• 대한산업공학회지
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• 제29권2호
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• pp.135-144
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• 2003

Traffic performance in a microcellular system is much more affected by cell dwell time and channel holding time in each cell. Cell dwell time of a call is characterized by its mobility pattern, i.e., stochastic changes of moving speed and direction. Cell dwell time provides important information for other analyses on traffic performance such as channel holding time, handover rate, and the average number of handovers per call. In the next generation mobile communication system, the cell size is expected to be much smaller than that of current one to accommodate the increase of user demand and to achieve high bandwidth utilization. As the cell size gets small, traffic performance is much more affected by variable mobility of users, especially by that of pedestrians. In previous work, analytical models are based on simple probability models. They provide sufficient accuracy in a simple second-generation cellular system. However, the role of them is becoming invalid in a picocellular environment where there are rapid change of network traffic conditions and highly random mobility of pedestrians. Unlike in previous work, we propose an improved probability model evolved from so-called Random walk model in order to mathematically formulate variable mobility of pedestrians and analyze the traffic performance. With our model, we can figure out variable characteristics of pedestrian mobility with stochastic correlation. The above-mentioned traffic performance measures are analyzed using our model.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제10권9호
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• pp.4108-4122
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• 2016

To address challenges of an unprecedented growth in mobile data traffic, the ultra-dense network deployment is a cost efficient solution to off-load the traffic over other small cells. However, the real traffic is often much lower than the peak-hour traffic and certain small cells are superfluous, which will not only introduce extra energy consumption, but also impose extra interference onto the radio environment. In this paper, an elastic energy efficient cell management scheme is proposed based on flow scheduling among multi-layer ultra-dense cells by a SDN controller. A significant power saving was achieved by a cell-level energy manager. The scheme is elastic for energy saving, adaptive to the dynamic traffic distribution in the office or campus environment. In the end, the performance is evaluated and demonstrated. The results show substantial improvements over the conventional method in terms of the number of active BSs, the handover times, and the switches of BSs.

• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제2권5호
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• pp.181-190
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• 2013

PMIPv6(Proxy Mobile IPv6)는 네트워크 주도형 IP 기반 이동성 관리 프로토콜로서 액세스 시스템의 종류나 단말의 능력에 의존하지 않고, 단말 이동성 제어가 가능하다. 이러한 PMIPv6에 SIP 이동성을 접목하면 더 효율적인 경로를 사용해 터미널 이동성 및 세션 이동성을 확립할 수 있다. 이러한 이동성관리를 위해 현재 PMIPv6-SIP에 대한 활발한 연구가 진행되고 있지만, 효과적인 성능평가 및 수학적 모델링이 표준화되지 못하고 있다. 이에 새로운 PMIPv6-SIP 아키텍쳐를 제안하고 핸드오버 시에 발생되는 지연과 패킷손실을 Pure-SIP과 비교하여 수학적인 모델링을 통한 효과적인 성능평가를 제안한다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제24권9호
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• pp.1172-1179
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• 2020

철도통합무선망(LTE-R) 환경이 구축되었고, 이를 활용한 무선통신 기반의 열차제어 데이터 및 음성, 영상 등 다양한 형태의 서비스 인프라 관련 연구개발이 진행되고 있다. 이러한 서비스가 원활하게 제공되기 위해서는 안정성 및 가용성 높은 무선통신 환경 구성이 중요하며, 지속적인 철도통합무선망의 성능 개선이 요구된다. 본 논문은 철도통합무선망 안정성 및 가용성 등의 무선통신 성능개선을 위해 철도통합무선망 무선통신 환경을 측정하여 결과를 분석하고 시뮬레이션을 위한 무선 환경 모델을 구축하였다. 또한, 구축된 모델을 기반으로 안정성 향상을 위해 열차를 제어하기 위한 향상된 무선접속 알고리즘을 제안하여 열차 운행 시 발생하는 핸드오버에 대해 안정성을 향상 시킬 수 있는 방법을 제안하였고 가용성 향상을 위해 주파수 자동천이 알고리즘을 제안하여 망 장애로 인한 패킷 손실을 줄이고자 한다. 시뮬레이션을 위해, 철도통합무선망 무선통신 환경의 실측 데이터를 측정할 수 있는 철도시설공단(대전), 만종역-강릉역 KTX 노선에서 다양한 무선 환경 파라메터를 수집하였으며 본 논문에서 제안한 알고리즘의 성능이 기존 방식보다 우수함을 시뮬레이션 결과를 통하여 확인하였다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제43권4호
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• pp.1-12
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• 2006

