• ETRI Journal
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• 제37권6호
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• pp.1065-1076
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• 2015

Network densification is regarded as the dominant driver for wireless evolution into the era of 5G. However, in this context, interference-limited dense small cell deployments are facing technical challenges in mobility management. The recently announced results from an LTE field test conducted in a dense urban area show a handover failure (HOF) rate of over 21%. A major cause of HOFs is the transmission failure of handover command (HO CMD) messages. In this paper, we propose two enhancements to HO performance in LTE networks - radio link failure-proactive HO, which helps with the reliable transmission of HO CMD messages while the user equipment is under a poor radio link condition, and Early Handover Preparation with Ping-Pong Avoidance (EHOPPPA) HO, which assures reliable transmission of HO CMD under a good radio link condition. We analyze the HO performance of EHOPPPA HO theoretically, and perform simulations to compare the performance of the proposed schemes with that of standard LTE HO. We show that they can decrease the HOF rate to nearly zero through an analysis, and based on the simulation results, by over 70%, without increasing the ping-pong probability.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제28권12호
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• pp.105-114
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• 2023

본 논문은 모바일 IAB를 향한 UxNB 네트워크 배포 및 운영 방안을 제안한다. SDN(Software Defined Network) 기반으로 UxNB 네트워크를 운영하여, 이동 통신 서비스를 원하는 지역에 UxNB를 배포한다. 서비스 지역에 UxNB를 배포한 후, IAB를 설정하여 이동 통신 서비스를 수행할 수 있다. 이를 위해 본 논문에서는 먼저 UAV 컨트롤러(UAV controller)와 SDN 컨트롤러(SDN controller)로 구성되는 UxNB 네트워크 컨트롤러(UxNB NC; UxNB network controller)를 제안하고 필요한 기능들을 기술한다. 다음으로 UxNB 네트워크를 배포하고 운영할 수 있는 시나리오를 단계별로 상세하게 제시한다. 또한 UxNB 네트워크 컨트롤러의 위치, UxNB에 대한 UAV 컨트롤러 제어 명령 전달 방법, UxNB 네트워크를 위한 IAB 적용 방법, UxNB 네트워크의 최적화, UxNB 네트워크의 RLF(radio link failure) 복구 및 UxNB 네트워크의 보안(security)에 대한 향후 연구를 논한다. 제안한 UxNB NC 아키텍처와 UxNB 네트워크 배포 및 운영 방안을 이용하여 모바일 IAB에 UxNB 네트워크를 원활하게 통합할 수 있을 것으로 기대한다.

• 전기전자학회논문지
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• 제14권4호
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• pp.312-316
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• 2010

We describe in this paper how to facilitate ad hoc routing with a particle filter in a hostile radio environment for multi-hop wireless ad hoc networks that connect multi-robots. The proposed scheme increases a connection's throughput by exploiting alternative links without going through the procedure of route discovery when link failure happens among multi-robots' networking. The scheme is implemented by using a particle filter to find strongly connected nodes. The filter estimates the probability distribution function in a sample-based manner with N particles. The particles are associated with a weight which represents the probability of the corresponding node to be the node with the best link. At every step of the estimation, the weights of particles are calculated and particles are resampled based on the weights. Since a node with the strongest link status possesses the largest number of particles, we take this node to forward the packets.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권9호
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• pp.1-8
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• 2020

