheme can increase the system capacity by 100% more than in the unsolicited rand service (UGS) scheme and 30% more than the extended real-time polling service (ertPS) scheme, respectively.
이동통신이 생활화됨에 따라 유선망에서 사용하고 있는 초고속 인터넷을 무선망에서도 사용하고자 하는 욕구가 증가하게 되었으며 기존 WLAN(Wireless Local Area Network)시스템에서 커버리지 제한 문제와 단말의 이동성을 제공해주지 못하는 단점을 보안하고, 이동통신 시스템에서 고가의 통신요금 문제를 해결하기 위해 WMAN(Wireless Metropolitan Area Network) 표준이 새롭게 등장하였다. IEEE 802.16 계열의 WMAN 표준은 다양한 PHY 계층(SC, SCa, OFDM OFDMA)을 수용할 수 있는 MAC 표준과 단말의 이동성을 지원해주는 MAC 표준을 규정하고 있어서 차기 무선 인터넷에서 중요한 위치를 차지 할 것으로 보인다. 본 논문에서는 VoIP 서비스를 IEEE 802.16d에서 규정하고 있는 4가지 서비스 중 UGS 서비스 형태로 효과적으로 스케줄링 할 수 있는 상향링크 ON/OFF Grant 알고리즘을 제안하고 제안된 알고리즘이 규격에서 정의하는 기존의 방식과 참고문헌의 방식을 이용하여 서비스하는 것보다 VoIP 사용자의 평균 지연시간과 상향링크 자원 활용 측면에서 우수함을 NS-2 시뮬레이션을 통해 제시한다.
본 연구에서는 무선센서네트워크기술(Wireless Sensor Network, WSN)의 산사태 모니터링 적용성을 연구하였다. WSN시스템은 IEEE 802.14e 표준규격을 사용하는 데이터의 수집과 전달을 위한 센서노드와 데이터를 수집 처리하고 최종 서버로 전송하는 게이트웨이로 구성하였다. 센서네트워크의 토폴로지는 유연성과 신뢰성이 높은 메쉬형을 채택하였으며, 서울시의 총 3개소에 테스트베드를 구축하였다. 산사태를 모니터링 하기 위하여 각 센서노드에는 함수비계, 모관흡수력계, 경사계, 강우량계를 설치하였다. 센서노드의 배치를 위해 산사태 위험도 해석, 임목밀도 및 지형분석을 통한 통신범위 분석을 수행하였다. 측정된 계측 데이터를 분석한 결과 네트워크의 연결은 양호하게 나타났으며, 강우에 의한 지반의 반응이 실내에서 측정한 함수비-모관흡수력과 유사한 결과를 나타났다. 따라서, 테스트베드 사례를 통해 산사태 모니터링에 적용이 가능함을 확인하였다.
The proliferation of wireless local area networks (WLANs) offering high data rate in hot spot area have spurred the demand for possible WLANs and third-generation (3G) cellular network integration solutions as the initiative step towards 4G systems. This paper provides a novel architecture for seamless location-aware integration of WLANs into 3G cellular networks and also an analysis for the efficient handover techniques. We introduce location as a key context in secure roaming mechanism for context-aware interworking in 4G systems. The fast secure roaming with location-aware authentication is implemented at an entity called location-aware service (LAS) broker that utilizes the concepts of direction of user and pre-warming zone. The location-ware interworking architecture supports seamless roaming services among heterogeneous wireless networks including WLANs, wireless metropolitan area networks (WMANs), and 3G cellular networks. This paper also includes a description of procedures needed to implement efficient mobility and location management. We show how the LAS broker with pre-warming and context transfer can obtain significant lower latency in the vertical handover.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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