본 논문에서는 IP기반의 통합망에서의 효율적인 모바일 멀티미디어 통신 프로토콜, 단말 소프트웨어 플랫폼 및 모바일 VoIP를 제안한다. 제안하는 모바일 멀티미디어 통신 프로토콜은 터널분할기반 모바일 자원예약 프로토콜이라 부르며, 이는 고속 이동성 지원을 위해서 터널분할 방식의 Mobile IP와 RSVP를 연동하고 있다. 또한, 통신품질을 유지하면서 끊어짐없는 핸드오버를 단말 플랫폼에서도 지원해야 하기 때문에 모바일 통신품질지원 모듈들을 단말플랫폼용으로 개발하고 공유메모리 방식을 통해 상호연동시킨다. 실험망으로는 제안하는 프로토콜을 실장한 코어네트워크와 무선랜 기반의 엑세스 네트워크들로 구성한다. 자체 개발한 모바일 VoIP를 이용하여 제안하는 기술들의 기능성과 성능을 다양한 이동성 실험을 통해 검증한다. 결론적으로 제안하는 방식이 기존 표준적 방식에 비해 30% 이하의 자원예약기반 핸드오프지연시간을 지원하여 CDMA 휴대전화와 동일한 수준의 음성통화품질을 제공한다.

• 한국정보처리학회논문지
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• 제4권7호
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• pp.1804-1820
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• 1997

본 논문에서는 마이크로셀이나 피코셀과 같은 아주 작은 규모의 셀 영역 범위를 사용하는 차세대 무선 ATM 환경에서 효과적으로 이용될 수 있는 호제어절차 방식을 제시하고 개방형 큐잉 네트워크를 사용해 이의 성능분석을 행한다. 셀집단화 방식이라고 불리는 이 호제어절차는 단말의 이동성을 고려하여 새로운 호가 망 내로 수락될 때 단말이 이동할 확률이 높은 이웃한 물리적인 마이크로셀이나 피코셀들을 집합으로 모아서 지역적으로 매크로셀 정도로 넓은 영역을 담당하는 가상셀을 만들어 주는 방식으로, 높은 주파수 재사용 효율을 보장받으면서도 핸드오버에 따른 호제어절차의 개입을 줄일 수 있다는 장점을 지니고 있다. 그러나 셀집단화 방식에서는 일단 새로운 호가 가상셀 내의 영역으로 수락되고나면 제약없이 기지국 사이를 핸드오버하여 셀집단 내의 한 기지국에 집중하여 과부화 현상을 초래한다는 문제점이 있다. 따라서 본 논문에서는 셀집단화 방식이 사용하는 호수락제어의 판별기준으로서 기지국의 과부하 확률과 기지국이 과부하 상태에 머무르는 평균시간을 정의하고, 셀 집단 내에 존재할 수 있는 전체 통화호의 수를 일정한 값 이하로 제한할 경우와 그렇지 않을 경우를 비교하여 성능분석을 행하고 수치 결과를 보임으로써 셀집단화 방식의 효율성을 살펴본다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제46권1호
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• pp.112-120
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• 2009

본 논문은 VANET(Vehicular Ad-hoc Network)의 V2I 환경을 위해 ID 기반의 비대화형 키 분배 기법을 적용한 세션키 분배 기법을 제안한다. 기존 VANET에서는 V2I 환경의 무선 구간에 IEEE 802.11i를 적용하여 안전한 데이터 통신을 지원하고 있다. 그러나 IEEE 802.11i의 경우 차량이 여러 RSU/AP를 핸드오버 할 때마다 새로운 세션키 공유를 위해 4-way handshake 과정을 반복함으로 커뮤니케이션 오버헤드와 지연시간이 증가하는 문제점이 있다. 제안 기법은 ID 기반의 비대화형 키 분배 알고리즘을 적용하여 차량이 여러 RSU/AP를 핸드오버 할 경우 세션키 생성을 위한 메시지 교환 없이 상대 노드의 ID 정보를 통해 세션키를 생성하고 공유할 수 있게 하였으며, 기존 IEEE802.11i에 비해 세션키 교환시 발생하는 커뮤니케이션 오버헤드와 지연시간을 줄였다.

