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Vertical handoff decision algorithm in heterogeneous systems = 이기종 시스템 간에서의 수직적 핸드 오프 결정 방안에 관한 연구
서명 / 저자 Vertical handoff decision algorithm in heterogeneous systems = 이기종 시스템 간에서의 수직적 핸드 오프 결정 방안에 관한 연구 / Dong-Yeon Lee.
저자명 Lee, Dong-Yeon ; 이동연
발행사항 [대전 : 한국정보통신대학교, 2005].
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DM0000637

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문지도서관2층 학위논문

ICU/MS05-76 2005

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초록정보

In the next generation wireless communication systems, the need for high data rate will increase. Several kinds of data services will coexist and costumers will receive a service not only from a single system but also from a few systems. However, some problems exist in order to get served from several systems. Seamless communication should be possible between heterogeneous systems and also exact measurement must precede seamless communication. A critical handoff criterion in horizontal handoff, the received signal strength (RSS), is not enough in heterogeneous environment because the standard for RSS is different for each system. Therefore, more components such as data rate, available bandwidth and pricing should be considered for handoff decision in heterogeneous circumstances. In this thesis, we deal with vertical handoff decision algorithm in heterogeneous environment. First, we investigate how to evaluate the quality of different kinds of systems. We present utility function that provides a unifying measurement for any kind of system. We show superiority of our algorithm by comparing it with other existing schemes in terms of throughput and handoff rate. Next, we consider the timing of a handoff after evaluating the utility of the systems. Due to the handoff delay and randomness of user distribution, deciding a handoff timing is quite complicated. We show that there is a tradeoff between throughput and handoff rate according to handoff timing. Also, adaptive handoff scheme relying on the direction of the handoff is introduced. We propose a vertical handoff decision algorithm based on the utility function to maximize throughput. Simulation results show that the utility function resembles the RSS for switching and effectively increases throughput. Blocking rate and dropping rate are decreased by efficiently utilizing radio resource.

이동통신의 시장이 넓어지고 사용자가 급격하게 증가함에 따라 사용자들은 점점 고급화된 서비스의 제공을 원하고 있다. 따라서 앞으로 차세대 이동통신 시스템에서는 데이터의 이용이 증가할 것이다. 그에 따라 데이터 서비스를 제공하는 여러 가지 종류의 서비스가 공존하게 될 것이며, 더 이상 단일 기종에 의한 서비스가 아닌 여러 기종의 시스템으로부터 서비스를 받는 것이 가능하게 될 것이다. 하지만 여러 기종의 시스템에 혼재해 있는 통신 시스템 환경으로부터 서비스를 받기 위해서는 우리가 해결해야 할 문제가 많다. 우선 시스템간의 끊김 없는 서비스가 가능해야 할 것이며, 그러기 위해서는 서로 다른 기종에 대한 정확한 측정이 선행되어야 할 것이다. 본 논문에서는 유틸리티함수(Utility Function)를 이용한 핸드 오프 결정 알고리즘을 제안하였다. 기존의 수평적인 핸드 오프(Horizontal Handoff)의 경우는 수신신호 세기(RSS), 또는 신호대 간섭 및 잡음비(SINR) 등을 이용한 비교적 간단한 알고리즘으로 핸드 오프 결정을 내릴 수 있었다. 신호 세기 및 신호대 간섭 및 잡음비를 제외한 각 기지국(BS)에서의 모든 특성이 같기 때문이다. 하지만, 기존의 수평적인 핸드 오프에서 쓰던 RSS 만으로는 이 기종간 핸드 오프 결정에 충분한 기준이 되지 못한다. 왜냐하면 수신신호 크기에 대한 기준이 각각의 시스템마다 다른 뿐만 아니라, 제공하는 수율, 커버리지, 가격 등이 다양하기 때문이다. 그렇기 때문에 이 기존종 시스템 간의 핸드 오프를 결정하는 데 있어서는 수신신호의 세기 뿐만 아니라, 수율, 사용가능한 대역폭, 가격 등의 다양한 매트릭스를 고려해야만 한다. 본 논문에서는 이러한 다양한 요소를 반용할 수 있는 유틸리티 함수를 개발하였으며, 실제로 시뮬레이션을 통하여 성능의 향상을 확인하였다. 또한, 빠르게 변화하는 무선 채널의 특성으로 인하여 생길 수 있는 경계 지역에서의 핑퐁 현상과 성능 감소에 관한 문제점을 유틸리티 함수에 적절한 타이밍(Dwell time)을 적용하여 불필요한 핸드오프를 줄이고 성능을 향상시키는 알고리즘을 제안하였다. 마지막으로 시스템 성능의 척도가 되는 Grade-of-Service(GOS)의 향상을 위하여 핸드오프를 하는 유저에게 자원을 미리 예약해 놓는 채널 예약(Channel Reservation) 기법을 적용하여 GOS를 향상 시킬 수 있었다. 즉 상대적으로 차단율(Blocking rate)은 올라가지만, 절단율(Dropping rate)을 낮춤으로써, GOS를 낮추는 결과를 가져올 수 있다. 향후 연구 과제로서, 유저의 이동에 의한 동적인 알고리즘 제안과 보다 더 다양한 셀 구조 환경에서의 성능 분석의 비교가 요구된다.

서지기타정보

서지기타정보
청구기호 {ICU/MS05-76 2005
형태사항 x, 59 p. : 삽도 ; 26 cm
언어 영어
일반주기 저자명의 한글표기 : 이동연
지도교수의 영문표기 : Young-Nam Han
지도교수의 한글표기 : 한영남
학위논문 학위논문(석사) - 한국정보통신대학교 : 공학부,
서지주기 References : p. 58-59
주제 Vertical handoff
Wireless overlay system
Heterogeneous systems
수직적인 핸드오프
무선 중첩 시스템
이기종 시스템
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