국토교통부는 2012년부터 주요 철도 정책으로 철도전용의 통합무선망 기술 확산에 노력했다. 그 결과, 2017년 세계 최초로 LTE 기반 철도통합무선망(LTE-R)을 강릉선 KTX 노선에 (만종역-강릉역) 구축 완료하였으며, 현재 해당 구간에서 LTE-R 통신 시스템을 상용 운영 중이다. 안전하고 효율적인 열차 운행을 위하여 철도통합무선망은 그룹통화, 긴급통화, 철도전용 호처리, 무선통신 기반 열차제어를 수행함에 따라 통상적인 무선통신과 차별화된 철도전용의 통신 기능과 성능요구사항이 존재한다. 본 논문에서는 철도통합무선망이 갖춰야 하는 기능 및 성능 요구사항을 유럽 철도통합 무선망의 분석을 통하여 제시하고, 아울러 강릉선 KTX에서 실제 측정한 LTE-R 무선통신의 특성과 성능을 기반으로 현재 구축된 통신망의 적정성과 안정성에 대한 분석을 수행하였다. 해당 노선의 평균적 전파품질이 열차제어를 위한 통신 요구사항을 만족하더라도 일부 구간에서 RLF(Radio Link Failure)와 같은 급격한 통신 성능저하를 확인하였다. 본 논문에서는 필드 테스트를 기반으로 하는 LTE-R 무선통신 분석을 바탕으로 향후 열차제어를 위한 네트워크 구축과 성능개선 방향을 제시한다.

• 전자공학회논문지CI
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• 제47권2호
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• pp.39-47
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• 2010

무선 센서 네트워크는 배터리 방전, 사물에 의한 간섭이나 센서 노드의 고장 등으로 인하여 통신이 불가능한 상황이 빈번하게 발생된다. Directed Diffusion이 데이터 중심 라우팅 알고리즘으로서 각광받고 있지만, 이러한 통신 에러에 대한 대처는 미흡하다. 본 논문에서는 Directed Diffusion 기반의 신뢰성 향상을 위한 라우팅 알고리즘을 제안한다. 제안 알고리즘은 교차계층 기법을 이용하여 무선 네트워크의 상황을 인지하고 에러 상황을 판단하여 링크 품질과 노드 통신 가능여부 정보를 경로 설정 알고리즘에 적용함으로써 에러 발생이 빈번한 네트워크에서 신뢰성 있는 데이터 전송 기법을 제시하였다. 제안 알고리즘은 다양한 에러율과 노드수를 갖는 시뮬레이션에서 전송률과 데이터 비율 측면에서 매우 우수한 성능을 보였다.

• 산업경영시스템학회지
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• 제29권1호
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• pp.18-25
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• 2006

In mobile ad-hoc networks(MANETs), nodes are mobile and network topology changes very frequently. The mobility of nodes does affect the system performance. There has been considerable attention on the mobility models, however, most work is confined to the simulation or test-bed. In this paper, we propose an analytical method to evaluate the performances of MANETs such as the average radio range dwell time of mobile nodes, link holding time, and transmission failure probability considering the node's mobility. In the proposed model, MANETs consist of the multi-hop and multicasting routing paths. A simulation is done to validate our proposed analytical model.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2011년도 추계학술발표대회
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• pp.523-526
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• 2011

셀룰러 네트워크에서 핸드오버는 사용자에게 끊김 없는 통신을 제공하기 위한 중요한 이슈 중에 하나이다. 그러나 커버리지가 작은 펨토셀이 급격하게 설치되면, 끊김 없는 통신의 지원은 더욱 어려워질 것이다. 이를 해결 하기 위해서는 단말이 시기 적절하게 핸드오버 할 수 있도록 지원해야 한다. 만약 핸드오버가 너무 이르거나 혹은 너무 늦게 수행되면, 사용자는 일시적으로 통신 단절인 RLF (Radio Link Failure)을 경험하게 된다. 핸드오버의 시기는 핸드오버 파라미터에 의해 결정될 수 있다. 본 논문에서는 RLF 을 최소화하고, eNB 가 네트워크 운용자의 도움 없이 최적화된 핸드오버 파라미터를 자가 구성할 수 있는 방법을 제안한다. 본 논문에서 제안한 방법은 기존의 방법에 비해 효과적으로 RLF 을 줄일 수 있음을 확인 할 수 있다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제10권9호
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• pp.1654-1662
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• 2006