• 전자공학회논문지
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• 제53권8호
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• pp.13-18
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• 2016

사물 인터넷 (IoT : Internet of things) 환경에서 여러 종류의 스마트 디바이스들은 스마트 헬스케어 서비스와 같은 원격 모니터링 서비스를 제공하기 위해 4G/5G, WiBro, 블루투스 등의 다양한 네트워크 기술을 통해 인터넷에 연결된다. IETF Mobile IP 기반의 대부분의 국제표준 인터넷 이동성 관리 기술은 IoT 환경에서 디바이스들이 가지고 있는 제한적인 전력, 제한적인 CPU 처리 및 메모리 능력 및 과도한 시그널링 오버헤드로 인해 사물인터넷 환경에 적합하지 않다. 본 논문에서는 IoT 환경에서 신뢰성있는 이동성 관리를 위해 IETF CoAP에 기반한 새로운 이동성관리 프로토콜인 CoMP (CoAP-based Mobility Management Protocol)를 제시한다. CoMP는 Constrained 환경에서도 신뢰성 있게 이동성관리를 제공할 수 있는 장점을 제공한다. CoMP의 구조 및 알고리즘을 제시하고, 마지막으로 수학적 분석과 시뮬레이션을 사용하여 성능평가를 하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제34권9B호
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• pp.857-866
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• 2009

최근의 네트워크 진화 방향은 All-IP 기반의 유무선 통합을 실현하기 위하여 인프라의 공통요소인 IP 기반의 이동성에 대한 연구가 진행되고 있다. 기존의 진행되어진 대표적인 IP 기반의 이동성 기술은 IETF(Internet Engineering Task Force)의 Mobile IP(Mobile Internet Protocol)이다. 하지만 Mobile IP를 제공하기 위하여 기존의 네트워크 인프라 즉, 라우터들(FA:Foreign Agent)에게 기능을 추가 변경하여야 하는 문제와 MN(Mobile Node)이 이동할 경우 패킷 손실 문제, 지연 시간 발생 부분을 해결하기에는 한계가 발생하였다. 주 논문에서는 기존의 IP 기반의 이동성 방식이 가지고 있던 문제점들을 개선하여 IP 기반의 이동성, 품질, 보안성을 제공하는 플랫폼 구조를 제시하였다. 기존 IP 기반의 이동성 방식과의 패킷 손실 및 지연 시간에 대한 시뮬레이션 분석을 통하여 성능이 개선되었음을 보여주고 있다.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제32권3호
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• pp.391-403
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• 2005

IPv6 기반 이동성 지원 프로토콜인 Mobile IPv6, Hierarchical Mobile IPv6, Fast Handovers over Mobile IPv6가 IETF를 통해서 제안되었다. 한편, 이동 인터넷 서비스를 위해서 IEEE 802.11 네트워크가 최근에 널리 이용되고 있다. 그래서 가까운 장래에 IEEE 802.11 네트워크에서 IPv6 이동성 지원기술은 All If 기반 이동성 지원 서비스를 실현하는 핵심 기술이 될 것이다. IPv6 이동성 지원 프로토콜들의 적절한 응용 개발을 위해서는 먼저 이들의 성능을 분석할 필요가 있다. 이런 분석에는 프로토콜에 의해 요구되는 시그널링 비용, 핸드오버시 지연 시간, 핸드오버시 손실되는 패킷의 수 및 이 손실을 줄이기 위해서 필요한 버퍼의 크기 등이 포함되어야 하며, 또한 IEEE 802.11 과 같은 하위 계층 프로토콜이미치는 영향을 분석해 볼 필요가 있다. 따라서 본 논문에서는 IEEE 802.11 네트워크에서 IPv6 이동성 지원 프로토콜들을 분석하기 위한 프레임워크를 개발하고 각각의 프로토콜들에 대한 성능 비용 함수를 제시한다. 프레임워크 제안을 위해서 본 논문에서는 패킷 트래픽 모델, 네트워크 시스템 모델 및 단말의 이동성 모델 둥을 정의한다. 또한, 다양한 파라미터를 사용하여 그들이 각 프로토콜의 성능에 미치는 영향을 분석하고 비교한다. 분석결과로서 각 프로토콜들이 각기 상호보완적인 혹은 대조적인 성능을 보이기 때문에, 임의의 프로토콜이 다른 프로토콜들 보다 비교 우위를 차지하는 일이 없음을 알 수 있다