무선 셀룰러 환경에서 가장 중요한 기술중의 하나가 사용자의 이동성(Mobility)을 보장하기 위한 핸드오프 기술이다 이러한 핸드오프 기술은 사용자가 이동할 주변 셀에 대한 대역폭 예약과 관련이 있다. 무선 셀룰러 환경에서 효과적인 대역폭 사용을 위하여. 사용자의 이동성을 예즉하는 기술은 핸드오프 호의 실패율(Dropping Probability)과 핸드오프 지연을 줄이는 효과적인 방법이다. 기존의 연구에서는 사무실, 빌딩과 같은 제한된 범위나 셀 간의 히스토리에 기반하여 이동 예측 알고리즘을 수행하였다. 그러나, 마이크로-셀(Micro-Cell) 구조나 도로가 복잡하게 구성되어 있는 도심에는 잘 적용되지 못한다는 단점이 있다. 이러한 단점을 극복하기 위하여, 본 논문에서는 낀 내부 이동 패턴을 저장한 히스토리를 이용하여, 사용자가 이동할 셀을 예측하는 새로운 알고리즘을 제안한다
병원 무선망에서 호 수락 방식과 보다 적은 범위 셀 환경에서 QoS를 보장하기 위해 통합된 페이징과 루프 정보 관리 캐시를 사용하는 Cellular IP 특성을 가진 Cellular-IP/PRC 네트워크를 제안한다. 제안한 호 수락 방식은, 이동 노드의 홈 기지국 용량이 충분하고, 인접 셀 이동 노드가 홈 기지국에서 호가 수락되었다고 가정할 경우 받을 간섭의 증가량을 고려해 통화 품질이 보장될 때, 홈 기지국은 새로운 호를 이동 노드의 송신 전력 예측에 기반을 둔 호 수락 방식이다. 병원 무선망 내의 페이징과 라우터를 관리하기 위해 사용되었던 PC(Paging Cache)와 RC(Routing Cache)를 하나의 PRC(Paging Router Cache)로 통합 관리하고, 모든 노드 내에 구성하여 운용토록 하고, 이동 노드의 핸드오프 및 로밍 상태를 효율적으로 관리 할 수 있도록 이동 노드에 핸드오프 상태 머신을 추가하며, 노드에서 관련 기능을 수행하도록 연구한다. 시스템 환경에서 통화량에 영향을 주는 인자를 분석하고 각 링크 통화권 및 불균형 정도를 예측하여, 하향링크에 의해 통화권이 제한되었는지를 판단하여 호를 수락 또는 차단하는 알고리즘 이용 총 송수신 전력을 기반으로 제안한 알고리즘을 응용해서 QoS에서 가장 밀접하고 중요한 호 차단 확률과 호 탈락 확률, GoS(Grade of Service), 셀 용량의 효율을 예측 처리하여 QoS 성능 개선을 나타낸다.
Recently Fiber-optic Micro-cellular Wireless Network is considered to solve frequent handoffs and local traffic unbalance in microcellular systems. In this system, central station which is connected to several microcells by optical fiber manages the channels. We propose an efficient sectorization algorithm which dynamically clusters the microcells to minimize the blocked and handoff calls and to balance the traffic loads in each cell. The problem is formulated as an integer linear programming. The objective is to minimize the blocked and handoff calls. To solve this real time sectorization problem the Tabu Search is considered. In the tabu search intensification by Swap and Delete-then-Add (DTA) moves is implemented by short-term memory embodied by two tabu lists. Diversification is considered to investigate proper microcells to change their sectors. Computational results show that the proposed algorithm is highly effective. The solution is almost near the optimal solution and the computation time of the search is considerably reduced compared to the optimal procedure.
본 연구에서는 무선망에서 모바일 터미널의 호가 요구하는 무선자원의 예측방법으로 위너모델에 의한 예측방법, MMOSPRED 예측방법, 신경망기법에 의한 예측방법 과 이들 예측방법을 이용한 호 수락제어기법의 성능을 평가한다. 호 수락제어는 무선자원을 핸드오프호에 우선적으로 할당하는 핸드오프호 우선수락방법을 사용하며, 이를 위해 핸드오프호가 필요로 하는 자원의 양을 예측하여 예약하고, 나머지 용량으로 신규호의 수락/거절을 결정한다. 시뮬레이션을 통하여 자원예측방법들에 의한 자원예측의 정확성(예측오차)과 예측된 자원을 이용한 핸드오프호의 손실확률 및 신규호의 차단확률을 비교한다. 그 결과 자원예측 방법에 의해 핸드오프호의 요구자원량을 정확히 예측함으로써 핸드오프호의 손실확률과 신규호의 차단확률이 감소하였고, 위너모델에 의한 자원예측 및 호 수락제어의 성능이 우수함을 보였다.
