본 논문에서는 무선 ATM에서 이동 IP 서비스를 제공하기위해 "Mobile NHRP"라는 새로운 방안을 제안한다. IP망과 WATM망을 연동하고자할 때 사용하는NHRP기법과 Mobile PNNI기법을 혼용할 때 발생하는 비효율성을 지적하고 그 대안을 제시한다. 제안된 Mobile NHRP에서 이동 NHC와 연결설정을 이루기 위해 홈LIS를 거치지 않고 직접적으로 NHC와 연결하도록 하는 ATM망에서 효율적으로 빠르게 이동 단말로의 IP연결성이 이루어지도록한다. 이루어지도록한다.
본 논문에서는 지금까지 제시된 다양한 동적 COS (CrossOver Switch) 선택 방식들을 4가지 유형을 분류하였다. 그리고 ATM 포럼에서 제안된 순방향 핸드오버와 역방향 핸드오버의 손실 방지 핸드오버와 손실허용 핸드오버 방식에 대해 COS의 위치에 따른 영향을 핸드오버 지연, 사용자의 서비스 중단 시간, 셀 버퍼링양 및 셀 손실 관점, 그리고 경로 재사용 효율과 종단간 전송 지연 관점에서 수식적으로 분석하였다. 이러한 분석을 바탕으로 무선 ATM의 역방향 핸드오버에 대한 적절한 COS 선택 기준을 각 방식별/성능 평가 요소별로 제시되었다.
본 논문은 밀리미터파 대역용 무선통신송수신기를 이용하여 도시환경에 적합한 초고속무선통신 셀백본망을 구축하는 것에 관한 것이다. 밀리미터파 대역중 산소분자의 신호흡수 특성이 큰 60㎓ 대역용 무선통신송수신기를 제작하였으며, 이를 이용한 통신시스템간의 간섭신호가 제거되고 망구성의 형태에 따른 다양한 무선링크의 유효거리를 확보할 수 있음을 확인하였다. 또한 무선백본노드를 중심으로 유효반경 약 500m에서 3km이내의 셀간격으로 각각의 서비스망을 구축하여 도시전체를 셀망의 무선백본망을 구성하고, 155.52MbpsATM(OC-3)급의 도시형 무선 통신 셀백본망이 가능토록 하였다.
최근 정보 통신 기술의 발전에 따라 음성 서비스 등과 같은 단일 서비스를 제공하던 무선 통신망이 음성, 데이터, 고화질 정지화면, 동영상 및 다양한 정보형태의 멀티미디어 데이터 서비스를 추구하고 있다. 효율적인 실시간 멀티미디어 데이터 전송을 위해서는 실시간 데이터의 지연한계를 보장하고 비 실시간 멀티미디어 데이터들의 데이터 손실을 최소화해야 한다. 무선 ATM망은 기본적으로 ATM 전송방식을 사용하고 있지만 유선 ATM망에 비해 제한된 대역폭파 높은 전송지연, 비트 에러율과 이동성이라는 특수성을 고려하여 유선 ATM망과 많은 차이가 있다. 무선 ATM망에서 실시간 멀티미디어 데이터 서비스 전송을 위한 스케줄링 방법으로 유선 ATM망에서 실시간 멀티미디어 데이터 서비스를 위해 적용되는 TCRM(Traffic-Controlled Rate Monotonic Priority scheduing)정책을 Uplink 와 Downlink 시 각각 다른 방법으로 적용하여 실시간 멀티미디어 데이터 전송 스케줄링 정clr을 제안하고, 예약버퍼(reservation buffer) 와 임의의 전송 속도 P$_{k}$ 를 사용하여 TCRM의 단점인 비 실시간 데이터에 대한 비효율성 문제 해결안을 제시한다.
본 논문에서는 무선 ATM(Asynchronous Transfer Mode) 접속망에서 무선링크를 통한 랜덤 ATM 데이터의 전송시 ATM 셀손실율을 정량적으로 분석하였으며 유선 ATM환경보다 무선 ATMghksurd에서 셀손실율이 더 높다는 것을 확인하였다. 무선 ATM접속망에서 ATM기술을 무선링크에 적용하는 경우에 Rayleigh 및 Rician 페이딩 채널특성, 전력제한, 단일 및 버스트 에러로 인해 유선링크에서 보다 상당한 전송성능 열화가 발생하는 것은 필연적이며 이를 보상하기 위한 방안들이 강구되어야 한다. 따라서 본 논문에서는 이러한 무선채널의 전송성능 열화현상을 극복하기 위한 에러제어구조를 제시한 후 랜덤 트래픽에 적합한 FEC (Forward Error Correcting) 기법들의 적용방안을 검토한 후, 셀 손실율측면에서 성능을 비교분석하였다.
