초록 ▼

용어보기논문에서 용어와 풀이말을 자동 추출한 결과로, 시범 서비스 중입니다. AI-Helper

저궤도 위성망 (LEO satellite networks)은 지구상의 모든 영역을 대상으로 개인 휴대 통신 서비스 (Personal communication service)를 제공할 수 있다. 저궤도 위성의 빠른 이동 속도로 인하여 핸드오버 (Handover)가 매우 빈번하게 발생하고, 핸드오버호 (Handover call)는 무선 자원의 획득을 위하여 신규호 (New call)와 경쟁한다. 핸드오버호는 혼잡 상황에서 신규호에 비하여 낮은 핸드오버 절단율 (Dropping probability)을 요구한다. 일반적으로 핸드오버호를 보호하는 방법은 가드채널 (Guard ...

저궤도 위성망 (LEO satellite networks)은 지구상의 모든 영역을 대상으로 개인 휴대 통신 서비스 (Personal communication service)를 제공할 수 있다. 저궤도 위성의 빠른 이동 속도로 인하여 핸드오버 (Handover)가 매우 빈번하게 발생하고, 핸드오버호 (Handover call)는 무선 자원의 획득을 위하여 신규호 (New call)와 경쟁한다. 핸드오버호는 혼잡 상황에서 신규호에 비하여 낮은 핸드오버 절단율 (Dropping probability)을 요구한다. 일반적으로 핸드오버호를 보호하는 방법은 가드채널 (Guard channel)이라고 부르는 일정양의 무선 자원을 핸드오버 호를 위하여 배타적으로 예약하므로서 신규호에 보다 높은 우선 순위를 부여하는 것이다. 가드채널기법은 크게 고정 채널 할당 기법 (Fixed channel allocation scheme)과 동적 채널 할당 기법 (Dynamic channel allocation scheme)으로 구분할 수 있다. 고정 채널 할당 기법은 망 설정시에 고정된 수의 가드채널을 정하고 변화시키지 않는다. 따라서 입력부하가 변하지 않는 경우에 좋은 성능을 보이지만 실제적인 트래픽 환경인 가변적인 입력부하에서는 신규호의 차단율 (Blocking probability)을 불필요하게 증가시켜 망의 이용율 (Utilization)을 감소시킨다. 동적가드채널할당 기법은 입력 트래픽의 변화에 따라서 핸드오버 호를 위해 예약된 가드채널의 수를 적응적으로 변화시킨다. 때문에 동적인 입력부하의 특성을 가지는 저궤도 위성망 경우에 고정 채널 할당 기법보다 좋은 성능을 보일 것으로 예상된다. 하지만 현재의 입력부하에 적합한 가드채널의 수를 정하기 위해서는 현재의 핸드오버 절단율을 알아야 한다. 하지만 이는 저궤도 위성망의 모빌리티 특성과 채널 용량의 한계로 인하여 짧은 시간에 계측하는 것이 어렵다. 본 논문에서는 핸드오버 절단율에 대한 서비스 품질 (Quality of service)을 제공하기 위하여 현재의 핸드오버 절단율을 계측하는 방법을 제시하고 이를 이용하여 적응적으로 가드채널의 수을 제어하는 동적 가드채널 할당기법을 제안한다. 제안한 기법은 현재 시스템 입력 부하에 따라 가드채널의 양을 동적으로 조정하므로써 핸드오버 절단 확률을 보장하면서 신규호에 대하여 서비스 기회를 보다 많이 제공하여 망자원을 효율적으로 사용할 수 있다. 제안한 기법에서는 현재의 핸드오버 절단율을 계측하기 위하여 먼저 핸드오버호 도착 시간 (Handover call arrival time)과 핸드오버 호 절단 시간 (Handover call dropping time) 등의 시스템 트래픽 정보를 수집한다. 이를 기반으로 하여 핸드오버호의 도착간 간격 (Inter-arrival time)과 핸드오버호의 절단 시간 간격 (Inter-dropping time)의 표본 평균 (Average)과 표준편차 (Standard deviation)를 구한다. 그리고 3-시그마 관리도 (3-sigma control chart)를 이용하여 현재의 핸드오버 절단율을 요구되는 서비스 품질 이하로 유지할 수 있도록 가드 채널의 수를 적응적으로 조정한다. 제안한 기법의 성능평가를 위하여 AweSim을 이용하여 시뮬레이터를 작성하였으며 고정 채널 할당 기법과 성능을 비교하였다.

Abstract ▼ AI-Helper

LEO satellite networks are expected to provide a truly global coverage and to support sophisticated personal communication services. However, LEO satellite networks are known to have a serious mobility management problem. Because of LEO satellite’s high speed, the handover occurs very frequently, ne...

LEO satellite networks are expected to provide a truly global coverage and to support sophisticated personal communication services. However, LEO satellite networks are known to have a serious mobility management problem. Because of LEO satellite’s high speed, the handover occurs very frequently, new calls and handover calls compete for resources in the air interface. Handover calls require a higher resilience to congestion conditions, i.e., low dropping probability, compared to new calls. A common way to protect the handovers from being dropped is to reserve some bandwidth, called guard channels, for handover calls. So in order to reduce the dropping probability, increasing the utilization and reserving part of bandwidth for handover traffic are conflicting requirements in LEO satellite networks. The guard channel allocation schemes include fixed channel allocation scheme (FCA) and dynamic channel allocation scheme (DCA). For FCA, a fixed number of channels are reserved only for handover calls. Even though this method is good for stationary traffic situations, in fact, the traffic load situation is variable with environment changing. When the input traffic for the new call is changing, the blocking probability will be increased and the utilization will be decreased. For the dynamic scheme, it gives higher priority to handover calls and dynamically allocates a number of channels to guarantee the QoS of handover dropping probability based on the current system traffic load while maintaining high resource utilization in LEO satellite networks. This method is more suitable for non-stationary traffic load. In the satellite networks because of the global coverage services the input traffic is non-uniform distributed, such as city, mountain and sea. So the performance of dynamic scheme is better than fixed channel allocation scheme and the method is suitable for LEO satellite networks. But it is difficult to estimate current handover traffic exactly because of the characteristics of mobility in LEO satellite networks. In this paper, in order to guarantee the QoS of handover dropping probability, we proposed dynamic channel allocation scheme which estimates the current handover dropping probability to dynamically allocate the number of guard channels for handover calls. For the proposed scheme, first, we collect the current system traffic information, for example, handover call arrival time and handover call dropping time. Second, based on the information we use sample statistics to get the estimated sample mean and sample standard deviation variability of handover call inter-arrival time and handover call inter-dropping time. After getting these values, a 3-sigma control chart is used to get the estimated inter-arrival time and inter-dropping time. Third, the handover dropping probability can be estimated. We have simulated the dynamic channel allocation scheme and compared the performance with fixed channel allocation scheme by AweSim.

주제어