WCDMA 방식 이동 멀티미디어 시스댐어써 고속 데이터 λ냉자에 의한 간섭은 시스템의 용량과 성능을 저하 시키는 주요 요인이 되며, 적응형 안테나 시스템을 도입하여 고속 데이터 사용자의 간성을 크게 줄여줌으로써 시스템의 성능을 향상시킬 수 있다 이 경우, 적용형 안테나의 효과를 극대화하기 위한 방법으로서, 호 수락제어 기법의 최적화가 중요하고 생간 핸드요프 과정에 있어서의 효율적인 제어 방식이 중요한 논제가 된다. 본 논문에서 는 핸드요프 되는 고속의 데이터들을 효과적으로 처리하기 위하여 Soft QoS 를 적용한 호 수락 제어 알고리즘을 제안하고, 전송 속도에 따른 적응형 핸드요프 제어 방식을 제안하였다 제안된 알고리듬을 적용함으로써, 적응형 안테나 시스템의 고속 데이터 전송을 효과적으로 수행하연서도 셀 내 저속 가업자의 호 블록킹 확률을 크게 줄일 수 있음을 컴퓨터 시뮬레이션을 통한 비교분석으로 입증하였다.
The new realtime applications like multimedia and realtime services in a wireless network will be dramatically increased. However, many realtime services of mobile hosts in a cell cannot be continued because of insufficiency of useful channels. Conventional channel assignment approaches didn't properly consider the problem to serve realtime applications in a cell. This paper proposes a new realtime channel assignment algorithm based on time constraint analysis of channel requests. The proposed algorithm dynamically borrows available channels from neighboring cells. It also supports a smooth handoff which continuously serves realtime applications of the mobile hosts.
무선 네트워크에서 핸드오프가 발생할 경우 기존의 AP탐색과정은 신호세기 정보를 이용하여 다수의 AP들 중에서 하나를 선택한다. IEEE 802.11은 매체를 공유함으로써 채널을 획득하기 위해 경합하는 CSMA/CA를 이용한 접속방식이다. 그러므로 네트워크 성능은 신호세기 외에도 네트워크에 참여하는 노드들의 수와 네트워크 혼잡에 의해 큰 영향을 받는다. 본 논문에서는 새로운 AP를 선택하는 과정에서 이동노드의 네트워크 성능을 보장하는 핸드오프를 구현하기 위해서 추가적인 AP선택 지표와 새로운 핸드오프 알고리즘을 제안했다. 이 지표는 이동노드의 네트워크 정보를 반영하는 핸드오프 비용 함수를 포함하고 있으며, 이것을 이용해 이동노드가 네트워크 정보를 이용한 네트워크 성능을 보장하는 핸드오프를 가능하게 했다. 또 이동노드를 고속 이동노드와 저속 이동노드로 나누어 핸드오프 시 고속 이동노드는 신호세기 정보로 AP를 선택하고, 저속 이동노드는 해당 영역에 있는 AP 네트워크 정보를 이용하여 AP를 선택 할 수 있도록 하였다. 그 결과 이동노드가 동시에 접속하는 무선 네트워크 환경에서도 성능 개선 효과를 얻을 수 있고, 사용자의 분산으로 자원과 망 관리의 효율적인 측면에서도 상당한 효과가 있음을 시뮬레이션을 통하여 검증하였다.