연결형 서비스 방식인 무선 ATM에서 핸드오버는 현재 서비스 중인 연결의 협상된 QoS를 유지하면서 단말기의 이동성 보장을 목표로 한다. 무선 ATM의 핸드오버는 기존 셀룰러망에서 요구되는 일반적인 사항뿐만 아니라, ATM 고유의 요구사항들도 만족시켜야 한다. 특히, 무선 ATM은 기존의 셀룰러 망과는 달리 데이터 응용을 주요 서비스로 하기 때문에 핸드오버 시 전송되는 셀의 손실과 중복을 방지하고 순서를 보장할 수 있어야 한다. 또한, 멀티미디어 서비스의 제공을 위해서 다중 VC(Virtual Connection)에 대한 그룹 핸드오버를 효율적으로 지원할 수 있어야 한다. 이러한 요구사항을 기반으로 본 연구에서는 지금까지 무선 ATM 통신망 프로토타입과 여태까지 제안된 기존의 핸드오버 방식들을 살펴보고 이들의 특징과 장단점을 고찰한다. 또한, 핸드오버와 관련해 ATM 포럼에서 제안된 알고리즘들을 살펴보고 그 특징을 비교 분석한다.
상용 ATM 기술은 전송로 상태가 극히 양호한 광섬유의 사용을 전제로 한 전송 방식이기 때문에 군 통신과 같이 전송로의 특성이 나쁜 무선 환경에 적응하기에는 문제가 있다. 본 연구에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 먼저 상용 ATM 프로토콜을 높은 BER 환경에 적용할 때 나타나는 ATM 셀 전달 특성을 정량적으로 파악하였다. 시뮬레이션을 통하여 무선 환경에 상용 HEC 알고리즘과 에러 제어 방식을 적용할 수 잇는지 여부를 분석하였다. 그리고, 이러한 결과를 토대로 상용 ATM 프로토콜을 무선 환경에 적용하기 위해 필요한 개선 방향을 제시하였다.
본 논문에서는 무선 ATM망에서 비실시간성의 버스트 트래픽을 서비스하기 위한 경쟁기반 예약형 접속 제어 알고리즘과 슬롯 할당 알고리즘을 제안하였다. 제안한 기법에서는 예약요청 패킷의 충돌을 줄이기 위하여 예약요청 패킷 전송을 위한 RAS 미니슬롯의 수와 예약요청 부하를 기반으로 기지국이 전송 확률을 계산하고, 이를 하향 제어채널을 통하여 단말기들에게 방송한다. 전송할 트래픽 버스트가 있는 단말기들은 임의의 RAS 미니슬롯을 선택하여 기지국으로부터 수신한 전송 확률로 단말기 버퍼에 있는 패킷 수를 포함하는 예약요청 패킷을 전송한다. 한편, 슬롯 할당은 성공적으로 수신한 단말기의 버퍼 상태정보를 기반으로 한다. 기지국에서는 단말기들이 요청한 총 슬롯 수에 비례하여 슬롯을 할당한다.
무선 ATM망에서는 무선 접속으로 인하여 단말의 이동성이 발생하는데, 단말기는 이동 중에도 호의 끊임없이 QoS를 보장하면서 연속적인 서비스를 제공받을 수 있어야 한다. 사용자 및 이동성의 증가와 작아지는 셀 크기로 인하여 핸드오버는 빈번해질 것이다. 무선 ATM망에서 핸드오버 발생시 멀티미디어 서비스를 제공하기 위해서는 한정된 무선 대역폭을 인접 셀에 해당 대역폭을 예약하는 것이 주류를 이루었다. 그러나 단말기의 이동 방향을 알지 못함으로써 불특정 다수의 셀에 대역폭을 예약하는 것이 문제점으로 지적되었다. 그래서 이동 단말기의 이동 방향을 추정하여 추정된 셀에만 대역폭을 예약하는 방법을 제안하게 되었다. 본 논문에서는 소프트 핸드오버 방식을 사용하면서 이동 방향을 추정하여 추정된 셀에만 대역폭을 예약하는 방법을 사용하여 시뮬레이션을 통해 이전의 알고리즘과 QoS 성능을 분석하였다.
본 논문에서는 TDMA/TDD 기반의 무선 ATM망에서 멀티미디어 서비스를 위한 MAC 프로토콜로서 채널접속제어 알고리즘과 슬롯할당 알고리즘을 제안한다. 제안한 방식에서 실시간 서비스를 요구하는 VBR 단말기는 임의접속 미니슬롯을 통하여 예약요청 패킷을 전송하고, 예약에 성공한 단말기는 동적 매개변수 전달을 위한 미니슬롯을 통하여 경쟁 없이 동적 매개변수를 전송한다. 반면, 비실시간성의 버스트 트래픽 전송을 요구하는 ABR 단말기는 트래픽 버스트가 발생할 때마다 임의접속 미니슬롯을 통하여 슬롯을 요청한다. 기지국 스케줄러는 예약에 성공한 실시간 VBR 단말기들에게는 요청한 슬롯 수와 트래픽의 잔여수명을 기반으로 상향 데이터 슬롯과 동적 매개변수 전달용 미니슬롯을 할당하고, 비실시간 ABR 단말기들에게는 요청한 슬롯 수에 비례하여 상향 데이터 슬롯을 할당한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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