Ad-hoc 네트워크는 무선 링크들로 구성 된 멀티-홉 네트워크이다. 그리고 무선 링크의 전송 특성은 유선에 비해 보다 불안정 한 상태이다. 그러므로 Ad-hoc 네트워크에서는 패킷 손실이 자주 발생하고, 패킷 손실에 의한 TCP 연결 실패는 TCP 성능을 심각하게 저하시킨다. 또한, TCP 성능저하는 무선채널에서 데이터 패킷과 ACK 패킷의 충돌에 의해서 발생한다. 본 논문에서는 ODA(Ordering-Delayed ACK)지연 알고리즘을 제안하고, ODA 알고리즘과 지연 ACK 알고리즘을 이용하여 무선 Ad-hoc 네트워크의 성능을 향상시키고자 한다. 제안된 ODA알고리즘은 무선 Ad-hoc 네트워크에서의 수신 측에서 데이터 패킷의 수를 순서 적으로 증가시킨다. 본 논문에서는 NS-2를 이용하여 컴퓨터시뮬레이션을 수행하였다. 시뮬레이션 결과, 제안된 ODA 알고리즘은 기존의 지연 ACK 알고리즘에 비해서 무선 멀티-홉 Ad-hoc 네트워크 환경에서 채널 용량이 증가되고 네트워크의 성능이 향상됨을 확인할 수 있었다.

• 전자공학회논문지
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• 제51권7호
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• pp.18-25
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• 2014

무선 전송 용량의 향상을 위해 다른 주파수 대역을 사용하는 복수 개의 무선 인터페이스를 결합하여 동시에 사용하는 것을 고려할 수 있다. 본 논문에서는 복수 개의 Wi-Fi 인터페이스를 갖는 시스템을 대상으로, 인터페이스 결합 사용을 위한 링크 결합과 다중경로 TCP(MPTCP)의 두 기법을 실험을 통해 성능을 비교, 분석한다. 실험은 트래픽 종류, 네트워크 지연 시간, 무선 채널 품질, 인터페이스 장애 등의 다양한 조건이 고려되었다. 실험 결과, 인터페이스 결합을 통한 다중 전송은 큰 수율 이득이 있었다. 하지만, 링크 결합 기법은 패킷 전달 순서의 변경으로 중복 TCP 응답이 발생하여 MPTCP보다 낮은 수율을 보였고, 이의 개선을 위해 응답 필터링이 적용될 경우 이득이 있음을 확인하였다. 또, 링크 결합 기법에서 스케줄링 가중치의 조합에 따른 성능 차이가 있으므로 시공간에 따라 적응적으로 가중치를 조절할 필요가 있음을 보였다. 한편, 링크 결합 기법은 MPTCP 대비 빠른 반응으로 인해 긴 네트워크 지연 시간 및 인터페이스 장애 시 더 나은 성능을 보였다. 끝으로, 평균 소비 전력 계산을 위한 수학 모델을 제시하고, 이를 통해 각 기법의 소비 전력을 비교, 분석하였다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제12권5호
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• pp.2029-2043
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• 2018

In this paper, we propose a novel inter-cell handover approach from a new perspective in dense Heterogeneous and Small Cell Networks (HetSNets). We first devise a cell selection mechanism to choose a proper candidate small cell for the UEs that tend to implement inter-small cell handover (ICH). By exploiting the property of a typical non-concentric circle, i.e., circle of Apollonius, we then propose a novel analytical method for modeling inter-cell handover regions and present mathematical derivation to prove that the inter-small cell handover issues fit the property of the circle of Apollonius. We design an inter-cell handover algorithm (ICHA) by means of our proposed handover model to dynamically configure hysteresis margin and properly implement handover decision in terms of UE's mobility. Simulation results demonstrate that the proposed ICHA yields lower call drop rate and radio link failure rate than the conventional methods and hence achieve high Handover Performance Indicator (HPI).