현재 사용되고 있는 대표적인 무선 네트워크 접속 기술들로는 높은 이동성을 지원하는 휴대 전화망인 WWAN(Wireless Wide Area Networks), 높은 대역폭을 지원하는 WLAN(Wireless Local Area Networks), 그리고 방송 및 데이터를 수신할 수 있는 WDMB(Wireless Digital Multimedia Broadcasting) 등을 들 수 있다. 그러나 각각의 기술들은 각각 이동성 및 데이터 전송률, 그리고 데이터의 방향성 등의 한계를 내포하고 있다. 이러한 제약점을 극복하기 위해, 서로 다른 접속 기술을 상황에 따라 전환하여, 현재 서비스 받고 있는 데이터 접속을 끊김없이 연결해 주어야하는 수직적 핸드오프(Vertical Handoff) 기법에 대한 연구가 활발히 진행 중이다. 본 논문에서는 WWAN 인터페이스를 기반으로, 단말에 장착되어 있는 다른 인터페이스들(WLAN과 WDMB)에 대한 에너지 소모를 최소화하여 전체 시스템의 생명시간(Life time)을 최대화하는 인터페이스 선택 알고리즘과 망구조를 제안한다. 또한 다양한 서비스에 대한 트래픽을 분석하여 망단에 존재하는 사용자 버퍼를 관리하고 이를 수직적 핸드오프의 기준으로 활용하여 기존 방식들에 비교하여 전체적 에너지 소모가 기존 기법 대비 각각 $75\%$(WDMB 우선), $34\%$(WLAN 우선) 절감됨을 보인다.
모바일/무선 환경하에서 이음새없는(seamless) 이동성 관리 문제는 많은 연구의 대상이 되고 있다. 그러나 핸드오프 이후에 등록을 함으로써 사용중 끊김이 발생하거나, MN가 인접한 셀로 이동할 확률이 같다는 Random Work 모델을 사용함으로써 불필요한 네트워크 트래픽을 발생시키는 문제들이 있었다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하여 이음새없는 이동성을 제공하는 방향성 사전등록 영역(DSRR) 구성 기법과 알고리즘을 제안한다. DSRR의 핵심은 핸드오프할 확률이 높은 인접 셀(AAAF)을 최소한으로 구성하여 사전 등록을 수행함으로써 끊김과 불필요 트래픽 발생을 방지하는 것이다. 이를 위해 셀 분할 스킴을 도입하였다. 셀을 영역적으로 분할(Regional Cell Division)하여 핸드오프 시기를 감지하였으며, 셀의 방향성 분할(Directional Cell Sectoring)로 계산된 방향벡터(DV: Direction Vector)를 적용하여 MN의 이동방향을 반영하였다. 결과적으로 본 논문에서 제안한 DSRR은 노드간 메시지 교환이 인트라도메인 내에서 처리되므로 끊김은 인터도메인 환경에서 처리되는 기존 연구들에 비해 현저히 줄었으며, 또한 핸드오프마다 발생하는 트래픽은 인접한 셀의 개수(n)만큼 발생하던 기존 연구에 비해 DSRR에서는 2번으로 감소하였다.
3G 네트워크와 무선랜의 통합은 서로 간의 보완적 특성으로 인하여 학계나 산업계에서 큰 관심사가 되고 있다. 이 주제는 최근 떠오르는 이슈로서 끊김 없는 계층적 핸드오프 지원은 네트워크 통합에 따른 중요한 관심사 중 하나로 인식되고 있다. 본 논문에서는 강결합 시스템에서의 계층적 핸드오프에서 단말의 에너지 소모를 고려하는 네트워크 인터페이스 선택 알고리즘을 제안한다. 본 저자들이 제안하는 Wise Interface SElection (WISE) 알고리즘은 네트워크와 이동 단말의 협력 하에 네트워크 인터페이스카드의 에너지 특성과 현재 서비스 받고 있는 네트워크 상태, 그리고 송수신하는 데이타 양을 종합적으로 고려하여 이동 단말이 효율적으로 에너지를 소비할 수 있는 적절한 네트워크로 서비스 받을 수 있도록 유도한다. 제안된 계층적 핸드오프 알고리즘은 에너지 소비 패턴을 고려하여 다운링크와 업링크에 대하여 독립적으로 동작한다. 3G 네트워크 인터페이스 만을 사용하는 경우와 무선랜 인터페이스 만을 사용하는 경우에 비해 제안된 WISE 알고리즘이 확연히 더 적은 에너지를 소비하여 이동 단말의 동작 시간을 연장시킬 수 있다는 것을 모의 실험을 통해 증명한다. 또한 TCP 트래픽의 경우 WISE 알고리즘의 비대칭적인 링크의 사용으로 부가적인 처리율 향상을 얻을 수 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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