In this dissertation, we propose an appropriate coded content storage technique and an appropriate coded task offloading technique based on stochastic geometry framework in wireless communication systems. The MDS coding method is known to be the desirable code for retrieving content and obtaining task output result in an wireless edge network, because content and task result can be retrieved by collecting only a given number of MDS coded segments even if the divided part is exactly not known. However, it is not known which MDS encoding method is optimal for content recovery and task retrieval in a wireless random network environment where the location and number of nearby helpers are not given, so this problem is solved in this thesis. In addition, as the introduction of flying base stations is emphasized by coverage expansion, we design a correlated network topology and analyze the average coverage probability as the serving Flying Base Station(FBS) moves over time, which is differently determined how the number of FBSs and the receive beam-width are determined. Through analysis of this, we present guidelines on which non-terrestrial networks are ideal to build, considering the wireless environment and the mobility of FBSs.
본 논문에서는 무선통신 시스템에서 확률 기하학 모형을 활용하여, 적절한 부호화 콘텐츠 저장 기법 및 적절한 부호화 테스크 오프로딩 기법에 대해서 제안한다. MDS 부호화 기법은, 콘텐츠 및 테스크를 분할하여 부호화할 경우, 분할된 부분을 정확히 알지못해도, 분할된 개수 만큼의 콘텐츠 저장 정보 혹은 테스크 연산 결과만 얻더라도, 본래 콘텐츠 정보 및 테스크 결과를 얻을 수 있기에 NP-complete 문제에서 벗어날 수 있을 뿐만 아니라, 엣지 네트워크 환경에서 콘텐츠 저장 및 테스크 연산의 경우에 최적의 코드라알고 알려져 있다. 하지만, 주변 엣지 헬퍼의 위치와 개수가 정해지지 않은 무선 랜덤 네트워크 환경에서 어떠한 MDS 부호화 방식이 콘텐츠 복구 및 테스크 최적인지에 대하여 알려져 있지 않기에 이를 본 학위논문에 해결하고자 한다. 또한, 본 학위 논문에서는 커버리지 확장을 의해 공중망의 역할이 강조됨에 따라, 서빙 공중망이 시간에 따라 이동함에 따라 상관 관계가 있는 네트워크 토폴로지를 설계하여 사용자 주변 공중망의 개수 혹은 수신 빔폭 크기에 따라 평균 커버리지 확률이 어떻게 변화하는지 분석한다. 이에 대한 분석을 통해, 무선 환경 및 공중망의 이동성을 고려했을 때 어떻게 비지상망이 구축되는 것이 적합한지에 대한 지침을 제시한다.
